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De nombreuses fraudes liées aux poissons existent sur le marché. Deux d’entre elles sont les fraudes de substitution et les fraudes d’étiquetage. La fraude de substitution est le remplacement d’une espèce de poisson par une autre, moins chère, et vendue au prix de l’espèce remplacée. La fraude d’étiquetage est l’absence d’annonce de présence de poissons, un allergène à déclaration obligatoire, dans l’aliment.
Pour mettre à jour ces deux fraudes, l’entreprise Progenus a pour objectif de mettre au point une technique de détermination de l’espèce par séquençage et de détection de poissons par qPCR.
Une banque d’échantillon de poissons a été récoltée. Cette banque représente 95% des ordres consommés mondialement et est représentatif de la consommation française et belge d’espèce de poissons de 99% (en quantité). 
Un test qPCR in-house pour vertébrés a révélé que l’ADN des échantillons pouvait être amplifié sans problème excepté les poissons provenant de conserves et le maquereau fumé dont l’ADN était sûrement sévèrement dégradé et les anchois marinés qui avaient des inhibiteurs de PCR tels que des sels at acides acétiques
Lors du développement de la technique de séquençage, trois gènes ont été ciblés : 16S, cytochrome b et cytochrome c oxydase. Lors des essais, le premier gène a permis de déterminer l’espèce, le genre, la famille ou l’ordre selon les espèces séquencées. Les deux gènes du cytochrome permettent la détermination du genre dans tous les cas et théoriquement, de l’espèce dans plus de 95% des cas. L’analyse des séquences de trois poissons a révélé qu’ils étaient l’objet de fraude de substitution : le thon rouge qui était du thon albacore, la petite roussette qui était de l’aiguillat commun et la dorade grise qui était en réalité de la daurade royale.
Certaines optimisations ont été apportées, afin d’augmenter la spécificité des amorces et le taux de succès d’amplification, telle que le nombre de cycles de PCR et la température d’hybridation optimale. La méthode reste à optimiser par les concentrations des différents réactifs.
Pour la détection des poissons par qPCR, quatre gènes ont été testés : 18S, α-skeletal actin gene, l’Hoxc13 et un gène confidentiel appelé FISHES dans ce travail. Seul le gène FISHES semble permettre une détection spécifique des poissons. Des améliorations de la méthode ont été apportées : le design d’une amorce permettant d’amplifier les siluriformes, une température d’hybridation baissant l’amplification des amplicons des animaux autres que les poissons et une séquence permettant le design d’une sonde a été trouvée. La technique n’est pas encore aboutie et les sondes doivent encore être testées.
Ce travail a permis de fournir à Progenus une banque d’échantillons de poissons. L’utilisation des amorces pour le cytochrome b et cytochrome c oxydase permet de discriminer les espèces de poissons. L’élaboration d’une méthode d’amplification spécifique pour les poissons du gène FISHES devrait permettre, avec une sonde adaptée, la détection de traces de poissons par qPCR.

détection poisson identification qPCR séquençage --- Sciences du vivant > Génétique & processus génétiques

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Suiker bindende eiwitten spelen een voorname rol in het 'endoplasmic reticulum associated degradation' (ERAD) proces. In dit kwaliteitscontrolesysteem worden verkeerd of onvolledig opgevouwen eiwitten afgebroken tot peptiden en aminozuren. In een onderzoeksproject van het labo waar deze thesis werd uitgevoerd, wordt getracht de functie te achterhalen van een recent ontdekt suikerbindend F-box eiwit uit Arabidopsis thaliana, genaamd F-box Nictaba. Het doel van deze thesis was om een beter inzicht te verwerven in de genexpressie en genregulatie van het At2g02360-gen, coderende voor dit F-box Nictaba eiwit, in A. thaliana planten en celsuspensieculturen tijdens hun normale ontwikkeling en na de behandeling met verscheidene stressfactoren. Als eerste werden online databanken gescreend om de promotersequentie van het F-box Nictaba gen te analyseren op de aanwezigheid van putatieve stress-responsieve cis-elementen. Vervolgens werd een ?-glucuronidase (GUS) assay opgezet met trangene Arabidopsis planten, om zo de in vivo promoterrespons te analyseren na hormoonbehandelingen. Tot slot werd de F-box Nictaba genexpressie geanalyseerd in de stress-behandelde A. thaliana celsuspensieculturen via qPCR. De GUS kleuring en een eenmalige qPCR analyse toonden aan dat de At2g02360-promoter opvallend actief is in trichomen aanwezig op de nieuw gevormde bladeren van de plant. Blad trichomen hebben een typische 3D-structuur en spelen een belangrijke rol in de afweer van planten. qPCR analyses op de celsuspensieculturen konden aantonen dat de proteasoom inhibitor MG132 zorgde voor een opmerkelijke opregulatie van F-box Nictaba. Deze data wijzen op een mogelijke functie van F-box Nictaba in een plantdefensiesysteem, mogelijks via een rol in een ERAD-gestuurd proces.

ERAD. --- F-box Nictaba. --- GUS assay. --- MG132. --- P310-proteïnen. --- QPCR. --- Stress. --- Trichomen.

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Beet yellowing is a foliar disease affecting sugar beets as well as other non-crop plants and causing economic losses that can be significant. Viruses transmitted by aphids of the species Mysus persicae (Sulzer, 1776) cause this disease in Europe : BMYV, BChV and BYV. The first two mentioned above are the most present in Belgium and are studied in this master thesis. Since the tightening of the regulations concerning the use of neonicotinoids present in the sugar beet seed coatings and allowing an efficient control of aphids, the abundance of aphids in sugar beet fields has risen dramatically. A direct consequence of this presence is an increase in the number of sugar beets affected by mild yellowing. Chemical and biological alternatives to control aphids exist but the efficacy of these alternatives is not always equal to the efficacy of neonicotinoids. In addition, aphids develop resistance to certain chemical compounds and these compounds can be harmful to other animal species. A potentially effective control method that is not harmful to other species is the development of sugar beet varieties that are resistant or tolerant to aphids or viruses responsible for yellowing. In recent years, seed companies, including SESVanderhave, have begun breeding programs for yellowing-resistant varieties from cultivated and wild beet species of the genus Beta. Genotypes presumed to be tolerant or resistant are then tested. A bioassay in which the two viruses causing yellowing were inoculated separately to three genotypes of sugar beet provided by SESVanderhave was conducted to detect resistant genotypes. After inoculation, samples of old leaves, roots and young leaves of the plants were taken weekly for three weeks. The virus presence and abundance were further evaluated by immunological (ELISAs) and molecular (real-time PCR) tests. The photosynthetic efficiency of the infected indoor and outdoor plants was measured and compared to the photosynthetic efficiency of the healthy plants during six weeks after virus inoculation. In addition, the intensity of symptoms appearing on the leaves of infected plants was scored weekly. Optimization of a real-time PCR test encountered specific issue whose origin has been identified. After analysis of the results, one of the varieties appeared to be more susceptible to the viruses while the two others seemed more resistant. After three weeks this difference in sensitivity is significant in young leaves that have not been in contact with an infected aphid, maybe due to a limiting mechanism of virus translocation in sugar beets of resistant genotypes. Leaves affected by yellowing symptoms are less photosynthetically efficient than healthy leaves, but plant senescence leads to a bias in photosynthetic efficiency measurements. Infected plants placed outdoors are also less photosynthetically efficient than infected plants placed indoors and develop more symptoms. The more stressful environment is the cause of these differences. The different tests performed should be repeated on a large scale and in the field to confirm the inferred trends. Then, the probable resistances detected after this bioassay can in the future be used in crosses to generate productive and resistant sugar beet varieties. La jaunisse de la betterave sucrière est une maladie foliaire affectant la betterave sucrière ainsi que d’autres plantes non cultivées et engendrant des pertes économiques parfois importantes. Trois virus transmis par des pucerons de l’espèce Mysus persicae (Sulzer, 1776) causent cette maladie en Europe : le BMYV, le BChV et le BYV. Les deux premiers virus précédemment cités sont les plus présents dans nos régions et sont étudiés dans ce travail. Depuis le durcissement de la règlementation relative à l’utilisation des néonicotinoïdes présents dans l’enrobage des graines de betterave et permettant un contrôle efficace des pucerons, ces derniers sont présents de manière plus importante dans les champs de betterave. Une conséquence directe de cette présence est l’augmentation du nombre de betteraves touchées par la jaunisse modérée. Des alternatives chimiques et biologiques pour contrôler les pucerons existent mais l’efficacité de ces alternatives n’est pas toujours égale à l’efficacité des néonicotinoïdes. De plus, les pucerons développent des résistances vis-a-vis de certains composés chimiques et ces composés peuvent être nocifs pour d’autres espèces animales. Une méthode de contrôle potentiellement efficace et non nocive pour d’autres espèce est le développement de variétés de betteraves résistantes ou tolérantes aux pucerons ou aux virus responsables de la jaunisse modérée. Depuis quelques années les sociétés semencières, dont la SESVanderhave, ont débuté des programmes de sélection de variétés résistantes à la jaunisse à partir d’espèces de betteraves du genre Beta cultivées ou sauvage. Les génotypes présumés tolérant ou résistant sont ensuite testés. Un bioessai lors duquel les deux virus causant la jaunisse ont été inoculé séparément à des des plantes de trois génotypes fournit par la SESVanderhave a été réalisé afin de détecter les génotypes résistants. Après inoculation, des échantillons de vieilles feuilles, racines et jeunes feuilles des plantes étaient prélevés pendant trois semaines et des analyses ELISAs et une optimisation de qPCRs ont été réalisées afin d’obtenir une quantification relative des virus entre les différentes parties des plantes et entre les plantes des différents génotypes. Dans le même temps, une partie des plantes infectée a été placée dans une parcelle extérieure avec des plantes saines et l’autre partie a été placée dans une chambre permettant d’imposer un environnement contrôlé et favorable à a croissance des plantes. L’efficacité photosynthétique des plantes infectées intérieures et extérieures a été mesurée et comparée à l’efficacité photosynthétique des plantes saines pendant six semaines après inoculation des virus. De plus, l’intensité des symptômes apparaissant sur les feuilles des plantes infectés était évaluée chaque semaine grâce à un système de score. L’optimisation de la qPCR n’a pas été assez aboutie que pour réaliser des qPCR fiables. Après analyse des autres résultats, une des variétés semble sensible au virus alors que les autres semblent plus résistance et cette résistance est de plus en plus marquée au fil du temps. Après trois semaines cette différence de sensibilité est significative dans les jeunes feuilles qui n’ont pas été en contact avec un puceron infecté, probablement grâce à un mécanisme de limitation de translocation de virus chez les betteraves des génotypes résistants. Les feuilles touchées par les symptômes de la jaunisse sont moins efficaces photosynthétiquement que les feuilles saines mais la sénescence des plantes entraine un biais lors des mesures d’efficacité photosynthétique. Les plantes infectées placées à l’extérieur sont également moins efficaces photosynthétiquement que les plantes infectées placées à l’intérieur et développent des symptômes plus importants. L’environnement plus stressant est la cause de ces différences. Les différents tests réalisés devraient être répétés à grande échelle et en champs afin de confirmer les tendances déduites. Ensuite, les probables résistances détectées après ce bioessai peuvent dans le futur être utilisées dans des croisements pour générer des variétés de betteraves sucrières productives et résistantes.

sugar beet, yellowing, BMYV, BChV, mysus persicae, resistance, genotypes, photosynthesis, ELISA, qPCR, symptoms, bioassay --- betterave sucrière, jaunisse, BMYV, BChV, mysus persicae, résistance, génotype, photosynthèse, ELISA, qPCR, symptômes --- Sciences du vivant > Agriculture & agronomie

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Permafrost environments, which store large quantities of soil organic carbon, are threatened by climate change-induced thaw that would render frozen organic matter bioavailable for microorganisms leading to an increase in greenhouse gases emissions. Hence understanding the response of permafrost microbial communities to thawing is necessary to evaluate the permafrost carbon feedback to global change. Microbial diversity and activity were studied across two thaw stages (intact and degrading permafrost) at different depths in a palsa found in Northern Norway. This study investigated soil microbial community composition by Illumina Miseq sequencing of the 16S rRNA gene while bacterial, archaeal, methanogens and methanotrophs abundance was assessed by qPCR. Microbial heterotrophic activity was evaluated using enzymatic and functional metabolic assays. Microbial communities’ composition and activity were found to differ between the two thaw stages. The intact palsa (IP) presented high richness that decreased with depth while the degrading palsa (DP) exhibited less species-rich communities across depth. Relative abundance of members of the phylum Proteobacteria known to thrive in higher carbon and nutrient availability increased in the DP while members of the phylum AD3, which dominated the deepest part of the IP, almost disappeared in the DP. Bacterial, archaeal, methanogens and methanotrophs were more abundant in the thawing permafrost than in the intact palsa. The DP exhibited high and similar microbial biomass across depths while the IP showed high microbial abundance only in the topsoil layer. In addition, populations of methane-producing microorganisms were found to be strongly positively correlated to methane oxidizers abundance, suggesting a close spatial relationship between these two communities. Heterotrophic prokaryotes found in the DP displayed higher enzymatic and functional metabolic activity across depth than in the IP. Collectively, these results suggest a shift in microbial prokaryotic communities as a result of permafrost thaw characterized by less species-rich populations, by an increasing biomass of greenhouse gases-related microorganisms as well as a higher microbial activity across depth, potentially leading to greater greenhouse gases emissions that would exacerbate the positive feedbacks from permafrost carbon to climate.

permafrost thaw --- microbial diversity --- microbial activity --- palsa --- 16s rRNA --- qPCR --- mcrA --- pmoA --- Biolog --- beta-glucosidase --- climate change --- Norway --- Sciences du vivant > Microbiologie

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OBJECTIF DU TRAVAIL
Ce travail a pour objectif de déterminer si l’utilisation de cellules souches mésenchymateuses issues de follicules plumeux d’oiseau pourrait, à terme, devenir une alternative aux techniques actuelles de cryobanking dans une optique de conservation des ressources génétiques aviaires. 

RÉSUMÉ


Selon l'Union internationale pour la conservation de la nature 14% des espèces d’oiseaux sont menacées d’extinction. Le déclin, l’érosion et la fragmentation concernent l’ensemble des populations et entraînent d’énormes pertes au niveau de la diversité génétique aviaire. 
Une fois qu'une ressource génétique est perdue, elle ne peut être récupérée. Il est donc crucial de trouver des moyens pour conserver cette précieuse diversité. Une solution pourrait être la création de biobanques de ressources génétiques. Toutefois, à l’heure actuelle, les techniques de biobanking restent insatisfaisantes sur presque tous les plans et il devient urgent d’y trouver des alternatives. 
Les Cellules Souches Mésenchymateuses (MSC), des cellules souches multipotentes présentes dans de nombreux tissus et pouvant être isolées chez de multiples espèces animales, semblent être d’excellentes candidates. C’est cette possible utilisation de MSC issues de follicules plumeux comme alternative aux techniques actuelles de cryobanking aviaire qui sera étudiée dans ce travail.
La partie théorique présentera tout d’abord l’importance du cryobanking aviaire et les différentes techniques qui existent à l’heure actuelle dans ce domaine ainsi que leurs limites. Un résumé de l’état actuel des connaissances sur les MSC sera ensuite effectué en revenant sur leur description, leur caractérisation et les différents tissus et espèces desquelles elles ont pu être isolées. Par la suite, la possible utilisation de follicules plumeux comme source non-invasive et facilement accessible de MSC chez la volaille sera abordée. Les capacités de différenciation in vitro et vivo des cellules souches mésenchymateuses vers la lignée germinale seront également traitées. Enfin, une brève description des perspectives d’avenir qui pourraient être permises par les futures avancées de la recherche sera dressée.
La partie expérimentale portera dans un premier temps sur le développement d’une méthode d’isolement de MSC au départ de follicules plumeux de plumes de poulets et sur la réalisation de travaux préliminaires de caractérisation des cellules prélevées..Puis,.dans un second temps, sur la différenciation des MSC en diverses lignées cellulaires mésenchymateuses ainsi qu’en cellules de la lignée germinale. AIM OF THE WORK
The aim of this work is to determine if the use of mesenchymal stem cells isolated from bird feather follicles could become an alternative to current cryobanking techniques for the avian genetic resources conservation in the future.

SUMMARY
According to the International Union for Conservation of Nature and Natural Resources, 14% of bird species are threatened with extinction. Decline, erosion and fragmentation affect all populations and cause huge losses in the avian genetic diversity.
Once a genetic resource is lost, it cannot be recovered. That's why it's crucial to find some ways to conserve this valuable diversity. One solution could be the creation of biobanks of genetic resources. However, current biobanking techniques remain unsatisfactory in almost all aspects and it is becoming urgent to find alternatives.
Mesenchymal Stem Cells (MSCs), some multipotent stem cells present in many tissues and which can be isolated from multiple animal species, seem to be excellent candidates. That possible use of MSCs isolated from feathery follicles as an alternative to the current techniques of avian cryobanking will be studied in this work.
The theoretical part will first present the importance of avian cryobanking, the different techniques that currently exist in this field and their limitations. A summary of the current state of knowledge on MSCs will then be presented, including their description, characterization and the different tissues and species from which they have been isolated. The possible use of feather follicles as a non-invasive and easily accessible source of MSCs in poultry will be discussed. In vitro and in vivo differentiation capacities of the mesenchymal stem cells towards the germline will also be treated. Finally, a brief description of future prospects that could be enabled by future research advances will be provided.
The experimental part will first focus on the development of a MSCs isolation method from chicken feather follicles and on the preliminary characterization of the collected cells. Then, in a second time, on the differentiation of MSCs into different mesenchymal cell lines and germline cells.

MSC --- Follicule Plumeux --- Cellules Souches --- Cryobanking aviaire --- Cellules Souches Mésenchymateuses --- Différenciation cellulaire --- RT-qPCR --- Biobanking --- Sciences du vivant > Anatomie (cytologie, histologie, embryologie...) & physiologie