Étude des impacts anthropiques dans les lacs canadiens : analyse des contaminants organiques à l’état de trace

Les lacs sont des écosystèmes complexes apportant de nombreux avantages tant pour l’environnement que pour l’être humain. Au Canada, les lacs ont une importance d’autant plus grande qu’ils sont plus de 2,4 millions présents à travers son territoire. Cependant, ces écosystèmes sont sensibles aux activités anthropiques prenant place dans leurs bassins versants et ils peuvent être des puits de contamination du fait des rejets humains. En effet, de nombreux composés chimiques sont produits et utilisés quotidiennement, et ces contaminants se répandent souvent dans les eaux de surface naturelles. Toutefois, il y a un manque de données homogènes provenant des méthodologies comparables sur la répartition de la contamination anthropique à grande échelle dans les lacs. Il est donc nécessaire de combler cette lacune tout en étudiant l’impact de cette contamination et ses sources. L’objectif général du projet présenté ici est d’évaluer la présence de certains de ces contaminants dans les lacs canadiens, leurs potentiels impacts sur le biote lacustre ainsi que les facteurs menant à cette contamination. Cette thèse de doctorat porte donc sur l’analyse de la présence de contaminants organiques à l’état de traces (TrOCs) dans les lacs canadiens. Pour cela, une méthode d’analyse ciblée permettant la quantification dans l’eau de lac de 54 TrOCs, représentatifs de diverses activités humaines, a été développée. Les échantillons sont d’abord concentrés par extraction sur phase solide avant analyse par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem. En premier lieu, la présence des contaminants a été étudiée dans les eaux de surface de 290 lacs à travers le Canada (Chapitre 2). Des contaminants ont été détectés dans 88 % des lacs échantillonnés, avec jusqu'à 28 détections par lac. Les TrOCs ont été quantifiés jusqu’à environ 2 200 ng/L pour les composés individuels, avec des concentrations cumulatives allant jusqu’à plus de 8 100 ng/L dans l’eau de lac. Une évaluation du risque environnemental des TrOCs retrouvés a été réalisée pour trois espèces aquatiques (Pimephales promelas, Daphnia magna et Tetrahymena pyriformis) en comparant les concentrations environnementales aux seuils de toxicité des différents contaminants pour ces espèces modèles représentant différents niveaux trophiques. Les résultats ont révélé que 6 % des lacs présentaient un risque élevé pour au moins une de ces espèces. Dans 59 % des lacs, certains contaminants ayant des effets sous-létaux potentiels ont été détectés. Ces TrOCs peuvent avoir diverses sources dépendant principalement du type d'activités humaines prenant place dans son bassin versant. Des études exploratoires ont mis en évidence des facteurs potentiels de cette contamination. Le deuxième objectif de cette étude était donc de vérifier les effets de ces facteurs sur la contamination de l'eau (Chapitre 3). Pour ce faire, nous avons relié les données de détection et de concentrations des TrOCs à des données d’activités et d’utilisations du sol d'origine anthropique à l’aide de modèles de régression linéaire et logistique. Ces modèles ont été choisis afin de permettre la prise en compte de la grande proportion de concentrations inférieures aux limites de la méthode. Malgré l’effet potentiel de nombreux paramètres sur l’atténuation de la contamination, les analyses ont confirmé l'impact prédominant de l'utilisation des terres agricoles et urbaines et des principales sources ponctuelles anthropiques de contaminants, tels que la présence de stations de traitement des eaux usées, dans les bassins versants sur la contamination organique trace des lacs. Ces résultats peuvent permettre d’améliorer les prises de décisions concernant la réduction des sources de contamination des lacs en réduisant le nombre de variables à considérer. Des recommandations ont également été émise pour le suivi de lacs ayant de plus grands risques de contamination à travers la Canada. Ces travaux constituent le premier point de référence pour le suivi de l'évolution de la contamination des lacs canadiens par les TrOCs. Ils démontrent qu'une grande partie des lacs échantillonnés portent une empreinte chimique d’origine humaine pouvant entraîner des conséquences importantes pour l'environnement, et l’ensemble de ces résultats peut conduire à une meilleure gestion des bassins versants. Par la suite, ces résultats pourront être mis en relation avec d’autres données ayant été acquises pour ces lacs par d’autres groupes de recherche, telles que la présence de gènes de résistance aux antibiotiques ou la structure des communautés planctoniques, afin de mieux comprendre les impacts des TrOCs sur le fonctionnement des écosystèmes lacustres.Abstract: Lakes are complex ecosystems that provide countless benefits for both the environment and humans. In Canada, lakes are especially important as there are over 2.4 million of them throughout the country. However, these ecosystems are sensitive to the human activities taking place in their watersheds, and they can be sinks of contamination led by human discharges. Indeed, many chemical compounds are produced and used daily, and these contaminants often find their way into natural surface waters. However, there is a lack of homogeneous data from comparable methodologies on the distribution of large-scale anthropogenic contamination in lakes. Therefore, it is necessary to fill this gap by studying the impacts and sources of this contamination. The general objective of the project presented here is to assess the presence of some of these contaminants in Canadian lakes, their potential impact on lake biota and the factors leading to this contamination. This doctoral thesis thus focuses on the analysis of the presence of trace organic contaminants (TrOCs) in Canadian lakes. To this end, a targeted analytical method for quantifying 54 TrOCs, representative of various human activities, in lake water was developed. Samples are first concentrated by solid-phase extraction before analysis by liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry. Firstly, the presence of contaminants was studied in the surface waters of 290 lakes across Canada (Chapter 2). Contaminants were detected in 88% of the lakes sampled, with up to 28 detections per lake. TrOCs were quantified up to around 2,200 ng/L for individual compounds, with cumulative concentrations up to over 8,100 ng/L in sampled lake water. An environmental risk assessment of these TrOCs was carried out for three aquatic species (Pimephales promelas, Daphnia magna and Tetrahymena pyriformis) by comparing environmental concentrations with the toxicity thresholds of the various contaminants for these species. The results revealed that 6% of lakes presented a high risk for at least one of these species. In 59% of lakes, some contaminants with potential sub-lethal effects were detected. These TrOCs can come from a variety of sources, depending mainly on the type of human activity taking place in their watersheds. Exploratory studies have highlighted potential factors of this contamination. The second objective of this study was thus to verify the effects of these factors on water contamination (Chapter 3). To do so, we linked TrOCs detection and concentration data to anthropogenic land use and activity data using linear and logistic regression models. These models were chosen to take into account the large proportion of concentrations below the limits of the method. Despite the potential effect of numerous parameters on contamination attenuation, the analyses confirmed the predominant impact of agricultural and urban land use and major anthropogenic point sources of contaminants, such as the presence of wastewater treatment plants, in watersheds on trace organic contamination of lakes. These results can help improve decision-making regarding the reduction of lake contamination sources by decreasing the number of variables to consider. Recommendations were also given to monitor lakes with higher risks of contamination across Canada. This work represents the first reference point for monitoring the evolution of TrOCs contamination in Canadian lakes. They demonstrate that a large proportion of the sampled lakes display an anthropogenic chemical footprint that can lead to significant consequences for the environment, and together these results can lead to better watershed management. These results could then be linked to other data acquired for these lakes by other research groups, such as the presence of antibiotic resistance genes or the structure of planktonic communities, to better understand the impact of TrOCs on the functioning of lake ecosystems

The Application and Challenges of RNA-Sequencing to the Study of Circadian Rhythms

The circadian clock drives daily rhythms in behavior and physiology, often in anticipation of the coming dusk or dawn. Almost all organisms possess an internal time-keeper, as it represents an adaptation to one of the most ancient selective pressures; the day-night cycle. Mounting evidence suggests the clock plays important roles in critical metabolic and signalling pathways, the sleep/wake cycle, immune function, as well as learning and memory. Perhaps more importantly, misregulation of the clock is associated with metabolic disorders, neurodegeneration, and incidence of cancer. In an effort to unlock the connections between the circadian clock and these downstream effects, researchers have searched for genes with rhytmic transcription driven by the clock. These so-called clock-controlled genes (CCGs) mediate these observed rhythms in important biological pathways. Over the past decade, researchers have searched for these CCGs using microarrays. However, with the growing popularity of high-throughput sequencing, and revelations about both the number and importance of non-coding RNAs (ncRNAs), investigators have begun to use RNA-seq for their circadian profiles. While RNA-seq has led to important findings about the circadian regulation of RNA editing, small RNAs, and epigenetic modifications, there is still much about its biases and limitations that we are still discovering. To this end, this thesis seeks to build upon this foundation and examine the use of RNA-seq for studying circadian transcription. I applied a hybrid RNA-seq, microarray approach to assay the circading transcriptome in liver, and eleven other mouse tissues. Notably, I saw that 1/3rd of ncRNAs conserved between human and mouse show rhythmic transcription. These rhythmic transcripts are strong candidates for future functional validation, and include important miRNA and snoRNA precursors. Additionaly, I found hundreds novel ncRNAs with rhythmic expression, which may provide novel CCGs. Lastly, I developped and applied a method for identifying the sources of bias in RNA-seq protocols. Taken together, this work extends our understanding of the circadian transcriptome, and the challenges associated with interpreting RNA-seq data

"Bain de lune"/ "Baño de luna"

Tale of Yanick Lahens translated into Spanish.Cuento de Yanick Lahens traducido al español

"Le désastre banal"/ "El desastre banal"

Tale of Yanick Lahens translated into Spanish.Cuento de Yanick Lahens traducidos al español

Determinación de estilos de escritura para la detección de similitudes entre documentos digitales

Tot el que és inherent a l'intel·lecte humà és susceptible d'actes de plagi: obres científiques i literàries com ara articles, tesis, obres audiovisuals, plans i projectes, codis font de programes, entre altres. No obstant això, aquest treball dedica una atenció especial a l'existència d'aquest fenomen en obres escrites, concretament documents digitals provinents de llenguatges naturals o de programació, i centra l’objectiu en el desenvolupament i aplicació d'un model matemàtic que permet determinar l'estil d'escriptura emprat en la redacció dels textos. Els resultats que s'esperen obtenir a partir de l'aplicació d'aquest procediment serviran de base per a la reducció del nombre de documents que s'han de comparar en l'anàlisi i detecció de similituds entre aquests documents. Experimentalment s'aplica el procediment a un grup d'articles classificats per temàtiques i autors i que difereixen en l'estil d'escriptura utilitzat per a redactar-los.Anything involving human intellect is at risk of being plagiarised. This includes scientific and literary works such as articles, theses, audiovisual works, plans, projects and computer programs. However, this article pays special attention to the existence of this phenomenon in written works in general, and in digital documents in natural or programming languages in particular. The objective of the research is to develop and apply a mathematical model that allows the writing style used in the drafting of texts to be determined. The results obtained from the application of the procedure are intended to serve as the basis for reducing the number of documents that need to be compared in order to analyse and detect similarities in them. The procedure was experimentally applied to a set of articles classified by topic and author, where the writing styles used to draft them differed.Todo lo inherente al intelecto humano es susceptible de actos de plagio: obras científicas y literarias tales como artículos, tesis, obras audiovisuales, planos y proyectos, códigos fuentes de programas, entre otros. Sin embargo, el presente trabajo dedica especial atención a la existencia de este fenómeno en obras escritas, en concreto documentos digitales provenientes de lenguajes naturales o de programación, y centra su objetivo en el desarrollo y aplicación de un modelo matemático que permite determinar el estilo de escritura empleado en la redacción de los textos. Los resultados que se esperan obtener a partir de la aplicación del procedimiento servirán de base para la reducción en el número de documentos que se deben comparar en el análisis y detección de similitudes entre estos documentos. De forma experimental se aplica el procedimiento a un grupo de artículos clasificados por temáticas y autores y que difieren entre ellos en el estilo de escritura utilizado para su redacción

Transcriptional profiling reveals extraordinary diversity among skeletal muscle tissues

Skeletal muscle comprises a family of diverse tissues with highly specialized functions. Many acquired diseases, including HIV and COPD, affect specific muscles while sparing others. Even monogenic muscular dystrophies selectively affect certain muscle groups. These observations suggest that factors intrinsic to muscle tissues influence their resistance to disease. Nevertheless, most studies have not addressed transcriptional diversity among skeletal muscles. Here we use RNAseq to profile mRNA expression in skeletal, smooth, and cardiac muscle tissues from mice and rats. Our data set, MuscleDB, reveals extensive transcriptional diversity, with greater than 50% of transcripts differentially expressed among skeletal muscle tissues. We detect mRNA expression of hundreds of putative myokines that may underlie the endocrine functions of skeletal muscle. We identify candidate genes that may drive tissue specialization, including Smarca4, Vegfa, and Myostatin. By demonstrating the intrinsic diversity of skeletal muscles, these data provide a resource for studying the mechanisms of tissue specialization

Time-of-day specificity of anticancer drugs may be mediated by circadian regulation of the cell cycle

Circadian rhythms are an integral part of physiology, underscoring their relevance for the treatment of disease. We conducted cell-based high-throughput screening to investigate time-of-day influences on the activity of known antitumor agents and found that many compounds exhibit daily rhythms of cytotoxicity concomitant with previously reported oscillations of target genes. Rhythmic action of HSP90 inhibitors was mediated by specific isoforms of HSP90, genetic perturbation of which affected the cell cycle. Furthermore, clock mutants affected the cell cycle in parallel with abrogating rhythms of cytotoxicity, and pharmacological inhibition of the cell cycle also eliminated rhythmic drug effects. An HSP90 inhibitor reduced growth rate of a mouse melanoma in a time-of-day-specific manner, but efficacy was impaired in clock-deficient tumors. These results provide a powerful rationale for appropriate daily timing of anticancer drugs and suggest circadian regulation of the cell cycle within the tumor as an underlying mechanism

Autoestima en los adultos mayores asistidos en estomatología

Introducción:La autoestima y el envejecimiento constituyen una temática interesante en el campo de la estomatología, complementan de manera científica el nivel cognoscitivo entre ambas categorías.Objetivo:Caracterizar el nivel de autoestima, en los adultos mayores asistidos en el Servicio de Estomatología.Método:Se realizó un estudio descriptivo transversal, entre diciembre 2017 y febrero 2018. La población de estudio estuvo formada por 46 adultos mayores. Se conformaron mediante el muestreo no probabilístico intencional dos grupos de 23 adultos mayores; el grupo uno, que socializan en el Círculo de Abuelos ¨Mas vida a los años¨ y el grupo dos, no incorporados a ningún Círculo de Abuelos, pertenecientes a los Policlínicos Armando García Aspurú y Carlos Juan Finlay que eran atendidos en la Clínica Estomatológica Provincial Docente ¨Mártires del Moncada¨, de Santiago de Cuba. Las variables empleadas fueron: los grupos de edad, el sexo y el nivel de autoestima. Los datos fueron procesados en Microsoft Excel, se crearon tablas, se utilizaron las frecuencias relativa y absoluta.Resultados:Predominó el grupo de adultos mayores de 65 a 69 años en el 28.3 %, el sexo femenino en el 76.1 % y el nivel de autoestima alto en el 45.7 %.Conclusión:Existe un predominio del nivel de autoestima medio en los adultos mayores no incorporados al círculo de abuelo y alto en los que asisten, que están más preparados y fortalecidos para actuar de forma adecuada, ante los problemas estomatológicos y presentan sentimientos de satisfacción por su salud

Rescaling creatinine makes GFR estimation equations generally applicable across populations - validation results for the Lund-Malmö equation in a French cohort of sub-Saharan ancestry.

peer reviewed[en] OBJECTIVES: To make glomerular filtration rate (GFR) estimating equations applicable across populations with different creatinine generation by using rescaled serum creatinine (sCr/Q) where sCr represents the individual creatinine level and Q the average creatinine value in healthy persons of the same population. METHODS: GFR measurements (mGFR, plasma clearance of 51Cr-EDTA) were conducted in 964 adult Black Europeans. We established the re-expressed Lund-Malmö revised equation (r-LMR) by replacing serum creatinine (sCr) with rescaled creatinine sCr/Q. We evaluated the r-LMR equation based on Q-values of White Europeans (r-LMRQ-white; Q-values females: 62 μmol/L, males: 80 μmol/L) and Black Europeans (r-LMRQ-Black; Q-values females: 65 μmol/L, males: 90 μmol/L), and the European Kidney Function Consortium equation (EKFCQ-White and EKFCQ-Black) regarding bias, precision (interquartile range, IQR) and accuracy (percentage of estimates within ±10 % [P10] and ±30 % [P30] of mGFR). RESULTS: Median bias of r-LMRQ-White/r-LMRQ-Black/EKFCQ-White/EKFCQ-Black were -9.1/-4.5/-6.3/-0.9 mL/min/1.73 m2, IQR 14.7/14.5/14.5/15.6 mL/min/1.73 m2, P10 25.1 %/34.8 %/30.3 %/37.2 % and P30 74.2 %/84.1 %/80.6 %/83.6 %. The improvement of bias and accuracy when using proper Q-values was most pronounced in men. Similar improvements were obtained above and below mGFR 60 mL/min/1.73 m2 and at various age and BMI intervals, except for BMI<20 kg/m2 where bias increased, and accuracy decreased. CONCLUSIONS: GFR estimating equations may be re-expressed to include rescaled creatinine (sCr/Q) and used across populations with different creatinine generation if population-specific average creatinine concentrations (Q-values) for healthy persons are established