206 - Organismes vivants

Dans les forêts tempérées et boréales, les feuillus perdent leurs feuilles à l’automne et en produisent des nouvelles pendant le printemps. Le débourrement est un processus contrôlé par la température en plus d’autres facteurs tels que la photopériode. Pendant l’hiver, les arbres accumulent des heures de refroidissement, qui ensuite permet un débourrement rapide lorsque les conditions sont favorables. Les prédictions sur le changement climatique annoncent une augmentation des températures globales de 1,8°C à 6,3 °C avant la fin du siècle. Cette augmentation pourrait affecter le débourrement en deux façons contradictoires : les températures élevées au printemps pourraient l’avancer, mais un hiver chaud peut réduire la quantité d’heures de refroidissement accumulées, ce qui le ralentirait.

Dans ce projet, on a testé l’effet de différentes accumulations de froid sur des semis d’érable à sucre, un arbre qui a une grande importance économique et environnementale pour le Québec. Un total de 144 semis d’érable ont été soumis à des températures froides pendant la dormance, différente en durée, en type (naturel ou artificiel) et en intensité. Les semis ont ensuite été transférés à de différentes températures chaudes et le temps nécessaire au débourrement a été mesuré, 30 plantules par traitement ont été étudiées. Finalement, des tests statistiques permettront de tirer des conclusions sur la relation entre les traitements et la vitesse du débourrement.

Autant en milieu aquatique que terrestre, les prédateurs et leurs proies forment des réseaux écologiques complexes dont la structure détermine le fonctionnement et la résilience des écosystèmes. En dépit de son importance écologique, la structure de ces réseaux est cependant peu documentée puisqu’il est difficile de la mesurer directement sans connaître au préalable l’ensemble des proies de chaque espèce dans un milieu donné. Ce manque de données écologiques est dû à notre incapacité de décrire en détail l’alimentation de chaque espèce dans le temps et l’espace, ce qui justifie le besoin d’utiliser des méthodes prédictives rigoureuses pour reconstituer la structure des réseaux écologiques. Dans cette présentation, je montrerai comment le principe de l’entropie maximale (MaxEnt) peut être appliqué aux réseaux écologiques. En utilisant les contraintes écologiques qui agissent sur les réseaux, MaxEnt prédit, avec un minimum de biais possible, une ou plusieurs propriétés d’intérêt des réseaux. Nous avons trouvé que le nombre de proies et de prédateurs pour chacune des espèces dans une communauté biologique permet de prédire surprenamment bien la structure des réseaux écologiques. Par conséquent, nos résultats suggèrent que les nombreuses propriétés des réseaux échantillonnés en milieu naturel découleraient en réalité de cette seule et unique mesure, facilitant ainsi leur prédiction dans le temps et l’espace.

Bien que le besoin et le désir soient souvent associés, ils sont indépendants et peuvent être dissociés. En effet, le besoin est lié à un écart par rapport aux états préférés que les êtres vivants ont tendance à occuper afin de réduire l'entropie, tandis que le désir est lié à la prédiction de récompense et à la dopamine. L'interaction et l'indépendance entre besoin et désir en matière de fonctionnement cérébral ne sont pas si définies, et on ne sait pas vraiment pourquoi parfois il y a association et parfois dissociation. Afin d’étudier cette question, nous avons utilisé une approche computationnelle et avons trouvé que : (1) la tendance à occuper les états préférés est influencée par les états de besoin, indépendamment de la prédiction de récompense, ce qui montre une dissociation entre besoin et désir; et (2) l'entropie est plus réduite en présence d'une récompense menant à l'état préféré qu'en son absence, ce qui suggère que le besoin peut amplifier la valeur d’une récompense et éventuellement sa prédiction et donc le désir. Ainsi, le besoin semble rendre saillanta les stimuli, actions, ou choix qui mènent à l’état préféré lorsqu’on en est éloigné, et cet effet de saillance est indépendant du désir (prédiction de récompense). Toutefois, le besoin amplifie le désir si, et seulement si, ce dernier est porté vers une récompense qui réduit l’entropie en menant vers l'état préféré.

La morbidité infantile représente un défi pour les efforts de conservation des espèces menacées, puisque la croissance d’une population est liée à la survie des nourrissons. Ainsi, nous avons examiné comment la parité de la mère, ainsi que l’âge, le taux d’allaitement et le taux d’ingestion d’aliments solides du nourrisson peuvent influencer le risque de morbidité infantile chez les chimpanzés sauvages (Pan troglodytes) de Kibale, en Ouganda. À l’aide d’échantillonnage centré sur le nourrisson (N=31), nous avons récolté sur une période de 4 mois (jan.-avr. 2018) les comportements alimentaires des nourrissons, incluant l’allaitement et l’ingestion d’aliments solides. Les signes de maladies, tels que l’écoulement nasal, la diarrhée, la toux ou encore les enflures, ont été récoltés de manière ad libitum. Nous avons trouvé que la parité est positivement associée à la morbidité infantile (GEE: b = 2,109 ± 0,71, p=0,003). Ainsi, les nourrissons des femelles primipares semblent moins malades que les nourrissons des femelles multipares. Cette association pourrait s’expliquer par l’absence de frères et sœurs autour des nourrissons de femelle primipare, réduisant ainsi le risque d’exposition aux virus. Aucune association n’a été trouvée pour les autres variables à l’étude. En identifiant un facteur influençant la santé des nourrissons, cette étude répond à une question fondamentale de l’écologie, à savoir déterminer les facteurs qui régulent la densité de population animale.

Problématique : Les ribosomes des cellules eucaryotes ne sont pas tous identiques, car ils diffèrent dans leur composition en protéines ribosomiques. Cette hétérogénéité pourrait conférer une spécialisation des ribosomes. Pour étudier les ribosomes spécialisés nous avons choisi la levure Saccharomyces cerevisiae comme modèle puisque plusieurs protéines ribosomiques sont codées par une paire de gènes paralogues (versions A et B) dans cet organisme. C’est le cas de la protéine ribosomique uS13 issue des gènes paralogues RPS18A et RPS18B.

Objectif    : Nous voulons évaluer si RPS18A et RPS18B ont une contribution égale dans la cellule.

Méthodologie : Nous avons utilisé des souches délétées pour l’un ou l’autre des paralogues. Avec ces souches nous avons fait des tests de complémentation en exprimant l’un ou l’autre des paralogues à partir d’un plasmide centromérique (une seule copie par cellule). Nous avons aussi généré des versions modifiées de RPS18A et RPS18B par mutagenèse dirigée pour introduire une étiquette (tag) en N-terminal.

Résultats : La délétion du gène RPS18A ralentit davantage la croissance cellulaire que celle du gène RPS18B, suggérant une différence fonctionnelle entre les deux paralogues. L’expression de HA-RPS18A ou MYC-RPS18B complémente une souche où les deux protéines endogènes sont absentes.

Conclusion : La complémentation avec les protéines portant un tag nous offre un système permettant des investigations plus approfondies, comme le profilage des ribosomes.

Le fuseau mitotique, composé de microtubules (MTs) et de protéines, assure la ségrégation des chromosomes. Ses MTs s’attachent aux chromosomes (kMTs) ou forment des paires avec les MTs nucléés par le pôle opposé pour former les MTs de la zone médiane (mzMTs). L’assemblage du fuseau commence lorsque la kinésine-5 Cin8 forme les précurseurs des mzMTs. Notre compréhension de l’importance de l’organisation des MTs se limite aux interactions entre les kMTs et les chromosomes. Néanmoins, le contrôle du nombre de mzMTs qui stabilisent le fuseau et promeuvent les interactions des kMTs avec les chromosomes est essentiel. Nous trouvons que dans la levure à bourgeon, la tubuline-γ, responsable de la nucléation des MTs, influence la formation des mzMTs. Dans la souche phosphomimétique Y445D, les fuseaux sont instables et la protéine Ase1 (qui, avec Cin8, forme les mzMTs) devient essentielle. Nous trouvons avec la microscopie à fluorescence que Cin8 y est enrichie aux pôles et diminuée à la zone médiane. Ase1 se trouve à la zone médiane chez les cellules de type sauvage et Y445D, mais en plus grande quantité chez ces dernières. L’Ase1 déphosphorylée s’associe aux mzMTs lors de l’anaphase. Les fuseaux Y445D sont plus stables en l’absence de cycline Clb2 et lorsque la phosphorylation d’Ase1 est inhibée, mais la localisation de Cin8 reste anormale. Je propose que la phosphorylation de Y445 séquestre Cin8 aux pôles, inhibant la formation des mzMTs, et qu’Ase1 joue un rôle compensatoire.

Les épidémies de légionellose présentent une forte saisonnalité dans les climats tempérés, les systèmes de tours à refroidissement (TAR) étant la source la plus courante de Legionella. Les TAR abritent un microbiote complexe et changeant, mais la manière dont il varie dans ces systèmes hétérogènes n'est pas claire. Notre étude a examiné l'impact du temps et de l'espace sur le microbiote et la présence de Legionella dans un système de TAR à plusieurs tours en prélevant périodiquement des échantillons à 12 points d'échantillonnage différents d'avril à octobre 2021. La population du microbiome a significativement changé au fil du temps. Legionellales, Salinisphaerales et Caulobacterales avaient la plus grande abondance en juillet, lorsque la plus grande quantification de Legionella a été observée. Les Pseudomonadales, Rhodobacterales et Sphingomonadales avaient la plus grande abondance dans les mois où la quantification de Legionella était la plus faible. Le microbiome est différent au sein du système, par exemple entre les parties inopérantes et l'eau en vrac, notamment l'abondance des Legionellales et des Pseudomonadales. Dans l'ensemble, notre étude montre que les changements dans les populations du microbiome sont corrélés avec les changements dans Legionella. De plus, les populations du microbiome sont différentes entre les parties du système où l'eau est recyclée et celles où l'eau est stagnante.