A New Method for Structural Simulation

In this paper structural change is defined and a tool to simulate structural changes is introduced which consists of a new simulation language which allows to deal separately with quantitative changes and structural qualitative changes. Two strategies of structural simulation are described. In the first one, the user defines the possible structures and conditions of change. In this case, the simulation process finds the structural paths through successive structures. In the second strategy, the structures are generated by the simulation process based on the model of creative thinking proposed by Poincare and Hadamard. AI and genetic programming techniques are used to implement the model. A simple example is given to illustrate the method of the second strategy

Transcriptional Regulation Is a Major Controller of Cell Cycle Transition Dynamics

DNA replication, mitosis and mitotic exit are critical transitions of the cell cycle which normally occur only once per cycle. A universal control mechanism was proposed for the regulation of mitotic entry in which Cdk helps its own activation through two positive feedback loops. Recent discoveries in various organisms showed the importance of positive feedbacks in other transitions as well. Here we investigate if a universal control system with transcriptional regulation(s) and post-translational positive feedback(s) can be proposed for the regulation of all cell cycle transitions. Through computational modeling, we analyze the transition dynamics in all possible combinations of transcriptional and post-translational regulations. We find that some combinations lead to ‘sloppy’ transitions, while others give very precise control. The periodic transcriptional regulation through the activator or the inhibitor leads to radically different dynamics. Experimental evidence shows that in cell cycle transitions of organisms investigated for cell cycle dependent periodic transcription, only the inhibitor OR the activator is under cyclic control and never both of them. Based on these observations, we propose two transcriptional control modes of cell cycle regulation that either STOP or let the cycle GO in case of a transcriptional failure. We discuss the biological relevance of such differences

Plastic input from the Seine River into the oceans: first results from the MacroPLAST project

International audienceMost recent studies state between 0.4 and 4 Million t/yr of plastic enter the ocean each year, most of it being transported by rivers. Those global estimations are associated with great uncertainties due to methodological difficulties to accurately quantify fluxes of macroplastic from continent into oceans. In addition, only few studies at the basin scale exist and no standard methods are applied to quantify those plastic fluxes. In this context, the Ministry of the Ecological and Solidarity Transition of France, in response to European directives, has initiated the MacroPLAST project to quantify macroplastic input from the Seine River into the oceans. But, most importantly, the aim of this study is to develop a methodology replicable in other rivers. Different methods are investigated including modeling, field methods, cameras, nets, etc. In this presentation, modeling and field methods using statistical data, floating booms or data from association collecting plastic litter are presented. The modeling method is based on Jambeck's approach applied to the Seine basin. Statistical and field approaches give similar order of magnitude, i.e. 1 800-6 300 t/yr entering the oceans from the Seine River (Figure 1). But, they are associated with large uncertainties and rough extrapolations. To avoid such extrapolations and statistical weaknesses, a new methodology has been developed and is actually in progress. It focuses on a probabilistic approach combining the tracking of floating debris using GPS, tagged plastic litter and data from plastic litter collection along the riverbanks of the Seine estuary operated since 2008. First results at the mid of June 2018 lead to fluxes ~800 t/yr of plastic, an order of magnitude lower than the two other approaches. The results will be progressively improved as long as new data will be available and by investigating the potential hiding plastic flux within the water column, below the surface

A multiplex culture system for the long-term growth of fission yeast cells: fission yeast long-term cultures

International audienceMaintenance of long-term cultures of yeast cells is central to a broad range of investigations, from metabolic studies to laboratory evolution assays. However, repeated dilutions of batch cultures lead to variations in medium composition, with implications for cell physiology. In Saccharomyces cerevisiae, powerful miniaturized chemostat setups, or ministat arrays, have been shown to allow for constant dilution of multiple independent cultures. Here we set out to adapt these arrays for continuous culture of a morphologically and physiologically distinct yeast, the fission yeast Schizosaccharomyces pombe, with the goal of maintaining constant population density over time. First, we demonstrated that the original ministats are incompatible with growing fission yeast for more than a few generations, prompting us to modify different aspects of the system design. Next, we identified critical parameters for sustaining unbiased vegetative growth in these conditions. This requires deletion of the gsf2 flocculin-encoding gene, along with addition of galactose to the medium and lowering of the culture temperature. Importantly, we improved the flexibility of the ministats by developing a piezo-pump module for the independent regulation of the dilution rate of each culture. This made it possible to easily grow strains that have different generation times in the same assay. Our system therefore allows for maintaining multiple fission yeast cultures in exponential growth, adapting the dilution of each culture over time to keep constant population density for hundreds of generations. These multiplex culture systems open the door to a new range of long-term experiments using this model organism. © 2017 The Authors. Yeast published by John Wiley & Sons, Ltd

Estimation des flux de plastiques transitant en Seine : quelles méthodes pour quels résultats ?

International audienceGlobal estimations state between 1 and 10 million metric tons of plastic entering the oceans each year. But, they are associated with great uncertainties due to methodological difficulties to accurately quantify plastic fluxes from continent into oceans. New studies at basin scale are thus needed to improve model calibrations. Here, a modelling approach based on JAMBECK’s statistical method and a field approach are compared in order to (i) quantify plastic fluxes in the Seine River and (ii) constrain uncertainties and their origins of the both approaches. Despite the simplicity of the statistical approach and rough extrapolations, both methods yield similar results, i.e. between 1,800 and 5,900 t/yr of plastic flowing into the Seine River. Whereas about 100 t/yr of plastic litter are removed by involved NGOs, which is a small fraction of the estimated flux. According to the MSFD (2008), actions are undertaken to quantify plastic fluxes entering the oceans. Among different methods, a better use of the data from the waste collection by NGOs should be considered. The development of a national and homogenous platform listing all the collects could be a first step in that direction.Des estimations globales établissent des flux de plastiques entrant en mer entre 1 et 10 millions de tonnes chaque année. Mais elles sont associées à de grandes incertitudes liées à des difficultés méthodologiques pour quantifier les flux de plastiques du continent vers les océans. Travailler à l’échelle des bassins versants s’avère nécessaire afin de mieux calibrer ces approches globales. Dans cette étude, une approche de modélisation conceptuelle, basée sur l’approche statistique de JAMBECK et al., et une approche de terrain sont comparées avec pour objectif (i) de quantifier les flux de plastiques transitant en Seine et (ii) de préciser les incertitudes des deux approches et leur origine. Malgré la simplicité des approches statistiques et des techniques d’extrapolation utilisées, les deux méthodes donnent des résultats du même ordre de grandeur, c’est-à-dire entre 1800 et 5900 t/an de plastiques transitant en Seine. Les principaux acteurs de la gestion des déchets sauvages sur le fleuve ne collectent qu’environ 100 t/an de plastiques, soit une faible fraction du flux estimé. Dans le cadre de la directive cadre stratégie pour le milieu marin (DCSMM) de 2008, des actions sont mises en oeuvre afin de quantifier les flux de plastique déversés en mer. Parmi les différentes méthodes, une meilleure exploitation des données issues des collectes des associations pourrait être une aubaine avec, par exemple, la création d’une base de données nationale et homogène répertoriant les opérations de collecte

Premières tentatives de quantification des flux de macro déchets plastiques en Seine

International audienceMacroplastiques, bassin de la Seine, barrages flottants, taux de fuite CHAPÔ Le projet MacroPLAST, soutenu et financé par le ministère de la transition écologique et solidaire, est issu de la mise en oeuvre de la Directive Cadre de Surveillance du Milieu Marin, qui initie diverses actions relatives aux macrodéchets marins afin de réduire à la source leurs quantités en mer et sur le littoral. CONTEXTE Pas un jour ne passe sans la diffusion d'images chocs de la pollution marine à travers le monde par le plastique. Bien que le plus grand nombre de fragments soient des microplastiques ( 5 mm). Les stocks à la surface des océans sont estimés à 300 000 tonnes alors que des modèles statistiques à l'échelle mondiale prédisent des flux entrant de l'ordre de 1-10 millions de tonnes/an (Eriksen et al., 2014; Jambeck et al., 2015). Les fonds océaniques pourraient quant à eux constituer la destination finale des plastiques (Galgani et al., 2000). Alors que les déchets plastiques ne représentent que 10% de l'ensemble des déchets générés par les activités humaines, leur durée de vie (siècles à millénaires) en fait les déchets les plus représentés dans des zones très éloignées de leur origine, i.e. les grandes agglomérations urbaines (Barnes et al., 2009). Ce n'est que très récemment que la communauté scientifique a pris conscience que 1) les fleuves et rivières sont des vecteurs majeurs de la pollution plastique des continents vers les océans (le chiffre de 80 % des déchets provenant des continents est souvent cité), et 2) les macroplastiques sont des gisements de microplastiques secondaires dont le réel impact écologique est à peine connu aujourd'hui. Encore plus que pour les microplastiques, les connaissances concernant les flux de macroplastiques dans les eaux de rivière ainsi que leur dynamique de transfère et leurs sources sont très lacunaires. Pourtant, elles sont essentielles pour calibrer les modèles statistiques de flux de plastiques en mer à l'échelle mondiale. Dans ce contexte, le projet MacroPLAST, financé par le Ministère de la Transition Écologique et Solidaire, a pour objectif d'évaluer les flux de macrodéchets déversés en mer à l'échelle du bassin de la Seine. Bien que l'ensemble des déchets soit considéré (débris plastiques, métalliques, bois manufacturés, verre), l'étude s'oriente principalement sur les macroplastiques. Cette synthèse présente les résultats obtenus ou en cours d'obtention dans le cadre des programmes de recherche PIREN-Seine, OPUR et MacroPLAST. Ils proviennent en partie de la thèse de Rachid Dris (Dris, 2016) complétés des données récentes de l'ORDIF (Observatoire Régional des Déchets d'Île de France) et du site sinoe.org (ADEME). VERS LES PREMIERES ESTIMATIONS DE FLUX DE MACROPLASTIQUES EN SEINE L'estimation des flux de déchets peut être abordée selon deux approches : une approche de modélisation conceptuelle (AMC) et une approche expérimentale (AE). La première considère un taux de fuite de déchets plastiques dans l'environnement constituant une quantité de déchets mal gérés dépendante de la pression anthropique (Jambeck et al., 2015). Elle a l'avantage d'être globale et d'intégrer toutes les tailles de plastique