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The discovery and characterization of NHJ-1, a novel regulator of canonical non-homologous end joining in the nematode «Caenorhabditis elegans»
No full textThe physical and informational integrity of DNA is of paramount importance to the survival, development, and reproduction of living organisms. Of the various forms of damage which can arise from the numerous intrinsic and extrinsic forms of genotoxic stress, the most serious are double strand breaks (DSBs). These lesions are dangerous not only because of their mutagenic potential, but because they disrupt the physical continuity of DNA molecules and risk the loss of all genes distal to the break. Repair of DSBs is handled by several distinct pathways, of which the classical non-homologous end joining (cNHEJ) is the most prominent in somatic tissues. The mechanism of cNHEJ involves three steps: 1) the rapid recognition and binding of the free DNA end by the heterodimeric Ku ring protein; 2) the processing of the damaged DNA ends by a complement of nucleases, kinases, phosphatases, and polymerases to yield ligation-compatible ends; and 3) the terminal ligation by Ligase IV. Despite the wide conservation of cNHEJ proteins among eukaryotes, the nematode Caenorhabditis elegans is unique in that it does not possess homologs of known cNHEJ processing enzymes or structural scaffolds. This raises the question of whether a basic cNHEJ system consisting only of the Ku ring and the Ligase IV ortholog LIG-4 suffices in C. elegans or whether it possesses non-conserved functional analogs of other known eukaryotic cNHEJ factors.In this thesis, I provide a definitive answer to this question by showing that nhj-1, a previously uncharacterized gene unique to the nematode order Rhabditida, is an indispensable cNHEJ factor in C. elegans. I show that some lines of the most commonly used C. elegans wild type strain, N2, exhibit unexpected stressor- and developmental stage-specific sensitivity to ionizing radiation exposure at the first larval stage (L1). This sensitivity is characterized by a high incidence of growth delay and abnormal morphological phenotypes, as well as a greatly reduced number of progeny. However, there is no evidence of germline DNA damage, which is evocative of known cNHEJ mutants in C. elegans. Using deep sequencing and CRISPR-Cas9 mutagenesis, I reveal the existence of a spontaneous nhj-1 mutation in the sensitive N2 lines, and show that IR-sensitivity arises because of the resulting nhj-1 loss of function. Furthermore, the IR-sensitivity of nhj-1 mutants is as severe as that of lig-4 or Ku ring mutants, and double mutants do not show additive IR-sensitivity, demonstrating that nhj-1 is part of the cNHEJ pathway. I also provide the first characterization of the subcellular localization of NHJ-1 and LIG-4 in the C. elegans L1 larva, the adult germline, and the adult intestine, showing a lack of complete overlap in the NHJ-1 and LIG-4 expression patterns in the L1 larva. Finally, I employ a germline cNHEJ-enabled genetic background to show that NHJ-1 likely acts downstream of Ku ring binding, at least in the context of the adult germline. My work reveals that C. elegans has restructured the ancient cNHEJ pathway to include an entirely novel regulator. It raises further questions about the regulation and mechanism of cNHEJ activity in this important model organism, and opens several research avenues in which the answers to those questions may be sought.L'intégrité physique et informationnelle de l'ADN est d'une importance capitale pour la survie, le développement et la reproduction d'organismes vivants. Parmi les diverses formes de dommages pouvant résulter des nombreuses formes intrinsèques et extrinsèques de stress génotoxique, les plus graves sont les cassures à double brin (DSB). Ces lésions sont dangereuses non seulement en raison de leur potentiel mutagène, mais également parce qu'elles perturbent la continuité physique des molécules d'ADN et risquent la perte d'un grand nombre de gènes situés en aval de la rupture. La réparation des DSBs est gérée par plusieurs voies de réparation distinctes, parmi lesquelles la classique jonction d'extrémité non homologue (cNHEJ) est la plus importante dans les tissus somatiques. Le mécanisme de cNHEJ comprend trois étapes: 1) la reconnaissance et liaison rapides de l'extrémité de l'ADN libre par la protéine hétérodimère Ku en forme d'anneau; 2) le traitement des extrémités d'ADN endommagées par un complément de nucléases, kinases, phosphatases et polymérases afin d'obtenir des extrémités compatibles avec la ligature; et 3) la ligature terminale par la ligase IV. Malgré la large conservation des protéines cNHEJ chez les eucaryotes, le nématode Caenorhabditis elegans est unique en ce qu'il ne possède aucun homologue d'enzymes de traitement de la voie cNHEJ ni d'échafaudages structuraux. Cela soulève la question de savoir si un système de cNHEJ de base composé uniquement de l'anneau Ku et de l'orthologue LIG-4 de Ligase IV suffit chez C. elegans ou s'il possède des analogues fonctionnels non conservés d'autres facteurs cNHEJ eucaryotes bien connus.Dans cette thèse, je réponds de manière définitive à cette question en montrant que nhj-1, un gène unique à l'ordre des nématodes Rhabditida et jusque-là non caractérisé, est un facteur cNHEJ indispensable chez C. elegans. Je montre que certaines lignées de la souche de type sauvage de C. elegans la plus couramment utilisée, N2, présentent une sensibilité inattendue à l'exposition aux rayonnements ionisants au premier stade larvaire (L1), qui est spécifique au type de stress et au stage de développement. Je montre que la lignée N2 sensible à l'IR présente une incidence élevée de retard de croissance et de phénotypes morphologiques anormaux, ainsi qu'un nombre considérablement réduit de descendants. Cependant, rien n'indique que l'ADN germinal ait été endommagé, ce qui évoque des mutants cNHEJ connus chez C. elegans. En utilisant le séquençage en profondeur et la mutagenèse CRISPR-Cas9, je révèle l'existence d'une mutation spontanée de nhj-1 dans les lignées sensibles de N2 et montre que cette sensibilité résulte de l'inactivation de ce gène. Je montre également que la sensibilité des mutants nhj-1 est aussi sévère que celle des mutants des anneaux lig-4 ou Ku, et que les doubles mutants ne montrent pas de sensibilité additive à l'IR, démontrant que nhj-1 fait partie de la voie de cNHEJ. Je fournis également la première caractérisation de la localisation subcellulaire de NHJ-1 et LIG-4 dans les larves de C. elegans L1, la lignée germinale adulte et l'intestin adulte, montrant un manque de chevauchement complet des modèles d'expression de NHJ-1 et LIG-4 dans les larves L1. Enfin, j'utilise un contexte génétique dans lequel la voie cNHEJ est activée dans la lignée germinale pour montrer que NHJ-1 agit probablement en aval de la liaison de l'anneau Ku, au moins dans le contexte de la lignée germinale adulte.Mon travail révèle que C. elegans a restructuré l'ancienne voie du cNHEJ pour y inclure un régulateur entièrement nouveau. Cela soulève d'autres questions sur la régulation et le mécanisme de l'activité du cNHEJ dans cet organisme modèle important et ouvre plusieurs pistes permettant de rechercher des réponses à ces questions
Constitutional rights review and section 2 of the human rights Act 1998: a contextual dialogue of applications for appeals and judicial review on medical grounds in the United Kingdom
No full textI advance a contextual analysis of the relationship between the domestic UK courts and the European Court of Human Rights interpretation of European Convention on Human Rights Convention rights. Aileen Kavanagh's constitution review framework and Stephen Gardbaum's commonwealth model of constitutionalism serve as the basis of my theoretical framework to analyse the relationship between the UK judiciary and the Human Rights Act 1998 and the European Court of Human Rights. Specifically, I assess the intra- and inter-relational component judiciary's obligations and constitutional review powers afforded through the Human Rights Act 1998. I situate my argument from a contextual rights point of view to critically assess the interrelationship between the domestic and Strasbourg courtsI utilise doctrinal, empirical and theoretical methods to explore the relationship between administrative, constitutional and immigration laws in addition to the comparative aspect of domestic and Strasbourg jurisprudence. For this, I have undertaken a quantitative survey of approximately 50 cases from the First-tier and Upper Tribunals in instances where the appellants have appealed and lodged an application for judicial review on the basis of a medical ground. I assess the survey of case law from the authoritative cases prior to and after the European Court of Human Right's recent decision in Paposhvili v Belgium. I have proposed to analyse immigration appeals and the rights of migrants from a domestic approach in light of the 20th anniversary of the Human Rights Act 1998 and the internal debate between the domestic common law and European constitutional review models.Je propose une analyse contextuelle des relations entre les tribunaux britanniques et la Cour européenne des droits de l'homme par rapport à l'interprétation des droits de la Convention européenne des droits de l'homme. Le cadre de révision de la constitution d'Aileen Kavanagh et le modèle constitutionnel du Commonwealth de Stephen Gardbaum servent de base à mon cadre théorique pour analyser la relation entre le pouvoir judiciaire britannique avec le « Human Rights Act » de 1998 et la Cour européenne des droits de l'homme. Plus précisément, j'évalue les obligations et les pouvoirs de contrôle constitutionnel conférés au pouvoir judiciaire par la « Human Rights Act » de 1998. Je situe mon argument du point de vue des droits contextuels pour évaluer de manière critique l'interdépendance des tribunaux nationaux et de Strasbourg.J'utilise des méthodes doctrinales, empiriques et théoriques pour explorer la relation entre le droit administratif, le droit constitutionnel et le droit de l'immigration, en plus de l'aspect comparatif de la jurisprudence nationale et cela de la Cour européenne des droits de l'homme. À cet effet, j'ai entrepris une enquête quantitative d'environ 50 cas des tribunaux de première et deuxième instance dans lesquels les requérants ont interjeté un appel ou déposé une demande de recours judiciaire pour des motifs médicaux. J'évalue la jurisprudence de la part des cas autoritaires avant et après la récente décision de la Cour européenne des droits de l'homme dans Paposhvili c. Belgique.J'ai proposé d'analyser les appels en matière d'immigration et les droits des migrants dans le contexte domestique à cause du 20e anniversaire de la « Human Rights Act » de 1998 et le débat interne entre les modèles de common law interne et de révision de la constitution européenne
Cellular metabolic markers and growth dynamics definition of functional groups in activated sludge wastewater treatment heterotrophic population
No full textThe importance of the substrate niche in structuring the activated sludge (AS) microbial community was evaluated in the first part of this thesis. To this end, AS community members were classified into sub-guilds based on the cellular levels RNA and polyhydroxyalkanoate (PHA), which were predicted to be biomarkers positively correlated to each other based on a hypothesis suggesting that the specialization of heterotrophic populations consuming substrates with different degradation kinetics were specialized. A novel systematic methodology was developed using a combination of molecular techniques: fluorescence staining, flow cytometry cell sorting and high-throughput 16S RNA amplicon gene sequencing. Biodiversity analysis indicated that despite the variation among different systems, the sub-guilds shared similar patterns, which highlighted the importance of niche factors driving the community assembly.In the second part of the thesis, the impact of immigration on various populations was quantitatively evaluated by comparing the influent to AS community structures. A mass balance model was used to quantify the net growth rates of genera and their contributions to resource consumption in relation to their immigration rates. High numbers of genera were shared between influent and AS, while they showed various positive or negative selection upon entry in AS systems. Modeling results provided practical suggestions for AS modelers to evaluate influent biomass and its contribution to resource consumption.Pushing forward the characterization of immigration, the dynamics of the microbial community composition in the influent wastewater and the AS were investigated at short timescales (4-h sampling interval). The wastewater microbiome experienced diurnal cyclic variation with higher prevalence of apparently indigenous sewer microbes at high flow rates. With a 6-day dataset, models separating the long-term trends and the 24-h cyclic trends revealed the genera affected by either the influent microbiome or physiochemical factors. The relative abundances of certain genera of the AS microbiome were correlated to their abundances in the influent over 12-h lag, while others appeared to be more affected by the substrate concentrations. This thesis developed a novel methodology combining high-throughput sequencing, activated sludge mass balance models and time series models to study microbial communities in AS. It demonstrated that influences of influent immigration and substrate variation were both important for the assembly of AS communities. Defining substrate niches and quantitative modeling shed light on microbial community dynamics for detailed and precise AS modeling for future applications, such as models splitting influent substrates into various fractions and models incorporating short timescale microbial dynamics.Dans la première partie de la thèse, l'importance de la niche écologique influencée par le substrat, dans la structuration de la communauté microbienne a été évaluée. Dans ce but, la communauté microbienne a été classifiée en sous-groupes au niveau d'ARN cellulaire et de polyhydroxyalcanoate (PHA). Ces derniers ont été prédits à des biomarqueurs positivement corrélés, ceci est basé sur l'hypothèse de la particularité des bactéries hétérotrophes pour le substrat à différentes cinétiques de dégradation. Une nouvelle méthodologie systématique a été développée en utilisant une combinaison de différentes techniques moléculaires: coloration par fluorescence, la cytométrie de flux, le tri cellulaire et le séquençage à haut débit de 16S rRNA. Malgré la variation entre les systèmes, les sous-groupes ont partagé des profils similaires, en montrant l'importance des facteurs de niche sur l'assemblée communautaire. Dans la deuxième partie de la thèse, l'effet de l'immigration sur différentes populations a été quantitativement évalué en comparant la structure de communauté microbienne à l'affluent et à la liqueur mixte des boues activées. Un modèle de bilan de masse a été utilisé pour quantifier les taux de croissance nets des genres et montrer leur contribution sur la consommation des ressources par rapport à leur taux d'immigration. Un nombre élevé de genres a été partagé entre la liqueur mixte et l'affluent, alors qu'ils ont montré divers sélection positif ou négatif à l'entrée du système des boues activées. Les résultats de modélisation ont présenté des conceptions aux modélisateurs des boues activées, pour évaluer la biomasse de l'affluent et sa contribution sur la consommation des ressources.Suivant la caractérisation de l'immigration, la dynamique de la composition de la communauté microbienne dans les eaux usées d'affluent et la liqueur mixte ont été examinées à des échelles de temps courtes (4 h d'intervalle d'échantillonnage). Il a été constaté que le microbiome des eaux usées a connu une variation cyclique diurne avec la plus grande prévalence des microbes d'égouts autochtones, à des débits élevés. Avec un ensemble de données de 6 jours, les modèles qui séparent les tendances à long terme et les variations cycliques de 24h ont révélé les genres les plus touchés par le microbiome d affluent ou par les facteurs physico-chimiques. Il a été révélé que les abondances relatives de certains genres de microbiome de la liqueur mixte sont corrélées à leur abondance dans l'affluente à un décalage de 12 heures, tandis que d'autres sont apparus plus touchés par les concentrations de substrat.Cette thèse a développé une nouvelle méthodologie moléculaire et des modèles quantitatifs pour étudier la communauté microbienne dans le traitement des eaux usées. Il a démontré que l'impact de l'immigration de l'affluent et la variation de substrat sont deux éléments importants pour l'ensemble de la communauté microbienne des boues activées. Définissant la niche écologique influencée par le substrat et la modélisation quantitative jettent la lumière sur la dynamique des communautés microbiennes pour la modélisation des eaux usées détaillées et précises pour des applications futures
Production and characterization of eco-cement from municipal solid waste incineration residues
No full textThis research program was aimed at developing cement ecologically from municipal solid waste incineration (MSWI) residues utilizing the wastes, reducing carbon emission and minimizing the natural resource consumption. Two types of eco-cements were produced; one with 100% MSWI residues and the other with 94% MSWI residues and 6% additives, with a clinkering temperature of 1100°C. The eco-cement demonstrated non-hydraulic behavior; however, it could be consolidated upon carbonation activation, forming a binding matrix comprised of amorphous calcium silicate hydrocarbonate, CaCO3, and gypsum. Carbonation activation of eco-cement for two hours showed compressive strength comparable to the 28 days strength of ordinary Portland cement upon hydration. Carbonation up to twelve hours further improved the compressive strength by 50% in comparison to the two hours results. Microstructural studies confirmed chloroellestadite (CE) and belite as the main strength contributors along with CO2 reactive phases in the eco-cement. For a better understanding of the carbonation reactivity and strength contribution of these phases, both chloroellestadite and belite were synthesized. Carbonation cured synthesized CE and belite showed strength behavior similar to that of eco-cement, and the carbonation-derived phases of synthesized compounds confirmed the development of CaCO3, gypsum, and calcium silicate hydrocarbonate as a strength contributing matrix. Eco-concrete slabs were produced to assess the binding properties of the eco-cement with compressive strength comparable to that of OPC concrete. Finally, extensive environmental testing results showed that the clinkering and carbonation curing process helped immobilize the hazardous elements such as heavy metals, organic compounds and dioxin, and furans. These results show that eco-cement can be safely used in commercial applications.Ce travail de recherche a démontré que le ciment peut être fabriqué écologiquement à partir de résidus municipaux d'incinération des déchets solides pour réduire l'émission de carbone, utiliser les déchets et minimiser la consommation de ressources naturelles. Deux types d'éco-ciments ont été produits; un avec des résidus de 100% de MSWI et un avec 94% de résidus de MSWI et 6% d'additifs, avec une température de clintage de 1100 °C. L'éco-ciment a montré un comportement non-hydraulique mais pourrait être consolidé lors de l'activation de la carbonatation, formant une matrice de liaison composée d'hydrocarbonate de silicate de calcium amorphe, de CaCO3 et de gypse. L'activation de la carbonatation de l'éco-ciment par deux heures a montré une résistance à la compression comparable à la résistance d'hydratation de 28 jours du ciment Portland ordinaire. La carbonatation jusqu'à douze heures a encore amélioré la résistance à la compression de 50% par rapport aux résultats de deux heures. Les études microstructurales confèrent au chloroellestadite et au bélite le principal facteur de force et les phases de réaction au CO2 dans l'éco-ciment. Pour une meilleure compréhension de la réactivité de la carbonatation et la contribution de la force de ces phases, le chloroellestadite et le bélite ont été synthétisés. La carbonatation polymérisée ce et le bélite ont montré des analogues de comportement de résistance à l'éco-ciment, et les phases dérivées de carbonatation des composés synthétisés ont confirmé le développement du CaCO3, du gypse et de l'Hydrocarbonat de silicate de calcium comme force matrice contributif. Des dalles d'éco-béton ont été produites pour évaluer les propriétés de liaison de l'éco-ciment avec une résistance à la compression comparable au béton OPC. Enfin, de vastes résultats de tests environnementaux ont montré que le processus de polymérisation et de carbonatation a permis d'immobiliser l'élément dangereux tel que les métaux lourds, les composés organiques et les dioxines et les furannes. Ces résultats ont montré que l'éco-ciment peut être utilisé en toute sécurité dans les applications commerciales
Towards practical length-compatible polar codes
No full textIn 2008, a new class of block error correction codes, known as polar codes, were provenby Erdal Arıkan to be able to achieve the Shannon limit. Through inventive new de-coding algorithms and fast code constructions, polar codes have become an attractivehigh-performance error correction code for practical use. These innovations have resultedin adoption of polar codes in the upcoming 3GPP 5 th generation standard for New Ra-dio. Still, polar codes are hindered by certain inflexible characteristics. Arıkan's originalpolar code definition limits block lengths to powers of two, due to a recursive Kroneckerproduct of the 2 × 2 polarizing kernel. This constraint presents a considerable obstacle,as many realistic scenarios call for all code lengths to be readily available. Rate-matchingtechniques, known as puncturing and shortening, allow for flexible polar code lengths,albeit with inefficient decoding complexity. Multi-kernel polar codes produce native codelengths that are powers of two and/or three with the addition of a 3 × 3 ternary kernel,although they necessitate specialized decoders and code design. This thesis will exploreand propose techniques that are intended for maximizing the flexibility and efficiencyof polar codes, as well as analyze any trade-offs affecting error correction performance.An in-depth study is presented that compares state-of-the-art length-flexible polar codeswith the 3GPP standardized polar codes. This inquiry finds that the 5G standard offersa highly simplified polar code construction with minimal loss to error correction per-formance. Further, multi-kernel polar codes were found to have a negative correlationbetween error correction performance and the quantity of ternary Kronecker constituents.This thesis also proposes a new fast successive cancellation decoder that is compliant withmulti-kernel polar codes. The ternary kernel is further investigated by testing its rate-matching and systematic properties. Finally, this thesis proposes a new scheme calledasymmetric polar codes. We present details on generator matrix definition, informa-tion set design, and decoding schedules, as well as perform comparisons with competingschemes using simulations and a comprehensive analysis. Asymmetric polar codes offerflexible block lengths with decoding complexity lower than equivalent length-compatiblepolar codes under successive cancellation. The enclosed findings indicate that asymmetricpolar codes afford comparable error correction performance to the competing schemes,while dividing the number of successive cancellation decoding operations by up to a fac-tor of two. The thesis is then concluded by recommending appropriate extensions of thiswork for future research.En 2008, une nouvelle classe de codes correcteurs d'erreurs en bloc, connus sous le nom decodes polaires, a été prouvée par Erdal Arıkan capable d'atteindre la limite de Shannon.Grâce à des algorithmes innovents et des constructions de code rapides, les codes polairessont devenus des codes correcteurs d'erreurs à haute-performance attrayants pour uneutilisation pratique. Ces innovations ont résulté dans l'adoption des codes polaires dansla prochaine norme 3GPP de téléphonie, dite de 5 e génération. Pourtant, les codes polairessont entravés par la rigidité de certaines de leur propriétés. La définition du code polaireoriginal d'Arıkan limite la longueur des blocs à seulement des puissances de deux, enraison de l'utilisation du produit de Kronecker et du noyau polarisant de taille 2×2. Cettecontrainte constitue un obstacle considérable, car de nombreux scénarios pratiques exigentla disponibilité facile de toutes longueurs de code. Des techniques permettant d'atteindredes longueurs de code polaires flexibles existent notamment sous le nom de poinçonnageet de raccourcissement. Cependant elles possèdent une complexité de décodage inefficace.Les codes polaires multi-noyaux produisent des longueurs de code natives qui sont despuissances de deux et/ou trois avec l'ajout d'un noyau ternaire de 3 × 3, bien qu'ilsnécessitent des décodeurs et la conception de code spécialisés. Cette thèse explore etpropose des techniques destinées à maximiser la flexibilité et l'efficacité des codes polaires,ainsi que d'analyser tout compromis affectant la performance de la correction d'erreur.Une étude approfondie est présentée qui compare ces codes polaires flexibles en longueuravec les codes polaires stardardisées par le consortium 3GPP. Cette étude démontre quela norme 5G offre une construction de codes polaires très simplifiée tout en garrantissantune très bonne performance de correction d'erreurs. D'autre part, il a été démontréque les codes polaires multi-noyaux ont une corrélation négative entre la performancede la correction d'erreur et le nombre de noyaux ternaires utilisés. Cette thèse proposeégalement un nouveau décodeur rapide à annulations successives pour des codes polairesmulti-noyaux. Le noyau ternaire fait l'objet d'une étude plus approfondie en évaluantses propriétés systematiques et de flexibilité. Enfin, cette thèse propose un nouveauschéma de codage appelé codes polaires asymétriques. Nous présentons la définition dela matrice génératrice, la conception de l'ensemble des bits gelés, et le décodage. Nouseffectuons des comparaisons avec des schémas concurrents. Il apparait alors que lescodes polaires asymétriques offrent des performances en terme de correction d'erreurscomparables à celles des schémas concurrents, tout en divisant le nombre d'opérations dedécodage via l' algorithme à annulation successives par un facteur de deux. La thèse setermine ensuite par la recommandation d'extensions appropriées de cette étude pour desrecherches futures
Use of technology in Canadian occupational therapists' practices with older adults: A nationwide survey
No full textThe use of information and communication technologies (ICTs) is an innovative way to support independence in later years so that older adults can age in place if they desire. Technological products that cater specifically to the maintenance of independence, social participation, and the quality of life (QoL) needs of seniors, offer the potential to assist occupational therapists (OTs) in supporting home care services. To our knowledge, no study has investigated the current knowledge of such technology by Canadian OTs and which factors influence their use and recommendation of it in practice. The objective of this project is to describe the current state of knowledge on ICTs of Canadian OTs and identify which factors are associated with its use and recommendation in practice. A Canada-wide online survey was deployed. The survey included questions pertaining to demographics, clinical practice characteristics, and technologies used. Provincial and territorial professional OT organizations were contacted to invite their members to complete the survey, available in English and French. Descriptive statistics, chi-square analyses, and logistic regression analyses, were completed to describe clinical practices and identify which factors are associated with the usage of technology. There were 874 respondents to the survey and 681 full completions. Among those, 387 reported working with a geriatric or geriatric and adult clientele. Of those, 177 (45.7%) reported being familiar with technology but only 48 (12.4%) reported using it in practice. The majority of respondents were females working in the provinces of Quebec and British Columbia. The results show that the majority of OTs who are familiar and users of technology in practice are over the age of 45 and have over 10 years of clinical experience. The most reported used and recommended technology in practice addressed disability with communication (97.9%), followed by technologies addressing disabilities related to cognition (79.2%). More specifically, within those to support communication, the most common was text to speech applications (33%) for websites on computers, tablets, or smartphones. Within those for cognition, the most common was applications on tablets or smartphones for cognitive stimulation (48%). Finally, the univariate logistic regression showed that the odds of using technology in clinical practice increased if OTs were older (35-45 age group (OR: 3.40) and over 45 age group (OR: 5.23) as opposed to the 24-34 age group), had over 10 years of clinical experience (OR: 2.65), offered vocational rehabilitation client services (OR: 2.74), treated swallowing client conditions (OR: 6.25) or worked in a rehabilitation hospital or facility (OR: 2.74), as opposed to OTs that did not. On the other hand, the odds were lower for OTs offering assessment or orientation hospital services (OR: .28)), if they addressed dementia and related syndromes client conditions (OR: .035) or if they worked in a general hospital (OR: .34). In the multivariate logistic regression, only years of clinical experience remained positively associated with use of technology in clinical practice (OR: 2.43), and working in a general hospital, as well as treating dementia and related conditions, remained significantly negatively associated with usage of technology (OR: .378 and .415 respectively). The results highlight that OTs lack knowledge on the current ICTs available for use in their practice with older adults. Moreover, familiarity with such technology is not enough to ensure its use. Personal and workplace environmental factors need to be accounted for when preparing recommendations for implementation of technology use in practice. Further research is needed to elucidate the facilitators and barriers faced with adoption of technology in practice.L'utilisation des technologies de l'information et de la communication (TIC) est un moyen novateur de soutenir l'indépendance des personnes âgées pour qu'elles puissent vieillir chez soi si désiré. Les produits technologiques destinés au maintien de l'indépendance, à la participation sociale, et aux besoins en qualité de vie des personnes âgées, offrent la possibilité d'aider les ergothérapeutes à soutenir les services de soins à domicile. À notre connaissance, aucune étude n'a investigué les connaissances actuelles des ergothérapeutes canadiens sur ces technologies et les facteurs influençant leur utilisation et recommandation en pratique. L'objectif du projet est de décrire l'état des connaissances sur les TIC des ergothérapeutes canadiens et d'identifier les facteurs associés à leur utilisation et recommandation en pratique. Un sondage pancanadien a été déployé en ligne. Celui-ci comprenait des questions démographiques ainsi que sur la pratique clinique et les technologies. Les organisations professionnelles des ergothérapeutes de chacune des provinces et territoires ont été contactées afin d'inviter leurs membres à remplir le sondage. Des statistiques descriptives, des analyses khi-carré et des analyses de régression logistique ont été réalisées. Nous avons reçu 874 réponses au sondage et 681 étaient complètes. Parmi celles-ci, 387 des répondants ont rapporté travailler avec une clientèle gériatrique ou gériatrique et adulte. Parmi eux, 177 (45.7%) ont rapporté être familier avec la technologie, mais seulement 48 (12.4%) ont déclaré l'utiliser en pratique. La majorité des répondants étaient des femmes travaillant dans les provinces du Québec et de la Colombie-Britannique. La majorité des utilisateurs de technologies ont plus de 45 ans et plus de 10 ans d'expérience clinique. Le plus souvent, ils ont rapporté recommander des technologies pour aides à la communication (97.9%), suivie des technologies traitant des incapacités liées à la cognition (79.2%). Parmis celles soutenant la communication, les plus courantes sont les applications de synthèse vocale pour ordinateurs, tablettes ou téléphones intelligents (33%). Les plus courantes pour la cognition sont celles pour la stimulation cognitive sur tablettes ou téléphones intelligents (48%). La régression logistique univariée a montré que les probabilités d'utilisation de technologies en clinique augmentaient si les ergothérapeutes étaient plus âgés (âgé de 35-45 ans (OR: 3.40); âgé de plus de 45 ans (OR: 5.23); par comparaison au groupe d'âge de 24-34 ans), avaient plus de 10 ans d'expérience (OR: 2.65), offraient un service de réadaptation professionnelle (OR: 2.74), traitaient des problèmes de déglutition (OR: 6.25), et travaillaient dans un hôpital/établissement de réadaptation (OR: 2.74). Les probabilités étaient négativement associées si les ergothérapeutes offraient des services hospitaliers d'évaluation (OR: .28), traitaient une clientèle atteinte de démence (et syndromes associés) (OR: .035) et travaillaient dans un hôpital (OR: .34). Dans la régression logistique multivariée, seule le nombre d'années d'expérience clinique restait positivement associé à l'utilisation de la technologie en pratique (OR: 2.43) et le travail dans un hôpital général ainsi que le traitement de la démence (et syndromes associés) restaient négativement associés à l'utilisation de la technologie (OR: .378 et .415 respectivement). Les résultats soulignent que les ergothérapeutes manquent de connaissances sur les TIC pouvant être utilisées dans leur pratique avec les personnes âgées. De plus, une connaissance des TIC ne suffit pas pour en garantir l'utilisation. Les facteurs environnementaux, personnels, et professionnels, doivent être pris en compte lors de la préparation des recommandations pour la mise en pratique de l'utilisation de la technologie. Des recherches supplémentaires sont nécessaires afin d'élucider les facilitateurs et les obstacles à l'adoption de la technologie en pratique
Nanostructure of calcareous biominerals and osteopontin
No full textAvian eggshell and mammalian otoconia have complex structures that are hierarchically organized from nanometer to micrometer length scales. Biomineralization of calcium carbonate (calcite) nanostructure in eggshell and otoconia involves the interaction and occlusion of organic protein matrix within the mineral. One of the proteins associated with these processes during biomineralization (including in bones and teeth) is osteopontin (OPN), a secreted highly disordered glycoprotein belonging to the SIBLING (Small, Integrin-Binding LIgand N-linked Glycoprotein) family of proteins. OPN is a highly acidic (negatively charged) protein containing abundant glutamic and aspartic amino acids, and phosphorylated serines, enabling OPN to bind strongly to calcium atoms of calcite crystals. Furthermore, it is well-known that the functional and mechanical properties of biominerals are strongly influenced by the hierarchical structural organization of the biomineral. The goal of this dissertation research was to investigate the structure of chicken eggshell (Gallus gallus domesticus) and mouse otoconia at the nanoscale.In the eggshell, we identified a mineral nanostructure throughout the major eggshell layers that varied in size, presumably arising from the occlusion of organic matrix. OPN – an eggshell-resident inhibitory biomacromolecule – could also be incorporated within synthetic calcite crystals to create a similar nanostructure as that observed in eggshell, with higher OPN concentration leading to a smaller nanostructure size. Mechanical (hardness and elastic modulus) and functional (dissolution) properties were associated with the observed nanostructure. Decreased nanostructure was associated with increased eggshell hardness and elastic modulus, whereas in fertilized incubated eggs, fractional nanostructure dissolution appeared critical for providing calcium to the growing skeleton of the chick embryo.Similar to chicken eggshell, a structural analysis of otoconia in C57BL/6 mice showed an external and internal calcitic nanostructure. OPN was detected at the surface of otoconia and there correlated with surface nanostructure. Other occluded proteins, possibly including OPN, likely participate in producing the internal nanostructure. In conclusion, these findings provide details on the nanostructure and composition of chicken eggshell and mammalian otoconia, suggesting also another possible role for OPN in biomineralization processes, which in turn might guide nanocomposite materials development.La coquille de l'œuf aviaire et l'otoconie de mammifère sont constituées de structures complexes organisées hiérarchiquement à partir d'une échelle allant de longueur nanométrique à des longueurs micrométriques. La biominéralisation des structures nanocristallines de carbonate de calcium (calcite) dans la coquille de l'œuf et dans l'otoconie est le résultat de processus complexes d'interaction et d'occlusion de la matrice protéique organique dans le minéral. Durant cette période de biominéralisation, l'ostéopontine (OPN), une glycoprotéine de structure considérablement désordonnée faisant partie des protéines SIBLING (Small, Integrin-Binding LIgand N-linked Glycoprotein) joue un rôle essentiel. L'OPN possède un caractère très acide (protéine chargée négativement) puisqu'elle contient des acides aminés glutamiques et aspartiques en abondance ainsi que des sérines phosphorylées. Ceci permet à l'OPN de se lier activement aux atomes de calcium parvenant des cristaux de calcite. De plus, les propriétés mécaniques et fonctionnelles des biominéraux sont grandement influencées par leur organisation hiérarchique structurale. À cet effet, l'objectif de ce travail de recherche est d'examiner la structure et la composition de la coquille de l'œuf de poule ainsi que celles de l'otoconie de souris à l'échelle nanoscopique afin de mieux comprendre son fonctionnement.Dans la coquille de l'œuf, nous avons trouvé, dans les couches (strates) principales, une nanostructure minérale de taille variable provenant vraisemblablement de processus d'occlusion de la matrice organique. Une biomacromolécule résidante de la coquille avec une propriété inhibitoire de croissance minérale, l'OPN peut aussi être incorporée à l'intérieur des cristaux de calcite synthétiques, créant de nanostructures similaires à celles observées dans la coquille de l'œuf. Ainsi, une haute teneur en OPN mènera à une nanostructure avec des cristallites de plus petite taille. Les propriétés mécaniques (la dureté et le module de Young) et fonctionnelles (la dissolution) des cristaux calciques synthétiques qui incorporent l'OPN sont en corrélation avec la nanostructure observée. Les nanostructures ayant des cristallites plus petites possèdent une dureté et un module de Young plus élevés, alors que la dissolution fractionnaire de la nanostructure des œufs fertilisés incubés semble essentielle à l'approvisionnement du squelette de l'embryon de la poule en croissance avec du calcium.Semblable aux résultats obtenus pour la coquille d'œuf, l'analyse structurale des otoconies des souris C57BL/6 a démontré que l'otoconie est composée de nanocristaux de calcite autant à l'extérieur qu'à l'intérieur. D'autres protéines occluses, incluant éventuellement l'OPN, participent vraisemblablement au développement de la nanostructure interne. En conclusion, ces résultats fournissent des détails sur la nanostructure et la composition de la coquille d'œuf d'une poule et celle de l'otoconie de mammifère, suggérant un autre rôle pour l'OPN dans les processus de biominéralisation qui pourrait éventuellement contribuer au développement de biomatériaux nanocomposites
The role of rapid resumption in the cognitive and attentional processes of individuals with autism spectrum disorder
No full textAs individuals navigate through their environment, much of their sensory world is processed without conscious awareness. The vast majority of our perception occurs implicitly. Implicit prediction involves using subconscious processing and past observations to form an expectation, and guide future action. Individuals with autism, struggle with executive functioning and engage in perception differently than typically developing individuals. A visual search task, assessing implicit usage of sensory information to predict future sensory input was used to compare the ability of individuals with ASD to typically developing individuals to recover from an interrupted search task. Twenty-four children with ASD and 28 typically developing children were recruited. Participants with ASD successfully completed the visual search task, and demonstrated they were able to use implicit perceptual processing to form predictions to direct and improve their performance on a search task following an interruption. These results highlight that individuals with ASD are able to engage in effective and implicit cognitive processing. Future research should focus on improving our understanding of cognitive development in individuals with ASD.Alors que l'individu évolue dans son environnement, une grande partie des gestes qu'il pose dans son univers sensoriel est traitée sans conscience réfléchie. Sa perception des choses se fait majoritairement de façon implicite. La prédiction intuitive repose sur l'usage du procédé de traitement de l'information de notre subconscient et de nos observations passées pour cerner une attente et orienter toute action future. Les personnes avec trouble autistique luttent contre le processus de fonctionnement exécutif et ont des perceptions différentes des individus au développement dit normal. Dans cette analyse, la recherche visuelle, qui évalue l'utilisation non formulé de l'information sensorielle, de la prédiction, des aspects de base de la perception ainsi que de l'attention, a été utilisée comme méthode pour comprendre la manière dont les autistes se servent de la prédiction intuitive pour influencer leur action future. Vingt-quatre enfants avec trouble du spectre de l'autisme (TSA) et vingt-huit enfants sans trouble quelconque ont été choisis pour faire partie de l'étude. Les participants autistes ont accompli la tâche de recherche visuelle avec succès. Ces derniers ont démontré qu'ils ont la capacité d'utiliser des repères implicites pour diriger leur recherche et améliorer leur performance lors de ce type de recherche. De plus, ils ont prouvé qu'ils peuvent faire usage de plusieurs processus cognitifs sans difficulté, contrairement à ce qui est présenté dans la littérature courante au sujet des autistes et du fonctionnement cognitif. Ces résultats soulignent que les individus avec TSA sont en mesure de traiter certains types de traitements cognitifs importants. Les études ultérieures devraient porter sur la compréhension plus approfondie du développement cognitif chez les personnes autiste
Stones and codes in hyderabad: building technologies and the work of a new state
No full textThis dissertation compares the production of granite stone blocks and digital codes, two objects that shape the infrastructures of the Information Technology (IT) sector in the Indian city of Hyderabad, one of the most important Special Economic Zones (SEZs) in the country. The research is based on seventeen months of fieldwork and collaborative videos with both computer engineers and Vaddera caste stonecutters between 2012 and 2016, at a time when the city was declared the capital of the newly formed state of Telangana. In Hyderabad's SEZs, stonecutters produce stone blocks used for road-dividers and the foundations of IT offices, while computer engineers produce digital codes used for software in cellphones, laptops, and digital cameras. The dissertation takes as its starting point that technology is dynamic, affective, and processual. Drawing on philosopher Gilbert Simondon's notion of objet technique, this dissertation proposes the concept of "sociotechnical aesthetics" to investigate the affective relationships emerging from stonecutting and coding, and from the images of technological work in Hyderabad's SEZs. Building on this view, this dissertation also argues that video offers a way to conceptualize the social, the technical, and the aesthetic dimensions of action as complementary. In parallel, and while a new Telanganite identity is forming in Telangana, this research shows how Vadderas in stone quarries remain proud of their stonecutting techniques, while also wishing for better employment for their children. It highlights how computer engineers in "hackathons" are inspired by the evolution of digital technologies, and yet remain worried about its unpredictability. This dissertation brings these two areas of inquiry together by demonstrating the ways in which lasting connections with building technologies in Hyderabad are forged by a specific aesthetics emerging through technical action and political engagement. This dissertation ultimately questions superficial juxtapositions between high and low skills workers: stone blocks and digital codes partake of the same political economy of technology, merging the demands of Indian capitalism with the emergent national rhetoric of regional states such as Telangana.Cette thèse compare la production de blocs de granite et de codes numériques, deux objets qui façonnent les infrastructures du secteur des nouvelles technologies de l'information dans les zones franches de la ville d'Hyderabad en Inde. Cette recherche s'appuie sur dix-sept mois de terrain et de production vidéo collaborative avec des ingénieurs en informatique et des tailleurs de pierre de la caste Vaddera menés entre 2012 et 2016, tandis que Hyderabad devenait la capitale du nouvel État du Télangana. Dans les zones franches d'Hyderabad, les tailleurs Vaddera produisent des blocs de pierre utilisés en tant que séparateurs sur les routes et fondations des bureaux de compagnies IT, alors que les ingénieurs en informatique produisent des codes numériques pour les logiciels de cellulaires, de portables et de caméras numériques.S'inspirant de la notion d'objet technique de Gilbert Simondon, cette thèse aborde la technologie comme dynamique, affective et processuelle. Cette thèse propose le concept « d'esthétique sociotechnique » pour investiguer, d'une part, les relations affectives émergeant des techniques de taille de pierre et de codage numérique et, d'autre part, celles produites par les images du travail dans les zones franches d'Hyderabad. Suivant cette conception, cette thèse suggère également que la vidéo permet de considérer le social, la technique et la dimension esthétique de l'action de manière complémentaire. Dans le contexte de la formation d'une nouvelle identité télanganaise, cette recherche explique que les Vadderas des carrières de granite demeurent fiers des techniques de taille de pierre, mais qu'ils souhaitent des emplois plus rémunérateurs pour leurs enfants. La thèse souligne également que l'évolution des technologies numériques exalte, mais aussi effraie, les ingénieurs en informatique participant à des « hackathons » et à des rassemblements politiques. Cette thèse argumente que les liens formés avec les technologies de construction (la pierre et le code) par ces deux groupes de travailleurs sont liés à une esthétique spécifique émergeant dans l'action technique et façonnant l'engagement politique dans le nouvel État du Télangana
Reducing «Aspergillus fumigatus» virulence through targeted dysregulation of the conidiation pathway
No full textThe incidence of invasive fungal infections has risen dramatically in recent decades, with Aspergillus fumigatus being the most common cause of invasive mould disease in humans. This infection, termed invasive aspergillosis (IA), occurs when the conidia of A. fumigatus enter the lower airways of the human lung and germinate to form filamentous hyphae that invade lung tissues. IA occurs primarily in immunocompromised individuals and is associated with mortality rates of 30 to 95%, despite antifungal therapy. There exists an inverse relationship between conidiation and vegetative growth in A. fumigatus, where conidiation is rarely observed during an invasive infection of the human host, permitting the bulk of the fungal metabolic energy to remain directed towards vegetative growth. We therefore hypothesize that forced induction of conidiation during an infection will suppress A. fumigatus vegetative growth, impairing the ability of this organism to cause disease.To test this hypothesis, we expressed a key regulator of conidiation in A. fumigatus, brlA, under the control of a doxycycline-inducible promoter. Inducing expression of brlA was sufficient to force the inappropriate conidiation of A. fumigatus in vitro and high levels of brlA overexpression inhibited A. fumigatus vegetative growth. In an invertebrate model of IA, Galleria mellonella larvae infected with the inducible brlA overexpression (brlAI-OE) strain survived significantly longer in the presence of the inducer molecule doxycycline compared to untreated larvae. Similarly, in a mouse model of IA, mice treated with doxycycline were protected from infection with the brlAI-OE mutant, with reduced pulmonary fungal burden and a dose-dependent decline in mortality relative to untreated, infected controls.These findings provide proof-of-concept that targeted upregulation of brlA reduces A. fumigatus virulence in vivo, and that manipulation of the fungal life cycle is a potentially viable new antifungal target.Au cours des dernières décennies, la prévalence des infections fongiques à caractère invasif a considérablement augmenté, Aspergillus fumigatus étant à l'origine de la plupart d'entre elles chez l'humain. Cette infection, nommée aspergillose invasive (AI), survient quand une spore issue de la reproduction asexuée (ou conidie) pénètre dans les voies aériennes inférieures du poumon et germe en un hyphe filamenteux, lequel envahit ensuite le reste des tissus pulmonaires. L'AI se déclare principalement chez des individus immunodéficients; le taux de mortalité est alors de 30 à 95 %, malgré le recours à la thérapie antifongique disponible. Chez A. fumigatus il existe une relation inverse entre conidiation et croissance végétative: la conidiation étant rarement observée durant une AI, il est admis que cela permet au champignon de diriger la plus grande partie de son énergie métabolique vers sa croissance végétative. Nous avons donc formulé l'hypothèse selon laquelle forcer les hyphes végétatifs d'A. fumigatus à conidier durant une infection bloquera leur croissance, entravant ainsi le potentiel pathogénique de cet organisme.Afin de valider cette hypothèse, nous avons expressé brlA, un régulateur-clé de la conidiation dans A. fumigatus, sous le contrôle d'un promoteur inductible par la doxycycline. Ainsi qu'attendu, nous avons observé que l'induction de l'expression de brlA est suffisante pour induire la conidiation d'A. fumigatus in vitro dans des conditions normalement inhibitrices, et que la haute surexpression du gène inhibe complètement la croissance végétative. Dans un modèle invertébré d'AI, les larves de Galleria mellonella qui ont été infectées par notre souche inductible d'A. fumigatus (brlAI-OE) et traitées à la doxycycline (inductrice du promoteur Tet-ON) ont survécu significativement plus longtemps que les larves infectées mais non traitées. Dans un modèle murin d'AI, les souris traitées avec doxycycline ont également survécu plus longtemps au mutant brlAI-OE que les souris infectées mais non traitées; dans ce modèle, nous avons pu observer que la baisse de mortalité s'est faite conjointement à une réduction de la charge fongique pulmonaire, toutes deux proportionnelles à la dose de doxycycline injectée. Ces observations apportent une preuve-de-concept selon laquelle la surexpression de brlA réduit la virulence d'A. fumigatus et que le manipulation du cycle de vie fongique pourrait servir de base au développement d'une stratégie thérapeutique antifongique dirigée contre l'AI