Étude énergétique appliquée pour aider les pourvoiries à choisir leur système d'énergie renouvelable

Affiche présentée dans le cadre du Colloque de l'ARC, «La recherche collégiale et son milieu : enracinement, déploiement et interdépendance», dans le cadre du 83e Congrès de l'Acfas, Université du Québec à Rimouski (UQAR), Rimouski, le 27 mai 2015.Un vaste réseau hydroélectrique a été développé afin de pallier les besoins énergétiques du Québec. Toutefois, des secteurs éloignés des zones urbaines ne sont pas desservis. Dans ces milieux isolés, la demande énergétique est comblée par l'usage des combustibles fossiles, ce qui entraîne des coûts d'exploitation élevés et de fortes émissions de gaz à effet de serre (GES). Les pourvoiries Clauparo et Monts-Valin se sont alliées avec la chaire TERRE afin de dresser le portrait énergétique de ces secteurs. Le mesurage en temps réel du profil de consommation électrique de l'installation a été un élément novateur intégré dès le début de l'étude. L'ensemble des données a été consigné dans une grille d'analyse élaborée par la chaire afin de créer le modèle de consommation servant d'intrant au simulateur énergétique. Plusieurs scénarios combinant les technologies solaires et la micro-hydroélectricité en jumelage avec un générateur diésel ont été simulés. De ces scénarios d'approvisionnement énergétique durable ressortent plusieurs indicateurs de rendement : l'investissement en capital, le prix de revient du kilowattheure, l'économie de carburant et la diminution des GES. À partir de ces critères, les meilleurs scénarios sont traduits en langage clair dans un rapport remis au pourvoyeur. Les données de cette démarche scientifique et originale orienteront les choix des pourvoiries vers l'implantation des énergies vertes dans un contexte d'efficacité énergétique

Heterologous expression of peptide hormone precursors in the yeast Saccharomyces cerevisiae. Evidence for a novel prohormone endoprotease with specificity for monobasic amino acids.

The peptide somatostatin (SRIF) exists as two different molecular species. In addition to the most common form, which is a 14-residue peptide, there is also a 14-amino acid amino-terminally extended form of the tetradecapeptide, SRIF-28. Both peptides are synthesized as larger precursors containing paired basic and monobasic amino acids at their processing sites, which, upon cleavage, generate either SRIF-14 or -28, respectively. In mammals a single prepro-SRIF molecule undergoes tissue-specific processing to generate the mature hormone whereas in some species of fish separate genes encode two distinct but homologous precursors prepro-SRIF-I and -II that give rise to SRIF-14 and -28, respectively. To investigate the molecular basis for differential processing of the prohormones we introduce their cDNAs into yeast cells (Saccharomyces cerevisiae). The signal peptides of both precursors were poorly recognized by the yeast endoplasmic reticulum translocation apparatus, consequently only low levels of SRIF peptides were synthesized. To circumvent this problem a chimeric precursor consisting of the alpha-factor signal peptide plus 30 residues of the proregion was fused to pro-SRIF-II. This fusion protein was efficiently transported through the yeast secretory pathway and processed to SRIF-28 exclusively, which is identical to the processing of the native precursor in pancreatic islet D-cells. Most significantly, cleavage of the precursor to SRIF-28 was independent of the Kex 2 endoprotease since processing occurred efficiently in a kex 2 mutant strain. We conclude that in addition to the Kex 2 protease, yeast possess a distinct prohormone converting enzyme with specificity toward monobasic processing sites

Structural and antimicrobial properties of human pre-elafin/trappin-2 and derived peptides against Pseudomonas aeruginosa

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Pre-elafin/trappin-2 is a human innate defense molecule initially described as a potent inhibitor of neutrophil elastase. The full-length protein as well as the N-terminal "cementoin" and C-terminal "elafin" domains were also shown to possess broad antimicrobial activity, namely against the opportunistic pathogen <it>P. aeruginosa</it>. The mode of action of these peptides has, however, yet to be fully elucidated. Both domains of pre-elafin/trappin-2 are polycationic, but only the structure of the elafin domain is currently known. The aim of the present study was to determine the secondary structures of the cementoin domain and to characterize the antibacterial properties of these peptides against <it>P. aeruginosa</it>.</p> <p>Results</p> <p>We show here that the cementoin domain adopts an α-helical conformation both by circular dichroism and nuclear magnetic resonance analyses in the presence of membrane mimetics, a characteristic shared with a large number of linear polycationic antimicrobial peptides. However, pre-elafin/trappin-2 and its domains display only weak lytic properties, as assessed by scanning electron micrography, outer and inner membrane depolarization studies with <it>P. aeruginosa </it>and leakage of liposome-entrapped calcein. Confocal microscopy of fluorescein-labeled pre-elafin/trappin-2 suggests that this protein possesses the ability to translocate across membranes. This correlates with the finding that pre-elafin/trappin-2 and elafin bind to DNA <it>in vitro </it>and attenuate the expression of some <it>P. aeruginosa </it>virulence factors, namely the biofilm formation and the secretion of pyoverdine.</p> <p>Conclusions</p> <p>The N-terminal cementoin domain adopts α-helical secondary structures in a membrane mimetic environment, which is common in antimicrobial peptides. However, unlike numerous linear polycationic antimicrobial peptides, membrane disruption does not appear to be the main function of either cementoin, elafin or full-length pre-elafin/trappin-2 against <it>P. aeruginosa</it>. Our results rather suggest that pre-elafin/trappin-2 and elafin, but not cementoin, possess the ability to modulate the expression of some <it>P.aeruginosa </it>virulence factors, possibly through acting on intracellular targets.</p

The pro-region of the Kex2 endoprotease of Saccharomyces cerevisiae is removed by self-processing

AbstractWe have produced in the baculovirus/insect cells expression system a soluble secreted form of the Saccharomyces cerevisiae Kex2 endoprotease. This secreted enzyme was purified and its NH2-terminal sequence determined. The NH2-terminal sequence started at residue Leu109 of the sequence deduced from the KEX2 gene nucleotide sequence, showing that the Kex2 enzyme is produced as a proenzyme. Residue Leu109 is preceded by a pair of basic amino acid residues (Lys107-Arg108) which is a potential processing site for the Kex2 endopeptidase. Futhermore, expression of an inactive form of this truncated enzyme resulted in the production of a protein with a higher molecular weight. These observations suggest that the pro-region of Kex2 endoprotease is removed by a self-processing event

Une station météorologique beaucoup moins dispendieuse, performante et plus flexible?

Affiche présentée dans le cadre du Colloque de l'ARC, «Des racines et des ailes pour la recherche collégiale», dans le cadre du 85e Congrès de l’Acfas, Université McGill, Montréal, les 8 et 9 mai 2017.Il existe sur le marché plusieurs systèmes standards d’acquisition de données météorologiques. Ces systèmes sont coûteux, leur mode de fonctionnement offre peu d'options, et les utilisateurs sont dépendants des fabricants quant au service et aux pièces de rechange spécifiques. La chaire de recherche TERRE a développé une station météorologique alternative réduisant ces contraintes. Nous avons d’abord conçu la station expérimentale à partir de la technologie Arduino (petits automates programmables). Les dessins techniques ont été réalisés à l’aide du logiciel VISIO. La station a été fabriquée par nos techniciens et sa programmation réalisée par des étudiants stagiaires en génie électrique. Elle a été testée dans le but de comparer ses performances avec celles d'une station standard et commerciale. Les deux équipements ont été montés en parallèle et branchés sur huit instruments de mesures installés sur un mât météorologique. Les données sur la vitesse et l’orientation des vents, la température, la pression, l’humidité relative et l’ensoleillement étaient enregistrées en simultané par les deux modules. L’analyse comparative des résultats révèle une excellente corrélation des mesures faites par les deux stations. Notre station expérimentale, qui coûte 5 à 10 fois moins cher qu’un équipement commercial, comporte plusieurs fonctions au choix pour les utilisateurs, peut être jumelée à une application cellulaire et offre des fonctions de contrôle supplémentaires

Une ère révolutionnaire pour l’air dans le solaire thermique?

Affiche présentée dans le cadre du Colloque de l'ARC, «Des racines et des ailes pour la recherche collégiale», dans le cadre du 85e Congrès de l’Acfas, Université McGill, Montréal, les 8 et 9 mai 2017.Les chauffe-eau solaires thermiques au glycol ont atteint leur maturité technico-économique depuis des années. Deux études d’Hydro-Québec ont révélé les contraintes et les limites d’application de ces appareils. L’innovation de la technologie développée par Verrières Saguenay–Lac-St-Jean réside dans l’utilisation de l’air comme caloporteur à l'intérieur du capteur et dans le design de l’échangeur transférant la chaleur à l’eau domestique. Ce chauffe-eau solaire air/liquide surpasse le rendement du système au glycol, ce qui est contre-intuitif compte tenu de la plus petite capacité thermique de l’air. Le système air/liquide a été optimisé par des simulations numériques, pour être ensuite fabriqué et utilisé dans les mêmes conditions avec un système standard au glycol afin de comparer les rendements. Le protocole d’expérimentation et la collecte des données ont été affinés pour valider les paramètres optimaux de fonctionnement. Les tests de performance ont été réalisés à divers niveaux d’ensoleillement. Nos résultats démontrent une nette supériorité de rendement du système air-liquide et l’écart s’accroît progressivement avec la baisse du niveau d’insolation. Les rendements mesurés projetés sur une base d’ensoleillement standardisé pour quatre villes canadiennes montrent une augmentation allant de 16 à 38,7 % de chaleur produite annuellement. De plus, la nature du nouveau système permet d’éliminer les problématiques de montage et d’entretien des systèmes standards au glycol

A prospective study of cumulative job stress in relation to mental health

BACKGROUND: This study tests associations between psychosocial stress at work measured by the effort-reward imbalance model in a dynamic perspective, and multiple indicators of poor mental health, in a prospective design. METHODS: 1986 male and female employees from four Belgian enterprises were followed-up over one year within the framework of the Somstress study. Based on two consecutive measurements, an index of cumulative job stress was constructed and its associations with five indicators of mental health were studied, excluding caseness at entry (for depression, anxiety, somatisation, chronic fatigue and psychotropic drug consumption respectively). Taking into account the longitudinal design, four categories of job stress are defined: 1) employees free from stress at both measures, 2) job stress present at first measure but not at the second one, 3) recent onset of job stress as evidenced by second measure 4) workers exposed to stress at both measures. Multivariate logistic regression with appropriate adjustments was applied. RESULTS: In bivariate analysis, a clear graded association of cumulative job stress with all five mental health indicators is observed, both in men and women. In multivariate logistic regression analysis, recent onset of stress is strongly associated with poor mental health among men (odds ratios ranging from 1.8 to 4.6), while cumulative stress shows strongest effects on mental health in women (odds ratios ranging from 1.4 to 7.1). CONCLUSION: Cumulative experience and recent onset of job stress in terms of high effort spent and low reward received is associated with elevated risk of all five indicators of poor mental health at follow-up in a large cohort of employees

Évolution d’outils stratégiques pour guider les gestionnaires de sites isolés vers une meilleure pérennité énergétique

Affiche présentée dans le cadre du colloque de l'ARC «Favoriser l’accès et le partage par la création d’un observatoire» lors du 86e Congrès de l'Acfas à l' Université du Québec à Chicoutimi (UQAC), les 7 et 8 mai 2018.Un vaste réseau hydroélectrique est développé pour pallier les besoins énergétiques du Québec. Toutefois, une multitude de secteurs éloignés des zones urbaines, tels que des pourvoiries, des camps ou des communautés nordiques, n’en bénéficient pas. Ces sites voient leur demande énergétique comblée par l’usage des combustibles fossiles, avec des coûts d’exploitation élevés et de fortes émissions polluantes. Plus d’une dizaine de gestionnaires de sites isolés se sont alliés avec la chaire TERRE afin de dresser le portrait énergétique actuel de ces sites et leur perspective d’avenir. Le mesurage en temps réel du profil de consommation électrique des occupants et les relevés du parc d’équipements ont été consignés afin de créer le modèle de consommation servant d’intrant au simulateur énergétique. Plusieurs scénarios jumelant les technologies renouvelables adaptées aux ressources présentes localement (soleil, vent, eau, biomasse) avec un générateur diésel et des analyses de sensibilité ont été conçus. Il en ressort plusieurs indicateurs de rendement technico-économiques (coût de revient de l’électricité, période de retour sur investissement, etc.) à partir desquels les meilleures options sont analysées et recommandées dans un rapport permettant au client de faire ses choix. La comparaison des résultats des études fait ressortir des tendances sur les types d’installations recommandées (solaire, éolien, turbines) en fonction des habitudes des occupants, de leur consommation, etc

The yeast proprotein convertase encoded by YAP3 is a glycophosphatidylinositol-anchored protein that localizes to the plasma membrane

The yeast YAP3 gene encodes an aspartyl endoprotease that cleaves precursor proteins at selected pairs of basic amino acids and after single arginine residues. Biosynthetic studies of this proprotein processing enzyme indicate that Yap3 is predominantly cell-associated and migrates as a approximately 160-kDa protein on SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. Nearly equal amounts of Yap3 are immunodetected in a-haploid, alpha-haploid, and a/alpha-diploid yeast, demonstrating that the expression of YAP3 is not mating type-specific. As shown by endoglycosidase H treatment, which drastically reduces both the estimated molecular mass and the heterogeneity of the protein on SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (68 versus 160 kDa), the oligosaccharides N-linked to the protein are subjected to extensive outer chain mannosylation. Outer chain sugar mannosylation takes place in the Golgi apparatus and is commonly found on yeast secreted glycoproteins and/or cell wall mannoproteins. Treatment of the total yeast membranes with chemical agents known to disrupt protein-protein and protein-lipid interactions reveal that Yap3 is membrane-associated. Based upon the release of the membrane-bound form by bacterial phosphatidylinositol phospholipase C digestion and metabolic labeling of the protein with myo-[3H]inositol, Yap3 owes its association with the membrane to the addition of a glycophosphatidylinositol anchor. The cellular localization of Yap3 has been addressed by subcellular fractionation studies. In both differential centrifugation of intracellular organelles and sucrose density gradients, the bulk of Yap3 at steady state co-localizes with the plasma membrane azide-insensitive ATPase. Furthermore, consistent with the transport of Yap3 to the plasma membrane, the endoprotease sediments with secretory vesicles which accumulate at restrictive temperature in the late secretory mutant sec1-1. We therefore conclude that the endoprotease encoded by YAP3 is a glycophosphatidylinositol-anchored protein, which can process substrates both intracellularly and at the cell surface

Human Pre-Elafin Inhibits a Pseudomonas aeruginosa-Secreted Peptidase and Prevents Its Proliferation in Complex Media▿

Pseudomonas aeruginosa is a life-threatening opportunist human pathogen frequently associated with lung inflammatory diseases, namely, cystic fibrosis. Like other species, this gram-negative bacteria is increasingly drug resistant. During the past decade, intensive research efforts have been focused on the identification of natural innate defense molecules with broad antimicrobial activities, collectively known as antimicrobial peptides. Human pre-elafin, best characterized as a potent inhibitor of neutrophil elastase with anti-inflammatory properties, was also shown to possess antimicrobial activity against both gram-positive and gram-negative bacteria, including P. aeruginosa. Its mode of action was, however, not known. Using full-length pre-elafin, each domain separately, and mutated variants of pre-elafin with attenuated antipeptidase activity toward neutrophil elastase, we report here that both pre-elafin domains contribute, through distinct mechanisms, to its antibacterial activity against Pseudomonas aeruginosa. Most importantly, we demonstrate that the whey acidic protein (WAP) domain specifically inhibits a secreted peptidase with the characteristics of arginyl peptidase (protease IV). This is the first demonstration that a human WAP-motif protein inhibits a secreted peptidase to prevent bacterial growth in vitro. Since several WAP-motif proteins from various species demonstrate antimicrobial function with variable activities toward bacterial species, we suggest that this mechanism may be more common than initially anticipated