The methodologies of systems design, rooted in engineering and in cognitivist conceptions of human action, have been stretched to the limit by the complexity of uses to which information and communication technologies are being turned. Within segments of the broader design community there has been a `turn to the social' - a perception that there is a need now for richer stories about the everyday practices systems designers build tools to support. This thesis is presented as a contribution to the corpus of `richer stories' about the what, how, why, when and where of information gathering. The thesis presents findings from an ethnographic study of newsroom information gathering at a UK daily newspaper. Adopting an analytical perspective based upon cultural-historical activity theory (CHAT), it describes and analyses journalistic information gathering on two mutually constitutive levels; that of activity and that of artefact mediation. Its starting point is that neither information gathering, nor the artefacts of information gathering, can be understood without consideration of the social, cultural and historical contexts within which they are situated. Ethnographic data is drawn upon to argue that journalistic information gathering can only be understood within the particular context of the `story lifecycle'. Stories are the principal object of journalistic enterprise, and the thesis examines in detail how everyday working practices are oriented towards this lifecycle. Based on an analysis of the artefacts of newsroom information gathering, and of the discourses of information systems designers, it is also argued that the discourses of systems designers over-emphasise the importance of the category `information'. In particular it is argued that sources are how journalists orient themselves in the vast, heterogeneous information spaces they simultaneously inhabit and populate. The background to these discussions is the often controversial relationship between ethnography, theory and systems design. This relationship is examined and it is argued that the CHAT perspective provides design ethnographers with an opportunity to move from ethnographic intuition to design insight. It is also argued that at a more pragmatic level, CHAT helps the fieldworker navigate the apparently never-ending mass of `potentially interesting material' any field experience throws up.

Les avancées des nouvelles techniques de séquençage (NGS) ont permis dans le cadre des études en écologie microbienne de passer de l'analyse de quelques centaines de séquences par étude à des centaines de millions de séquences. Cette différence quantitative des données produites a induit des différences qualitatives quant aux études réalisées. En effet, avec le changement du type de données, les approches classiques d'analyse ne peuvent être appliquées et il est devenu nécessaire de définir de nouvelles stratégies en tenant compte des contraintes que posent ces données. Alors qu'il était possible d'insérer classiquement quelques dizaines de séquences issues des techniques de première génération dans des phylogénies expertisées, le nombre de séquences généré aujourd'hui par les NGS à chaque expérience rend cette tâche irréalisable et nécessite la mise en place de nouvelles stratégies et l'utilisation d'outils adaptés. Par ailleurs, les outils disponibles d'analyse de la diversité microbienne adaptés aux amplicons de nouvelle génération, implémentent des approches probabilistes et/ou de recherche de similitude pour l'identification des séquences environnementales. L'approche phylogénétique quant à elle, bien qu'elle soit la plus robuste, n'est pas utilisée pour l'annotation taxonomique de ce type de données du fait de ses besoins en temps et en ressources de calcul. Au-delà de l'approche d'annotation taxonomique, les nouvelles techniques de séquençage posent également le problème de la qualité des séquences produites et son impact sur l'estimation de la diversité. Ainsi, ce travail de thèse avait pour objectif la définition d'une stratégie d'analyse bioinformatique de données de séquençage massif dans le contexte de l'étude de la diversité microbienne, en tenant compte des limitations imposées par les ressources informatiques actuelles (matérielles et logicielles) d'un côté, et de l'avantage des méthodes phylogénétiques par rapport aux autres approches d'annotation taxonomique. Ce travail a donné lieu au développement d'une chaîne de traitement proposant une série d'analyses allant des séquences brutes jusqu'à la visualisation des résultats, tout en replaçant les séquences environnementales dans un contexte évolutif. L'approche développée a été optimisée pour la gestion de gros volumes de données, et a été comparée en terme de précision d'affiliation aux autres approches communément utilisées en écologie microbienne. Les tests et simulations ont montré qu'à partir d'une taille d'amplicons de 400 pb, l'affiliation phylogénétique avait les meilleurs résultats mais aussi, que la qualité de cette affiliation différait selon la région hypervariable ciblée. La chaîne de traitements mise en place a ensuite été par implémentée dans un contexte de calcul à haute performance, notamment sur un cluster de calcul, pour proposer un service web dédié à l'analyse de la diversité microbienne. / The characterization of microbial community structure via SSU rRNA gene profiling has been greatly advanced in recent years by the introduction of NGS amplicons, leading to a better representation of sample diversity at a lower cost. This progress in method development has provided a new window into the composition of microbial communities and sparked interest in the members of the rare biosphere. Concurrently, the processing of such amount of data has become an important bottleneck for the effectiveness of microbial ecology studies, and a multitude of analysis platforms have been developed for the handling of these data. As implemented, these tools have a steep learning curve for the biologist who is not computationally inclined, as they require extensive user intervention and consume many CPU hours due to dataset analysis and complexity, which can present a significant barrier to researchers. Moreover, although phylogenetic affiliation has been shown to be more accurate for the taxonomic assignment of NGS reads, the existing tools assign taxonomy by either a similarity search or a probabilistic approach, with the phylogenies being restricted to samples' comparison. Beyond the taxonomic assignment, the new sequencing technologies also arise the problem of the quality of the generated sequences and its impact on the richness estimation. In this work, we aimed to define a strategy for the bioinformatic analysis of high-throughput sequences in order to depict the microbial diversity, taking into account both the limitations imposed by current computer resources (hardware and software), and the advantage of the phylogenetic methods over the other taxonomic annotation approaches. This work has led to the development of a pipeline offering a set of analyzes ranging from raw sequences processing to the visualization of the results, while replacing the environmental sequences in an evolutionary framework. The developed approach was optimized for managing large volumes of data, and has been compared in term of the accuracy of taxonomic assignment to the approaches commonly used in the field of microbial ecology. This pipeline was then used to the developement of a dedicated web server for high-throughput sequencing analysis, that relies on a computing cluster and performs large-scale phylogeny-based analyses of rRNA genes with no need for specialized informatics expertise, and uses the phylogenies for both the taxonomy assessment and the delineation of monophyletic groups to highlight clades of interest.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-10-10T14:05:39Z No. of bitstreams: 1 DissMCR.pdf: 3216972 bytes, checksum: 2d913b1a10ee2d91bd23a9ef265576e3 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2017-12-20T18:51:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMCR.pdf: 3216972 bytes, checksum: 2d913b1a10ee2d91bd23a9ef265576e3 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2017-12-20T18:51:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMCR.pdf: 3216972 bytes, checksum: 2d913b1a10ee2d91bd23a9ef265576e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-20T18:51:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMCR.pdf: 3216972 bytes, checksum: 2d913b1a10ee2d91bd23a9ef265576e3 (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Amazonian floodplains are complex networks that play relevant roles in global biogeochemical cycles, and the bacterioplankton degradation of organic matter is key in regional carbon budget in these systems. The Amazon undergoes seasonal variations in water level, which produces changes in landscape and in sources of organic inputs into floodplain systems. Although these changes should affect bacterioplankton, no studies have addressed the question of which factors drive spatial and temporal patterns of bacterioplankton in these systems. We used high-throughput (Illumina MiSeq) sequencing of the V3-V4 region of the 16SrRNA gene to investigate the spatiotemporal patterns of bacterioplankton community at different diversity layers and size fractions, and their correlation with environmental variables in an Amazon floodplain lake. Overall, four phyla dominated the community throughout the study: Actinobacteria, Cyanobacteria, Proteobacteria and Planctomycetes, but their abundance were different between size fractions, hydrologic periods and influence area. The rare biosphere had an important contribution for the composition patterns of all community and showed be more influenced by the spatial complexity. We found that the floodpulse was the mainly drive force of community composition patterns for the free-living fraction, and the distance from the Amazon river was the main driver for the particle-attached fraction. We also found differences between the combination of local and regional factors across space and time shaping the community. This is the first detailed characterization of the bacterioplankton community composition in an Amazon floodplain lake and we demonstrated that the spatial and temporal complexity of this system were reflected in bacterioplankton community composition. / Planícies de inundação Amazônicas são redes complexas que desempenham papéis relevantes nos ciclos biogeoquímicos globais e a degradação da matéria orgânica é um processo chave no balanço regional de carbono desses sistemas. A Amazônia sofre variações sazonais no regime hidrológico, o que produz mudanças na paisagem e nas fontes de matéria orgânica nos sistemas de inundação. Embora essas mudanças possam afetar o bacterioplâncton, nenhum estudo abordou a questão de quais fatores direcionam os padrões espaciais e temporais dessa comunidade nesses sistemas. Neste estudo, foi usado o sequenciamento de alto rendimento (Illumina MiSeq) da região V3-V4 do gene 16S do rRNA para investigar os padrões espaçotemporais do bacterioplâncton em diferentes camadas de diversidade e frações de tamanho, e sua correlação com as variáveis ambientais em um lago de várzea Amazônico. No geral, quatro filos dominaram a comunidade ao longo do estudo: Actinobacteria, Cyanobacteria, Proteobacteria e Planctomycetes, porém suas abundâncias foram diferentes entre frações de tamanho, períodos hidrológicos e área de influência. A biosfera rara teve uma importante contribuição para os padrões de composição de toda a comunidade e mostraram ser mais influenciadas pela complexidade espacial. Nós encontramos que o pulso de inundação foi a principal força motora dos padrões de composição para a fração livre, e a distância do rio Amazonas para a fração aderida a partículas. Nós também encontramos diferenças entre a combinação de fatores locais e regionais através do espaço e do tempo modulando a comunidade. Esse é a primeira caracterização detalhada da composição da comunidade do bacterioplâncton em um lago de várzea Amazônico e nós demonstramos que a complexidade temporal e espacial deste sistema foi refletida na composição da comunidade do bacterioplâncton. / CNPq: 490634/2013-3 / CNPq: 132749/2015-7 / FAPESP: 2014/13139-3 / FAPESP: 2013/18083-0

Les avancées des nouvelles techniques de séquençage (NGS) ont permis dans le cadre des études en écologie microbienne de passer de l'analyse de quelques centaines de séquences par étude à des centaines de millions de séquences. Cette différence quantitative des données produites a induit des différences qualitatives quant aux études réalisées. En effet, avec le changement du type de données, les approches classiques d'analyse ne peuvent être appliquées et il est devenu nécessaire de définir de nouvelles stratégies en tenant compte des contraintes que posent ces données. Alors qu'il était possible d'insérer classiquement quelques dizaines de séquences issues des techniques de première génération dans des phylogénies expertisées, le nombre de séquences généré aujourd'hui par les NGS à chaque expérience rend cette tâche irréalisable et nécessite la mise en place de nouvelles stratégies et l'utilisation d'outils adaptés. Par ailleurs, les outils disponibles d'analyse de la diversité microbienne adaptés aux amplicons de nouvelle génération, implémentent des approches probabilistes et/ou de recherche de similitude pour l'identification des séquences environnementales. L'approche phylogénétique quant à elle, bien qu'elle soit la plus robuste, n'est pas utilisée pour l'annotation taxonomique de ce type de données du fait de ses besoins en temps et en ressources de calcul. Au-delà de l'approche d'annotation taxonomique, les nouvelles techniques de séquençage posent également le problème de la qualité des séquences produites et son impact sur l'estimation de la diversité. Ainsi, ce travail de thèse avait pour objectif la définition d'une stratégie d'analyse bioinformatique de données de séquençage massif dans le contexte de l'étude de la diversité microbienne, en tenant compte des limitations imposées par les ressources informatiques actuelles (matérielles et logicielles) d'un côté, et de l'avantage des méthodes phylogénétiques par rapport aux autres approches d'annotation taxonomique. Ce travail a donné lieu au développement d'une chaîne de traitement proposant une série d'analyses allant des séquences brutes jusqu'à la visualisation des résultats, tout en replaçant les séquences environnementales dans un contexte évolutif. L'approche développée a été optimisée pour la gestion de gros volumes de données, et a été comparée en terme de précision d'affiliation aux autres approches communément utilisées en écologie microbienne. Les tests et simulations ont montré qu'à partir d'une taille d'amplicons de 400 pb, l'affiliation phylogénétique avait les meilleurs résultats mais aussi, que la qualité de cette affiliation différait selon la région hypervariable ciblée. La chaîne de traitements mise en place a ensuite été par implémentée dans un contexte de calcul à haute performance, notamment sur un cluster de calcul, pour proposer un service web dédié à l'analyse de la diversité microbienne.

Bien que l’évolution de la résistance aux médicaments soit l'un des plus grands défis dans la lutte contre les maladies infectieuses, beaucoup de phénomènes restent inexpliqués. Dans le cas de la leishmaniose, la résistance est un problème majeur depuis plusieurs années. Cette maladie zoonotique négligée est causée par le parasite protozoaire Leishmania, transmis par des phlébotomes lors du repas sanguin. Chez l’humain, elle se décline en trois formes principales : viscérale, cutanée et muco-cutanée. La leishmaniose peut aussi se développer chez les chiens infectés, qui constituent un réservoir majeur de transmission. Sans vaccin efficace, le contrôle de la maladie repose principalement sur la chimiothérapie, mais peu de molécules homologuées sont disponibles. En outre, les mêmes produits sont utilisés chez les chiens et les humains, ce qui favorise l'émergence et la propagation de souches résistantes aux médicaments. Leishmania est en effet connu pour détenir d’incroyables particularités génomiques (telles que la formation d’amplicons circulaires contenant des gènes de résistance) qui lui permettent de survivre dans des conditions de stress, telles que la pression médicamenteuse. Par ailleurs, Leishmania est un eucaryote qui a conservé la capacité de produire des vésicules extracellulaires (EVs) au cours de l’évolution. Ces particules de taille nanométrique sont produites naturellement par la majorité des cellules biologiques et ont un contenu riche en protéines, lipides et acides nucléiques. Bien que des caractéristiques clés des EVs du protozoaire aient été découvertes, aucune étude n’a encore été réalisée sur les EVs de souches résistantes. Ainsi, cet aspect constitue le cœur de mon projet de recherche de doctorat : l’étude des EVs de Leishmania et leur rôle dans le phénomène de la résistance aux médicaments. Nos travaux sont les premiers à démontrer que les mécanismes de résistance aux médicaments peuvent induire des changements dans la morphologie, la taille et la distribution des EVs de Leishmania. Nous avons identifié le protéome de base des EVs du parasite et nous avons mis en évidence des protéines enrichies dans les EVs libérées par des parasites résistants à l'antimoine, à la miltéfosine et à l'amphotéricine B. Nous avons également étudié le contenu en ADN des EVs de parasites résistants et confirmé l'enrichissement des amplicons porteurs de gènes de résistance aux médicaments, associés aux EVs. En complément, nos tests de transferts d’EVs ont prouvé que ces vésicules permettent le transfert horizontal de gènes de résistance : un mécanisme alternatif de résistance aux médicaments. Finalement, nous avons montré que les EVs des parasites résistants améliorent la croissance des promastigotes et réduisent l'accumulation de ROS, ce qui favorise la survie et la propagation des populations résistantes aux médicaments. En conclusion, ces découvertes permettront le développement de nouveaux tests diagnostiques et de nouvelles approches thérapeutiques pour certaines maladies infectieuses zoonotiques, basés sur les profils des EVs. De plus, elles ont une importance majeure dans la compréhension de la résistance médicamenteuse et prouve que les EVs fonctionnent comme des médiateurs efficaces dans le transfert horizontal de gène. Ce nouveau mécanisme facilite ainsi la transmission des gènes de résistance aux médicaments entre les parasites et favorise leur survie lorsqu'ils sont confrontés à des environnements stressants. / Although the evolution of drug resistance is one of the greatest challenges in the fight against infectious diseases, many phenomena remain unexplained. In the case of leishmaniasis, resistance has been a major problem for several years. This neglected zoonotic disease is caused by the protozoan parasite Leishmania, transmitted by sandflies during the blood meal. In humans, it comes in three main forms: visceral, cutaneous, and mucocutaneous. Leishmaniasis can also develop in infected dogs, which constitute a major reservoir of transmission. Without an effective vaccine, the control of the disease relies mainly on chemotherapy, but few approved molecules are available. Furthermore, the same products are used in dogs and humans, which promotes the emergence and spread of drug-resistant strains. Leishmania is indeed known to possess incredible genomic peculiarities (such as the formation of circular amplicons containing resistance genes) which allow it to survive under stressful conditions, such as drug pressure. Furthermore, Leishmania is a eukaryote that has retained the ability to produce extracellular vesicles (EVs) during evolution. These nano-sized particles are produced naturally by most biological cells and have a rich content of proteins, lipids, and nucleic acids. Although key characteristics of the protozoan EVs have been discovered, no studies have yet been performed on the EVs of resistant strains. Thus, this aspect constitutes the heart of my doctoral research project: the study of Leishmania EVs and their role in the phenomenon of drug resistance. Our work is the first to demonstrate that drug resistance mechanisms can induce changes in the morphology, size, and distribution of Leishmania EVs. We have identified the basic proteome of parasite EVs, and we have demonstrated enriched proteins in EVs released by parasites resistant to antimony, miltefosine and amphotericin B. We also studied the DNA content of EVs from resistant parasites and confirmed the enrichment of amplicons carrying drug resistance genes associated with EVs. In addition, our EV transfer tests have proven that these vesicles allow the horizontal transfer of resistance genes: an alternative mechanism of drug resistance. Finally, we showed that EVs from resistant parasites enhance promastigote growth and reduce ROS accumulation, which promotes the survival and spread of drug-resistant populations. In conclusion, these discoveries will allow the development of new diagnostic tests and new therapeutic approaches for certain zoonotic infectious diseases, based on the profiles of EVs. Moreover, these findings are of major importance in the understanding of drug resistance and prove that EVs function as effective mediators in horizontal gene transfer. This new mechanism thus facilitates the transmission of drug resistance genes between parasites and promotes their survival when confronted with stressful environments.

Les écosystèmes côtiers sont des milieux complexes au sein desquels les communautés microbiennes, jouant un rôle majeur dans leur fonctionnement et leur maintien, s’adaptent et sont tolérantes à des conditions environnementales fluctuantes. En effet, au rythme des marées et de l'activité de la macrofaune, des oscillations oxie/anoxie influencent la composition et la dynamique des communautés microbiennes et par conséquent leur implication métabolique. Afin d’appréhender le devenir du pétrole dans ces écosystèmes, il est donc indispensable d’apporter des connaissances sur l’écologie des microorganismes intervenant dans son élimination, notamment dans des conditions oscillantes anoxie/oxie. Ainsi, ce travail de thèse a eu pour objectif de décrypter l’assemblage de communautés microbiennes hydrocarbonoclastesde sédiments intertidaux soumises à des oscillations anoxie/oxie en présence de pétrole lors d’une expérience en bioréacteurs. Les réponses écologiques des communautés bactériennes globales et de micro-organismes sulfato-réducteurs en conditions oscillantes ont pu être décrites en comparaison avec celles obtenues en conditions d’oxie ou d’anoxie permanentes, par l’analyse des données obtenues par séquençage haut-débit des gènes de l’ARN 16S et dsrB au niveau transcriptionnel. Ces études comparatives ont mis en évidence des profils écologiques en réponseaux conditions oscillantes, pouvant être répandus dans différents environnements marins côtiers. En réponse à ces conditions particulières, de nombreux microorganismes semblent avoir le potentiel à tolérer et/ou s’adapter aux différentes conditions d'oxygénation. Cette capacité d’acclimatation rapide des communautés bactériennes aux conditions oscillantes se sont accompagnées de capacités de dégradation équivalentes ou supérieures dans ces conditions par rapport à la condition d’oxie permanente montrant l’influence des oscillations anoxie/oxie sur le devenir du polluant dans les environnements pollués soumis à ces conditions. / Coastal ecosystems are complex environments in which microbial communities, playing a major role in their functioning and maintain, are tolerant and adapt to changing environmental conditions. Indeed, the tides and the macrofauna’s activity generate oxic/anoxic oscillations which influence the composition and dynamics of microbial communities and consequently their metabolic in volvement. To understand the fate of oil in these ecosystems, it is essential to provide knowledge on the ecology of microorganisms involved in these systems, taking into account anoxic/oxicoscillating conditions. Thus, this thesis aimed to decipher the organization of hydrocarbonoclastic microbial communities inhabiting intertidal sediments, when they are subjected to anoxic/oxic oscillations in an experiment in bioreactors with oil addition. Ecological responses of bacterial communities and sulfate-reducing microorganisms in oscillating conditions have been described comparing with those obtained with permanent oxic or anoxic conditions, using high-throughputsequencing analyses of the 16S rRNA and dsrB genes at the transcriptional level. These comparatives studies have highlighted ecological profiles in response to the oscillating conditions, which can be prevalent in different coastal marine environments. In response to these particular conditions, many organisms seem to have the potential to tolerate and / or adapt to the different conditions of oxygenation. This rapid acclimation capacity of bacterial communities tothese changing conditions have been accompanied by equivalent or greater degradation capacity under these conditions compared to the permanent oxic condition, showing the influence of the anoxic/oxic oscillations on the fate of pollutant in environments subjected tothese conditions.

<p dir="ltr">ABSTRACT</p><p dir="ltr">Bovine Respiratory Disease (BRD) poses a significant challenge in the dairy and beef industry, contributing to high mortality, morbidity, and economic costs. Extensive research has aimed to enhance BRD diagnosis, focusing on various factors such as predisposition, environment, and epidemiology. While diverse methods have been developed for BRD detection, including clinical signs, behavioral changes, lung consolidation assessment via ultrasonography, and molecular techniques for microbiome analysis, accurate diagnosis remain inconsistent. Notably, many studies lack exploration of microbial interactions (fungi, viruses, and bacteria) within BRD-affected animals compared to healthy ones. Moreover, the impact of age, disease, and antibiotic treatment on the microbiome community remains understudied. Thus, additional analysis is crucial to understand the relationships between these factors and BRD development. This dissertation is divided into two parts, each addressing specific conditions. The first part focuses on characterizing the nasopharyngeal (NP) microbiome of dairy calves, pre-weaned and post-transported, and those diagnosed with BRD within the first two weeks of life. The objective is to identify NP microbiome changes as indicators of disease development, considering antibiotic treatment effects on NP alpha and beta diversity. The second part delves into characterizing the fungal and bacterial nasal cavity among BRD-affected and healthy cattle within the same pen. This section, presented in three chapters, explores the bovine nasal mycobiome in beef cattle, as well as the nasal microbiome in both dairy and beef cattle. The overarching goals of these studies are to evaluate differences in the nasal mycobiome or microbiome community between BRD-affected and healthy cattle, focusing on alpha, beta, and community compositions as potential disease indicators. Additionally, the aim is to determine if BRD-affected cattle exhibit higher abundance of BRD-pathobionts (fungi and bacteria) in the nasal cavity compared to healthy pen-mates. In conclusion, findings from this research emphasize the importance of incorporating both mycobiome and microbiome analyses in understanding BRD development. Future studies should consider geographical influences on nasal microbiome structure, highlighting the need for separate investigations in dairy and beef calves due to breed variations. Ultimately, studying mycobiome and microbiome ecology offers insights into microbial transitions from commensal to pathogenic farms in the bovine upper respiratory tract, supporting advancements in BRD prevention or mitigation strategies.</p>