Les dynamiques des perturbations naturelles dans les peuplements d'Abies balsamea-Betula spp. du sud du Québec : examen des variables spatio-temporelles qui affectent la diversité et l'abondance de la végétation

Les perturbations naturelles sont des processus fondamentaux qui produisent des changements dans les écosystèmes forestiers. Les changements spatio-temporels dans l'assemblage des communautés forestières et les réponses individuelles des espèces aux perturbations naturelles dans des peuplements de Abies balsamea-Betula\ud spp. ont été examinés. Je me suis intéressé à: (a) décrire la diversité et l'abondance des espèces après des perturbations de sévérité modérée, et les principaux facteurs qui affectent les réponses, (b) comparer la diversité et l'abondance des espèces au sein de trois régions distinctes, au niveau physiographique, à travers la zone boréale mixte, (c) examiner la diversité et l'abondance des espèces par rapport aux différents niveaux de mortalité causés par des perturbations naturelles (les trouées de canopée, les perturbations de sévérité modérée, le feu catastrophique), et (d) déterminer la variation des intervalles de retour pour les diverses perturbations représentant les composantes principales du régime de perturbations naturelles à travers la zone de forêt boréale mixte du Québec, Canada (à noter que cette section est dans l'Annexe 1). Les ordinations canoniques, les indices de diversité et les modèles univariés furent les principaux outils analytiques utilisés pour examiner les réponses de la végétation. Les facteurs écologiques comme la composition du peuplement avant la perturbation et la densité de débris ligneux grossiers ont fortement influencé la diversité et l'abondance de la végétation à la suite de perturbations de sévérité modérée, alors que les types de perturbations n'ont eu que des impacts mineurs sur les patrons. Différentes séries de facteurs ont déterminé la diversité et l'abondance de la végétation ligneuse après perturbation à travers la zone de forêt boréale mixte, avec l'importance d'un facteur particulier dépendant des caractéristiques spécifiques de l'habitat local. La composition du peuplement avant perturbation et la densité de débris ligneux grossiers furent les seuls facteurs affectant fortement la diversité et l'abondance dans tous les emplacements examinés. La variation dans la diversité alpha (α), gamma (S), et bêta (β) a été observée à travers la région. Shannon's H était le plus haut le long de la Côte Nord et le plus bas dans la Péninsule Gaspésienne. Les valeurs de evenness (J) indiquent que la variation dans les abondances relatives des espèces d'arbres de la canopée était plus grande le long de la Côte Nord par rapport à la Péninsule Gaspésienne. Les sites trouvé en Temiskaming-Abitibi ont eu des valeurs intermédiaires pour H et J. Pourtant, malgré des différences physiographiques considérables à travers la région, des patrons de régénération similaires ont été observés partout, avec les peuplements convergeant généralement vers la prédominance de résineux à la suite de perturbations de sévérité modérée. Les trouées de canopée et les perturbations de sévérité modérée n'ont pas changé le cours de la succession, tandis que les feux catastrophiques ont modifié substantiellement la communauté végétale, les espèces de début de succession intolérantes à l'ombre devenant dominantes. La densité et la diversité des espèces d'arbres et arbustes de sous-étage, mi-tolérantes et intolérantes à l'ombre ont augmenté alors que la mortalité augmentait. Les estimations de richesse d'espèces les plus élevées furent observées suite aux feux catastrophiques, plusieurs des espèces s'établissant exclusivement sous ces conditions. L'abondance relative de la régénération d'arbres de la canopée fut la plus similaire suite à des trouées de canopée et des perturbations de sévérité modérée. Au niveau de la communauté d'arbustes et d'arbres de sous-étage, les abondances relatives des espèces ont été les plus similaires suite à des perturbations de sévérité modérée et des feux catastrophiques. Les réponses de la végétation aux perturbations de sévérité modérée ont donc eu des traits communs avec les deux extrêmes du gradient de mortalité causé par des perturbations naturelles, mais pour des strates de régénération différentes. Ainsi, un changement graduel et linéaire dans les abondances relatives d'espèces; c.-à-d., de tolérant à intolérant à l'ombre avec des niveaux de mortalité croissants, n'a pas été observé. On a plutôt remarqué des seuils où des changements soudains et importants dans la composition de la communauté sont arrivés, les limites de ces changements étant dépendants de la strate de végétation en question. Les intervalles de retour estimés pour des trouées de canopée, des perturbations de sévérité modérée et des feux catastrophiques furent respectivement de 30,39, et entre 170 et 250 ans. Pour la tordeuse des bourgeons d'épinette et le chablis total, ceux-ci furent respectivement de 40 et 17 000 ans. L'agrégation spatiale des divers types de perturbations a été observée, certains secteurs étant plus enclins à l'apparition d'épidémies de tordeuse des bourgeons d'épinette ou au chablis total. L'émergence d'épidémies de tordeuse des bourgeons d'épinette fut dépendante de la densité de sapin baumier présente. Les chablis totaux ont eu tendance à arriver près des secteurs plats et dépressions présents à proximité des lacs dans les emplacements continentaux, alors que les chablis des emplacements côtiers ont plutôt été associés avec les conditions de haut de pente. Les patrons et processus spatio-temporels de perturbations naturelles dans les forêts boréales mixtes d'Abies balsamea-Betula spp. sont conformes à un régime de perturbations caractérisé par des événements fréquents et partiels et des événements rares et catastrophiques. Dès lors, la prédominance de conditions associées aux forêts de fin de succession à travers le paysage est favorisée. Le régime actuel de perturbations diffère nettement des modèles historiques des 400 dernières années, caractérisés par la prédominance des feux catastrophiques comme types de perturbations. L'augmentation prévue des intervalles de temps entre feux catastrophiques peut ainsi mener à une diversité de végétation réduite dans le système. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Dynamique de perturbations naturelles, Trouées de canopée, Perturbations de sévérité modérée, Tordeuse des bourgeons d'épinette, Chablis total, Feu catastrophique, Diversité et abondance de la végétation ligneuse, Intervalles de retour, Forêt boréale mixte de Abies balsamea-Betula spp

Influencia de las variaciones genéticas del sistema serotoninérgico y la ruta de la p53 en la implantación embrionaria.

En el presente trabajo se propone una alternativa no invasiva, consistente en estudiar la influencia de variantes genéticas, asociadas a procesos biológicos específicos, sobre la eficiencia de la implantación embrionaria. En este trabajo se han seleccionado algunas de las variantes genéticas asociadas al sistema serotoninérgico y a la ruta de la P53 para valorar su influencia en los resultados de los tratamientos de Fecundación In Vitro con óvulos de donante siguiendo un modelo de receptividad endometrial.El progreso de la medicina reproductiva ha permitido monitorizar y ejercer un control terapéutico sobre una gran parte de los procesos que tienen lugar durante la reproducción humana. En este contexto, los tratamientos de reproducción asistida se desarrollan cada vez de forma más personalizada y se dirigen, con mayor garantía y seguridad, a solventar aquellas barreras que impiden concebir de forma natural y espontánea. A pesar de estos avances, uno de los grandes desafíos para tratar la infertilidad en la pareja continúa siendo conocer los procesos celulares y moleculares que gobiernan los primeros pasos en el establecimiento del embarazo en la implantación embrionaria. Se trata de un fenómeno crucial y determinante en el que se necesitan un endometrio receptivo, un embrión viable en la etapa de blastocisto y una interacción funcional entre ambos que habilite un diálogo molecular bidireccional y que de esta forma impulse la progresión del embarazo. Por razones obvias que pueden condicionar la gestación, existen grandes constricciones para diseñar estrategias experimentales inocuas y que puedan ser realmente útiles para evaluar este proceso de forma directa in vivo. El análisis exploratorio de indicadores moleculares que puedan ser representativos del proceso de la implantación está generando un creciente interés para profundizar sobre el estado de la cuestión

Systems Biology Approaches to Evaluate Disease Modularity

Biological systems are in a constant process of innovation as an essential precondition to evolve. For this reason, the emergence of phenotypic variation is an inherent property of complex adaptive systems. Even though living systems acquire robustness to internal and external disturbances during the evolutionary process, pathological conditions entail impairments to their functionality. This is the rationale for studying biomedical issues according to the organizational properties of biological systems, with the aim of understanding the mechanisms of diseases. I first discuss the theoretical background that is suitable for the research included in this Thesis, such as my own interpretation of systems biology, the current theories about the origin of the biological modularity and some evolutionary considerations that concern in the genotype-phenotype relationships. In this section, I also argue the use and the development of integrative systems biology methods that should be addressed to evaluate disease modules: computational models (i.e. mathematical and network-based models) and other standardized efforts (ontologies and different databases with biological and biomedical data). Then, I enunciate the hypothesis and declare the objectives that motivated this research: i) mathematical modelling based on kinetic law formalism for studying the functional modularity of the metabolism; ii) the development of a workflow to integrate metabolic and kinetic data from different databases for metabolic modelling; iii) the evaluation of the functional coherence in phenotypic relationships between disease-causing genes by using network-based analysis; iv) the development of an integrative framework of biomedical information; v) the use of network medicine approaches to study the phenotypic and genotypic relationships in a heterogeneous group of patients with genetic syndromes. Finally, the results derived from the research carried out in this Thesis are included in the form of already published articles and manuscripts (either submitted or in preparation)

Prevalencia de haemophilus influenzae en niños menores de un año de edad hospitalizados en cuatro Hospitales de Lima

Las infecciones respiratorias agudas (IRAs) constituyen una de las cinco primeras causas de morbilidad y mortalidad a nivel mundial. Una bacteria causante de infecciones respiratorias agudas, principalmente en niños menores de 5 años es H. influenzae tipo b. Se estima que provoca por lo menos tres millones de casos de enfermedad grave al año y alrededor de 386000 defunciones, la mayor parte se registra en países en desarrollo. El objetivo fue identificar la prevalencia y serotipos de H. influenzae en lactantes menores de 1 año hospitalizados con diagnóstico de infección respiratoria aguda. De los 339 casos, 91(26.8%) fueron positivos H. influenzae, de los cuales 3 (3.3%) fueron no tipificables y 88 (96.7%) casos tipificables. Dentro del grupo de H. influenzae tipificable, 22 (24.2%) casos son del tipo b, quedando un 75.8% de un subtipo no incluido en la vacuna. En conclusión este estudio pone de manifiesto la existencia de un alto porcentaje de H. influenzae que no están cubiertos por la vacuna actual, por eso se recomienda una vigilancia activa de esta patógeno

Profiling the Influence of Gene Variants Related to Folate-Mediated One-Carbon Metabolism on the Outcome of In Vitro Fertilization (IVF) with Donor Oocytes in Recipients Receiving Folic Acid Fortification

Partial funding for open access charge: Universidad de MálagaNutritional status and gene polymorphisms of one-carbon metabolism confer a well-known interaction that in pregnant women may affect embryo viability and the health of the newborn. Folate metabolism directly impacts nucleotide synthesis and methylation, which is of increasing interest in the reproductive medicine field. Studies assessing the genetic influence of folate metabolism on IVF treatments have currently been performed in women using their own oocytes. Most of these patients seeking to have a child or undergoing IVF treatments are advised to preventively intake folate supplies that restore known metabolic imbalances, but the treatments could lead to the promotion of specific enzymes in specific women, depending on their genetic variance. In the present study, we assess the influence of candidate gene variants related to folate metabolism, such as Serine Hydroxymethyltransferase 1 SHMT1 (rs1979276 and rs1979277), Betaine-Homocysteine S-Methyltransferase BHMT (rs3733890), Methionine synthase reductase MTRR (rs1801394), Methylenetetrahydrofolate reductase MTHFR (rs1801131 and rs1801133), methionine synthase MTR (rs12749581), ATP Binding Cassette Subfamily B Member 1 ABCB1 (rs1045642) and folate receptor alpha FOLR1 (rs2071010) on the success of IVF treatment performed in women being recipients of donated oocytes. The implication of such gene variants seems to have no direct impact on pregnancy consecution after IVF; however, several gene variants could influence pregnancy loss events or pregnancy maintenance, as consequence of folic acid fortification.This research was funded by grant PTQ 09–01-00496, Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO), Government of Spain, Instituto de Fertilidad Clínica Rincón y Fundación Rincón. AR Palomares and KA Rodriguez-Wallberg are supported by grants from the Swedish Research Council (VR Dnr 2021-06116, Dnr 2020–02230), the Swedish Cancer Society (CAN 2017/704, 20 0170 F) and Karolinska Institutet Research grants

Systematic identification of phenotypically enriched loci using a patient network of genomic disorders

Background Network medicine is a promising new discipline that combines systems biology approaches and network science to understand the complexity of pathological phenotypes. Given the growing availability of personalized genomic and phenotypic profiles, network models offer a robust integrative framework for the analysis of "omics" data, allowing the characterization of the molecular aetiology of pathological processes underpinning genetic diseases. Methods Here we make use of patient genomic data to exploit different network-based analyses to study genetic and phenotypic relationships between individuals. For this method, we analyzed a dataset of structural variants and phenotypes for 6,564 patients from the DECIPHER database, which encompasses one of the most comprehensive collections of pathogenic Copy Number Variations (CNVs) and their associated ontology-controlled phenotypes. We developed a computational strategy that identifies clusters of patients in a synthetic patient network according to their genetic overlap and phenotype enrichments. Results Many of these clusters of patients represent new genotype-phenotype associations, suggesting the identification of newly discovered phenotypically enriched loci (indicative of potential novel syndromes) that are currently absent from reference genomic disorder databases such as ClinVar, OMIM or DECIPHER itself. Conclusions We provide a high-resolution map of pathogenic phenotypes associated with their respective significant genomic regions and a new powerful tool for diagnosis of currently uncharacterized mutations leading to deleterious phenotypes and syndromes