Dissertationen zum Thema „Nika2“

Le rôle des champs magnétiques dans le processus de formation stellaire reste une question ouverte de l'astrophysique moderne.Récemment, les observations du satellite Herschel ont dévoilé que certaines structures filamenteuses seraient propices à ces processus de formation d’étoile. Ces structures filamenteuses ont été associées à des régions de champ magnétique bien organisé grâce aux observations polarimétriques du satellite Planck. Une meilleure compréhension du rôle des champs magnétiques lors de la formation stellaire requiert néanmoins des observations polarimétriques détaillées de la poussière galactique aux échelles de 0.01 - 0.1 pc.Des observations polarimétriques à hautes résolutions peuvent être effectuées au télescope de 30 mètres de l’IRAM en utilisant la caméra NIKA2.Le but de cette thèse a été de valider le concept et de caractériser les performances du polarimètre monté sur la caméra NIKA2. Ces tests et caractérisations ont été réalisés sur NIKA, le démonstrateur technologique de NIKA2, installée à l’IRAM de 2012 à 2015.NIKA consiste en deux matrices de 132 et 224 LEKIDS (Lumped Element Kinetic Inductance Detectors) qui couvrent un champ de vue (FoV) de ~1.8 arcminutes à 1.15 (260) et 2.05 (150) mm (GHz).Le système de polarisation est constitué d’une lame demi-onde tournante à mesh métalliques(HWP) et d’une grille métallique (polariseur). La rapidité des détecteurs LEKIDs combinée à la modulation de la lame permettent la mesure simultanée des trois paramètres de Stokes, I, Q, U, caractérisant la polarisation linéaire. Le signal est extrait en utilisant une procédure de “démodulation”, qui est équivalente à un lock-in autour de la quatrième harmonique de la fréquence de rotation de la lame.Dans la première partie de la thèse je présente la caractérisation instrumentale de l’efficacité du système développé. Ensuite, la chaîne d’analyse des données dédiée à la polarisation est présentée. Cette dernière a été spécifiquement développée pour l'instrument NIKA et a permis de reconstruire le signal observé en polarisation et de le projeter sur des cartes.La réduction des données observationnelles de sources non polarisées a révélé la présence d’un effet systématique. Celui-ci a été interprété comme résultant d’une polarisation instrumentale due à une perte d’intensité I vers les canaux de polarisation Q et U.Afin de corriger cet effet, un algorithme a été développé. Celui-ci permet de ramener la polarisation instrumentale, initialement de l'ordre de ~3 %, en-dessous du pour-cent.Enfin, les observations de sources polarisées corrigées de l'effet systématique ont confirmé le potentiel du polarimètre NIKA afin de mesurer la polarisation du ciel.Ces résultats ouvrent la voie à de prochaines observations polarimétriques avec la caméra NIKA2, installée en octobre 2015.Cette caméra dispose de deux bandes de fréquences à 260 (polarisé) et 150 (non polarisé) GHz pour un total de 3300 détecteurs, 12 et 18 arcsec FWHM de résolution et FoV de 6.5 diamètre arcminutes.Cette caméra fournira sans aucun doute une meilleure compréhension des interactions du champ magnétique dans le milieu interstellaire de notre Galaxie
The role played by magnetic fields in the star formation process is an outstanding question of modern astrophysics. Herschel satellite observations have unveiled filamentary structures as the preferential sites of star formation. Complementary low resolution observations of dust polarization by the Planck satellite have demonstrated that these filamentary structures are associated to well organized magnetic fields, which should play a major role in this process. A better understanding of this process requires detailed observations of galactic dust polarization on scales of 0.01 pc to 0.1 pc. Such high resolution polarization observations can be carried out at the IRAM 30 meter telescope using the recently installed New IRAM Kid Array (NIKA2) camera, which features two frequency bands at 260 (polarized) and 150 (non polarized) GHz for a total of 3300 detectors, 12 and 18 arcsec FWHM resolution and Field of View (FoV) of 6.5 arcminutes diameter. The NIKA camera, which consists of two arrays of 132 and 224 LEKIDs (Lumped Element Kinetic Inductance Detectors) covering a FoV of ∼1.8 arcminutes at 1.15 (260) and 2.05 (150) mm (GHz), was installed at the IRAM 30 telescope from 2012 to 2015.The purpose of this thesis was the characterization of the NIKA polarization system performance. The system consisted of a rotating multi-mesh half wave plate and a grid polarizer. The rapidity of the LEKID detectors combined to the modulation of the HWP permits the simultaneous measurement of the three stokes parameters I,Q,U, components of the linear polarization. Then the signal is extracted with a lock-in procedure by isolating the amplitude of the mechanical rotation fourth harmonic.In the first part of the thesis the instrumental efficiency characterization of the system is presented. Later, the dedicated polarization data analysis is described. It has been specifically developed for the NIKA instrument and has allowed to map polarisation observations of compact and extended sources.The data reduction of unpolarized sources observations showed an instrumental polarization systematic effect. In order to correct for this effect an algorithm has been developed allowing to reduce an observed instrumental polarization of the order of ~ 3 % to below ~ 1%. In addition, polarized sources observations corrected for the systematic effect confirmed the potentiality of the NIKA polarimeter to measure the polarization. This opens the way to forthcoming observations with NIKA2 that will undoubtedly provide advances in the field of Galactic emission and interactions with the magnetic field

La distribution de masse dans l'Univers telle que tracée par les amas de galaxies constitue une sonde cosmologique puissante. La caractérisation des processus associés à l'origine et à la croissance des grandes structures permet de contraindre des paramètres cosmologiques via l'étude de la distribution des amas en fonction de leur masse et de leur redshift. Cependant, il existe un désaccord statistiquement significatif observé entre les contraintes cosmologiques établies par l'étude des anisotropies primaires du fond diffus cosmologique et celles issues de l'analyse de la distribution des amas de galaxies. Cela pourrait signifier que le modèle standard de la cosmologie est incomplet. L'une des méthodes d'observation des amas de galaxie exploite l'effet Sunyaev-Zel'dovich (SZ) qui permet de contraindre la pression du gaz contenu dans ces derniers. Cette observable peut être directement liée à la masse des amas via une relation d'échelle et un profil de pression. Il est donc essentiel de caractériser précisément ces derniers afin de limiter les potentiels biais et effets systématiques affectant les analyses cosmologiques. Cette thèse présente l'ensemble des travaux réalisés dans cet objectif. Elle porte sur des thématiques allant des observations SZ effectuées avec la caméra NIKA2 installée au télescope de 30 mètres de l’IRAM jusqu'à l'estimation des paramètres cosmologiques en passant par l'analyse des données brutes de NIKA2 et des cartes SZ réalisées.Une part du travail de thèse présenté dans ce document est consacrée à l'étude et l’amélioration des différentes étapes effectuées, depuis les observations d'amas de galaxies au télescope avec la caméra NIKA2 jusqu'à la production de cartes de l'effet SZ. Les procédures développées pour estimer les performances instrumentales de NIKA2 sont détaillées et la chaîne d'analyse utilisée pour réduire les données brutes est présentée.Les travaux réalisés dans cette thèse ont également consisté à caractériser les propriétés thermodynamiques d'amas de galaxies via des analyses jointes combinant les cartes SZ NIKA2 avec des données X mesurées par le satellite XMM-Newton. Nous détaillons les méthodes employées dans le logiciel de traitement des données SZ créé pour le grand programme SZ de NIKA2, la procédure de déprojection non-paramétrique développée pour caractériser le profil de pression des amas de galaxies et les résultats de la première observation SZ avec NIKA2.Les dernières activités présentées sont dédiées aux analyses réalisées afin de quantifier l'impact du grand programme SZ de NIKA2 sur la cosmologie. Nous analysons l'effet des perturbations dynamiques du milieu intra-amas sur la caractérisation du profil de pression avec NIKA2 via l'utilisation d'amas de la simulation numérique MUSIC. Finalement, nous détaillons l'étude permettant d'estimer l'impact d'une variation du profil de pression universel sur l'estimation des paramètres cosmologiques déduite du spectre de puissance de l'effet SZ mesuré par Planck
The mass distribution in the Universe, as traced by galaxy clusters is a powerful cosmological probe. The characterization of the processes associated with the origin and the growth of the large scale structures enables constraining cosmological parameters by studying the distribution of clusters according to their mass and redshift. However, a tension is observed between the cosmological constraints established by the study of the primary anisotropies of the cosmological background and those resulting from the analysis of the distribution of galaxy clusters. This may imply that our cosmological model is incomplete. The observation of clusters from the Sunyaev-Zel'dovich (SZ) effect allows us to constrain their gas pressure. This observable can be directly linked to the mass of galaxy clusters via a scaling relation and a pressure profile. It is thus essential to characterize the latter precisely in order to limit the potential bias and systematic effects affecting cosmological analyses. This thesis presents the work carried out to this end. It covers topics ranging from SZ observations made with the NIKA2 camera installed at the IRAM 30-metre telescope to the estimation of cosmological parameters, and including the analysis of NIKA2 raw data and the SZ maps produced.Part of the thesis work presented in this document is dedicated to the study and the improvement of the different tasks carried out, from the observations of galaxy clusters with the NIKA2 camera to the production of maps of the SZ effect. The procedures developed to estimate the NIKA2 instrumental performance are detailed and the analysis pipeline used to analyze the raw data is presented.The work carried out in this thesis also consisted in characterizing the thermodynamic properties of galaxy clusters using joint analyzes that combine the NIKA2 SZ maps with X-ray data measured by the XMM-Newton satellite. We detail the methods used in the SZ data processing software created for the NIKA2 SZ large program, the non-parametric deprojection procedure developed to characterize the pressure profile of galaxy clusters and the results of the first SZ observation with NIKA2.The last activities presented are dedicated to the analyses carried out to quantify the impact of the NIKA2 SZ large program on cosmology. We analyze the effect of dynamic disturbances of the intracluster medium on the characterization of the pressure profile with NIKA2 via the use of clusters from the MUSIC N-body simulation. Finally, we detail the study realized in order to estimate the impact of a modification of the universal pressure profile on the estimation of cosmological parameters derived from the power spectrum of the SZ effect measured by Planck

La polarisation représente une sonde importante permettant l'étude de nombreux processus astrophysiques et cosmologiques. L'étude du fond diffus cosmologique (CMB en anglais) est un enjeu clef de la Cosmologie moderne car il représente une importante source d'informations sur les paramètres de l'Univers. La mesure de la polarisation du CMB, et plus particulièrement la détection de ses modes B permettrait de contraindre les modèles inflationnaires en signant la présence d'ondes gravitationnelles primordiales. Dans le domaine Astrophysique, les observations ont montré que la formation stellaire a lieu dans des structures denses et filamentaires du milieu interstellaire. Le champ magnétique peut être tracé à travers l'émission polarisée de la poussière, et son observation par Planck révèle la présence d'un champ magnétique à grande échelle et suggère que celui-ci joue un rôle important dans la formation stellaire. La voie polarisée de la caméra NIKA2 permettra de cartographier à haute résolution et haute sensibilité ces zones de formation stellaire, ce qui constituera un apport d'information supplémentaire sur le rôle du champ magnétique à l'échelle des filaments. Pour cela, NIKA2 utilise une lame demi-onde en rotation continue et un nouveau type de détecteurs : les KIDs. C'est actuellement le seul instrument utilisant cette combinaison et représente un retour d'expérience important dans l'optique d'installer un tel système sur de futurs projets visant à mesurer la polarisation du CMB.Une partie des travaux réalisés dans cette thèse a été faite dans le cadre du commissioning du module polarisé de NIKA2. En s'appuyant sur les observations de sources compactes et diffuses réalisées, elle présente les différentes méthodes développées afin de caractériser l'instrument : reconstruction des cartes des paramètres de Stokes, soustraction des effets systématiques propres à la polarisation (signal parasite de la lame, polarisation instrumentale).Dans le cadre plus général de la recherche des modes B, la dernière partie propose de nouveaux estimateurs de la polarisation plus généraux que ceux utilisés dans la littérature, notamment en ce qui concerne l'incertitude sur l'intensité.Elle présente également une étude sur la non-linéarité induite par les méthodes de reconstruction du signal des KIDs et l'impact que celle-ci pourrait avoir sur la détection des modes B
The polarization is an important probe of many astrophysical and cosmological processes. The study of the Cosmic Microwave Background (CMB) is one of the major goals in Cosmology because it represents an important source of information on the cosmological model of the Universe. The measure of CMB polarization, and in particular the detection of its B modes, would sign the presence of primordial gravitationnal waves and be a powerful probe of inflation. In Astrophysics, the magnetic field can be traced via the observation of dust polarization, and its observation by Planck reveals a well organized magnetic field at large angular scales. Observations have shown that stellar formation takes place in dense filamentary structures and suggest that magnetic field plays an important role in it. High resolution observations of polarization in the filaments will allow us to further probe the role of magnetic field in star formation, and this is one of the main goals of the polarized channel of the NIKA2 camera. Polarization with NIKA2 is reconstructed thanks to the continuous rotation of a Half Wave Plate (HWP) and detectors of a new technology : KIDs (Kinetic Inductance Detectors). It is the only experiment that uses this combination, it thus gives an important feedback in the perspective of deploying it on future CMB polarization instruments.A part of this thesis focuses on the characterization of the polarization module of NIKA2. It presents the data analysis that allows the reconstruction of polarization and the methods that were developed to subtract systematic effects such as the parasitic signal from the HWP and instrumental polarisation.In the context of the search for B modes and in the perspective of doing more precise estimations of polarization, the last part presents two studies : one on the construction of new estimators of polarization that take into account the noise on intensity, and the other one on non-linearity produced by the reconstruction of a KID signal and how it impacts the detection of CMB B modes

Nous présentons une étude multi-longueur d'onde des amas de galaxies. Le travail se concentre sur la reconstruction précise et la comparaison des masses d'amas, qui sont une quantité élémentaire pour utiliser les amas de galaxies comme sonde cosmologique. Dans le cadre du Grand Programme Sunyaev Zel'dovich de NIKA2, nous présentons la caractérisation des effets systématiques affectant les données millimétriques NIKA2 et leur impact sur l'estimation de la masse hydrostatique. Le filtrage aux grandes échelles angulaires est le principal facteur limitant les contraintes précises sur la masse. De la comparaison des masses hydrostatiques aux estimations basées sur l’effet de lentille gravitationnelle, nous concluons que les premières sont biaisées d'environ 20 à 40% par rapport aux deuxièmes et que les masses hydrostatiques obtenues à partir de la combinaison des données millimétriques et des rayons X ont tendance à être moins biaisées que les estimations basées uniquement sur des rayons X. Le biais est confirmé sur l'étude d'un plus grand échantillon d’amas avec des données XMM-Newton, alors qu'une potentielle évolution du rapport de masse hydrostatique sur masse de lentille gravitationnelle avec le décalage vers le rouge n'est pas statistiquement significative. En ce qui concerne les effets intrinsèques qui affectent la reconstruction des masses d'amas à partir des observations, nous présentons une analyse basée sur les simulations hydrodynamiques The Three Hundred. Nous montrons que, sous l'hypothèse de sphéricité, la projection sur laquelle l'amas est observé est une source majeure de dispersion dans l'estimation de masse pour les observables de matière noire. L'effet est un ordre de grandeur inférieur pour les traceurs du gaz dans le milieu intra-amas, démontrant la puissance des observations en millimétrique et en X. Cependant, notre connaissance sur la distribution du gaz au cœur des amas est limitée par la résolution angulaire des instruments. Nous présentons dans cette thèse la première détection de l'effet SZ d'un amas avec l'interféromètre The Northern Extended Millimetre Array
In this thesis we present a multi-wavelength study of galaxy clusters. The work is focused on the precise reconstruction and comparison of cluster masses, which are an elemental quantity to use galaxy clusters as a cosmological probe. In the context of the NIKA2 Sunyaev Zel’dovich Large Programme, we present the characterisation of the systematic effects affecting the NIKA2 millimetre data and how they impact the estimation of the hydrostatic mass. The filtering at large angular scales is the main limiting factor to constrain precisely the mass. From the comparison of hydrostatic masses to lensing estimates, we conclude that the former are biased low by about 20 to 40% with respect to lensing and that hydrostatic masses obtained from the combination of Sunyaev Zel’dovich and X-ray data tend to be less biased than X-ray-only estimates. The bias is confirmed on the study of a larger cluster sample with XMM-Newton data, while a potential evolution of the hydrostatic-to-lensing mass ratio with redshift is not statistically significant. Regarding the intrinsic effects that affect the reconstruction of cluster masses from observations, we present an analysis based on The Three Hundred hydrodynamical simulations. We show that, under the assumption of sphericity, the projection along which the cluster is observed is a major source of scatter in the mass estimation for dark matter observables. The effect is an order of magnitude smaller for the tracers of the gas in the intracluster medium, demonstrating the power of X-ray and Sunyaev Zel’dovich observations. However, our knowledge about the distribution of the gas in the core of clusters remains subject to the angular resolution of the instruments in X-ray and millimetre wavelengths. We present in this thesis the first detection of the SZ effect of a cluster with the The Northern Extended Millimetre Array interferometer

Measurement of the gas velocity distribution in galaxy clusters provides insight into the physics of mergers, through which large scale structures form in the Universe. Velocity estimates within the intracluster medium (ICM) can be obtained via the Sunyaev-Zel'dovich (SZ) effect, but its observation is challenging both in term of sensitivity requirement and control of systematic effects, including the removal of contaminants. In this paper we report resolved observations, at 150 and 260 GHz, of the SZ effect toward the triple merger MACS J0717.5 + 3745 (z = 0.55), using data obtained with the NIKA camera at the IRAM 30 m telescope. Assuming that the SZ signal is the sum of a thermal (tSZ) and a kinetic (kSZ) component and by combining the two NIKA bands, we extract for the first time a resolved map of the kSZ signal in a cluster. The kSZ signal is dominated by a dipolar structure that peaks at -5.1 and + 3.4 sigma, corresponding to two subclusters moving respectively away and toward us and coincident with the cold dense X-ray core and a hot region undergoing a major merging event. We model the gas electron density and line-of-sight velocity of MACS J0717.5 + 3745 as four subclusters. Combining NIKA data with X-ray observations from XMM-Newton and Chandra, we fit this model to constrain the gas line-of-sight velocity of each component, and we also derive, for the first time, a velocity map from kSZ data (i. e. that is model-dependent). Our results are consistent with previous constraints on the merger velocities, and thanks to the high angular resolution of our data, we are able to resolve the structure of the gas velocity. Finally, we investigate possible contamination and systematic effects with a special care given to radio and submillimeter galaxies. Among the sources that we detect with NIKA, we find one which is likely to be a high redshift lensed submillimeter galaxy.

Le nickel est un cofacteur essentiel à l'activité de certaines protéines bactériennes, mais il est également toxique à forte concentration. De ce fait, il est indispensable aux bactéries de posséder un système d'import du Ni2+ spécifique et hautement régulé. Dans le cas d'Escherichia coli, il s'agit d'un système ABC composé des cinq protéines de l'opéron nikabcde : NikA, une protéine périplasmique, NikB et NikC, deux protéines formant un pore à travers la membrane interne, et les protéines NikD et NikE, deux protéines cytoplasmiques hydrolysant l'ATP. La régulation de l'expression de cet opéron est assurée par FNR, l'activateur, et de NikR, le répresseur. Dans un premier temps, nous avons travaillé sur une structure de la protéine NikA, résolue à partir de cristaux appartenant au système orthorhombique. Elle nous a permis de montrer que NikA ne fixait pas le nickel sous une forme pentahydratée comme cela était décrit dans la littérature, mais sous la forme d'un complexe FeEDTA(H2O)-, ce qui suggère que le nickel ne se fixe pas directement à la protéine, mais par l'intermédiaire d'un métallophore de structure proche de celle de l'EDTA. En remplaçant l'étape d'extraction périplasmique à l'EDTA par une étape utilisant le chloroforme, nous avons résolu, une seconde structure de NikA à partir de cristaux appartenant au système cristallin hexagonal. Dans ce cas, on observe, dans le site de fixation de la protéine, un nickel en complexe avec une molécule similaire à l'EDTA, laquelle a de fortes chances d'être le métallophore physiologique, que nous avons tenté de caractériser. Nous abordons aussi des études cristallographiques préliminaires concernant NikR
Nickel is an essential cofactor for several proteins found in bacteria, but it is also toxic at high concentrations. Consequently, microorganisms need a highly regulated and specific import system of Ni2+. In Escherichia coli, this system is composed of five proteins encoded by the nikabcde operon (which is an ATP Binding Casette): NikA, a periplamic protein, NikB and NikC, two transmembrane proteins which create a pore in the inner membrane, and the cytoplasmic proteins NikD and NikE, which hydrolyse ATP and provide the energy for the transport process. FNR (Fumarate Nitrate Regulator) is the activator, and NikR the repressor of the transcription of the nik operon. We solved the NikA protein structure by molecular replacement and found that contrary to what was reported in a previous crystallographic analysis, the protein doesn't bind a pentahydrate nickel, but an FeEDTA(H2O)- complex. The EDTA, that is not a natural molecule, was introduced during the periplasmic extraction. These results suggest that NikA does not fix nickel directly, but it does it through a natural metallophore. Indeed, when we changed the periplasmic extraction with EDTA to a protocol using chloroform, we obtained a new structure where the nickel in complexed to a molecule similar to EDTA. Since this seems to be the physiological metallophore we have tried to characterise it using a variety of techniques. We also report a preliminary crystallographic analysis of NikR

L'utilisation de l'ADNc Nia2, codant pour une nitrate réductase (NR) de Nicotiana tabacum, sous contrôle d'un promoteur constitutif (p35S), dans des plantes de tabac transgéniques, a permis l'obtention de teneurs en nitrate remarquablement faibles pour certains génotypes transgéniques. Cette stratégie pourrait s'avérer une voie intéressante à utiliser chez des espèces accumulatrices de nitrate comme la laitue et l'épinard. Nous avons donc créé et étudié une population de laitues transformées avec la construction p35S ::Nia2. Cependant, l'analyse des teneurs en nitrate n'a jamais permis d'observer de baisses de ces transformants par rapport aux plantes témoins. Afin d'expliquer ces résultats, nous avons cherché a mieux comprendre le fonctionnement du transgène p35S ::Nia2 chez la laitue. Un test in vitro, conçu pour mettre en évidence une activité NR liée à l'expression du transgène, a permis de vérifier que la protéine transgénique était active dans quatre génotypes transformés. Cependant cette expression n'a aucune répercussion sur l'absorption du nitrate et les activités NR totales (endogène + transgénique) contrairement a ce qui avait été observé chez le tabac. Nous nous sommes alors intéressés de plus près à l'expression du transgène et des gènes Nia endogènes dans ces plantes par hybridations northern. Les ARNm Nia2 n'ont été détectés que dans les cotylédons de plantules cultivées sur un milieu assurant une diminution importante de la transcription des gènes Nia endogènes. L'ensemble des résultats obtenus sont compatibles avec l'implication d'un mécanisme de suppression post-transcriptionnelle particulier agissant sur la dégradation soit des ARNm Nia2 et Nia endogènes soit des ARNm Nia2 seuls. La dégradation spécifique des ARNm transgéniques serait initiée de façon très précoce au cours du développement des plantules et d'autant plus tôt que l'expression des gènes Nia endogènes est importante
The nitrate reductase (NR) Nia2 cDNA from tobacco had been introduced into tobacco plants under the control of the 35S promoter (p35S). Some of these transgenic plants showed low nitrate levels in their leaves. It was interesting to apply this strategy to plants like lettuce or spinach that accumulate high nitrate levels. In this way, we produced and studied a population of transgenic lettuce transformed with the p35S::Nia2 construction. None of these lettuce showed low nitrate levels when compared to the untransformed plants. In order to explain these results, we tried to find and analyze lettuce having a transgenic NR activity. An hi vitro test was used to detect plants specifically expressing the NR activity from Nia2. Four genotypes showed this activity. Nevertheless, no repercussion on nitrate absorption and total NR activity (endogenous + transgenic) was detected in these plants as had been shown previously for transgenic tobacco. Then, we focused on the transgene and endogenous Nia gene expression. By northern blot, we showed that the Nia2 mRNA were only detected in cotyledons of plantlets which were growing on a medium for which the transcription of the endogenous Nia gene was very low. Our results are in accordance with the involving of a specific PTGS (Post-Transcriptional Gene Silencing) mechanism in these transgenic lettuce inducing the degradation either of the Nia2 and endogenous Nia mRNA (phenomenon already observed in tobacco) or of the Nia2 mRNA only. The specific Nia2 mRNA degradation seems to be initiated early in plantlet development and even sooner when the transcription of the endogenous Nia is great. Experiments are currently being conducted in order to develop tools which will be important to confirm and well characterize this mechanism in p33S::Nia2 lettuce

Through using a Positive Youth Development framework and culturally based education program, Konaway Nikka Tillicum Native American Youth Academy aspires to mentor and prepare Native youth through high school and on to higher education. This collaborative research partnership investigated cultural identity, self-esteem, and academic optimism of Native American youth attending the academy. The results of this program evaluation found that cultural identity, self-esteem, and academic optimism were all closely related to each other as well as that they increased significantly when measured before and after the academy. GPA was found to not be predictive of cultural identity, self-esteem, or academic optimism prior to students attending the academy. Lastly, the relationship between cultural identity and academic optimism appeared to be explained through the indirect effect of self-esteem. The results suggest that culturally based education and positive youth development programs such as Konaway are efficacious in increasing protective factors among Native American youth.

Questa tesi si propone di indagare il carattere, l’origine e la legittimità giuridica del nikāḥ al-mut‘a, ‘‘matrimonio temporaneo’’ o meglio ‘‘di godimento’’, attraverso la traduzione di un documento originale: il Wasā‘il al-Shī‘a di al-Ḥurr al-‘Ᾱmilī. Dell’intera opera, ovvero una vasta raccolta di ḥadiṯ che toccano le principali questioni del diritto islamico, abbiamo preso in esame esclusivamente la voce riguardante il matrimonio temporaneo, che si trova all’interno del quattordicesimo volume della raccolta, dedicato interamente alla questione del matrimonio. La traduzione, dalla lingua araba a quella italiana, costituisce il corpus principale della tesi e vuole essere il punto nodale dal quale le conclusioni verranno tratte. Abbiamo tentato inoltre di sottolineare la diversità dell’approccio sunnita e sciita rispetto a tale questione e di tracciare un breve excursus delle loro discordanze ideologiche. Il nikāḥ al-mut‘a, rappresentando un istituto matrimoniale in piena regola, è provvisto di molti aspetti che lo accomunano ad un normale matrimonio e che abbiamo preso in esame: la stipulazione di un contratto bilaterale tra le parti, la presenza di un walī e l’elargizione di una dote. Allo stesso tempo abbiamo analizzato peculiarità specifiche della mut‘a, legate proprio alla sua natura temporanea: la scadenza stabilita del contratto; l’assenza, anche se non in tutti i casi, di un’eredità; l’articolazione di formule e locuzioni che legalizzano l’unione delle due parti e la rendono lecita; i dettami che regolano il riconoscimento della prole nata sotto il contratto, i periodi di continenza(‘idda) della donna allo scadere del termine di ogni unione. Infine abbiamo cercato di trattare ogni aspetto sopra citato attraverso un ottica sia storica che giuridica, al fine di fornire un quadro utile alla comprensione della mut‘a a un lettore contemporaneo.

Although a casual reading of the Supreme Court of Canada's decisions in R. v. Nikal and R. v. Lewis might suggest otherwise, this thesis will argue that Court's decisions in two recent British Columbia aboriginal fishing cases do not apply in Ontario. In doing so, it will be shown that the Supreme Court of Canada relied on evidence of historic Crown policies towards aboriginal fishing rights in Upper Canada in the absence of appropriate context as to how those policies evolved. As a result, the Court wrongly concluded that fisheries could not be the subject of exclusive aboriginal rights. As a result of its reliance on historically discriminatory policies of the Crown, it will be shown that the Court favoured the fishing privileges of non-aboriginal Canadians over the pre-existing rights and title of aboriginal peoples. In exploring these issues, this thesis will include a review of case-law, legislation and historical materials from the 17$\sp{\rm th}$, 18$\sp{\rm th}$ and 19$\sp{\rm th}$ centuries as well as contemporary case-law and legislation.

La mesure de la distribution de matière dans l'Univers offre une sonde importante pour la cosmologie. Elle peut être tracée à différentes étapes de la formation des structures en utilisant l'analyse des anisotropies primaires et secondaires du fond diffus cosmologique (CMB). Cette thèse se focalise sur l'analyse des données du satellite Planck et celles de la caméra NIKA installée au sol au télescope de 30 mètres de l'IRAM.La première partie introduit le contexte, en se concentrant sur: 1) l'inflation, qui procure une origine naturelle aux fluctuations de matière observées dans l'Univers; 2) la réionisation, qui correspond au moment où les premières étoiles se forment; 3) les amas de galaxies, qui sont les briques de l'Univers plus récent.La seconde partie se concentre sur la réduction des données de NIKA. Le développement de la chaîne d'analyse, qui permet de passer des données brutes aux cartes astrophysiques, est présenté. Elle est dédiée aux détecteurs à inductance cinétique, nouvellement développés pour la caméra NIKA. Les outils et les simulations utilisés pour caractériser les cartes sont aussi présentés.La troisième partie est dédiée à l'observation et l'analyse des amas de galaxies par effet Sunyaev-Zel'dovich (SZ), i.e. l'interaction Compton inverse entre les photons du CMB et les électrons énergétiques dans les amas. Une fois obtenues, les cartes SZ sont combinées avec des données X afin de mesurer les propriétés thermodynamiques et de matière des amas observés. Les résultats principaux sont: la première observation de l'effet SZ avec des détecteurs à inductance cinétique, la mesure du profil de pression dans un amas à haut redshift (z=0.89), l'étude de la contamination par les sources ponctuelles dans un amas résolu, et la cartographie SZ dans un amas en collision triple.La dernière partie présente l'analyse des données de Planck en polarisation. Les effets systématiques aux grandes échelles angulaires et les outils développés pour les identifier et les corriger y sont discutés. Les données en polarisation aux grandes échelles permettent à la fois de chercher les empreintes des fluctuations quantiques générées pendant l'inflation et de mesurer la réionisation
The measurement of the matter distribution in the Universe provides valuable tests for cosmology. It can be traced at various steps of the formation of structures using the analysis of the primary and secondary anisotropies in the Cosmic Microwave Background (CMB). This thesis focuses on the data analysis of the observations of the Planck satellite and that of the ground-based camera NIKA installed at the IRAM-30m telescope.The first part introduces the context, focussing on: 1) the inflation, which provides a natural origin for the matter fluctuations seen in the Universe; 2) the reionization, which corresponds to the moment when the first stars form; 3) clusters of galaxy, that are the building blocks of the more recent Universe.The second part focuses on the data reduction of the NIKA data. The development of the data reduction pipeline, allowing to go from raw data to maps, is presented. It is dedicated for the newly developed kinetic inductance detectors used by NIKA. Tools and simulations are also constructed to characterize the maps.The third part is dedicated to the observation and the analysis of galaxy clusters through the Sunyaev-Zel'dovich (SZ) effect, i.e. the inverse Compton interaction of CMB photons and free electrons in clusters. Once recovered, the SZ maps are combined to X-ray data to measure the matter content and thermodynamic properties of the observed clusters. The main results are: the first observation of the SZ effect with kinetic inductance detectors, the measurement of the pressure profile of a high redshift cluster ($z=0.89$), the study of point source contamination in a resolved cluster, and the SZ mapping in a triple merger.The last part is dedicated to the analysis of Planck polarization data. In particular, we discuss large angular scale systematics and the tools developed to identify and correct for them. The large scales CMB polarization data allows both to search for the imprint of the quantum fluctuations generated during inflation, and to measure the reionization

Chez les procaryotes, les systèmes ABC (ATP-binding cassette) canoniques permettent un import efficace et de haute affinité du nickel, en grande partie via l'action de la Ni-BP (nickel-binding protein) qui va jouer le rôle de récepteur extracytoplasmique du nickel avant son passage à travers la membrane interne. Dans ces travaux, nous avons cherché à mieux caractériser les stratégies d'import de nickel par les bactéries, notamment par l'étude cristallographique des Ni-BP. La résolution des structures de cinq de ces protéines, en interaction avec du nickel, nous a permis d'identifier les sites de fixation et ainsi de mettre en évidence les différents modes d'interaction de ce métal avec les Ni-BP. Nos résultats montrent notamment que la coordination du nickel requiert toujours la présence d'un métallophore exogène, appelé nickelophore. En parallèle, des études in vivo ont été conduites sur Escherichia coli, montrant que cette bactérie semble être capable de synthétiser son propre nickelophore. D'autre part, ces travaux ont permis la résolution de la structure de HypB de Helicobacter pylori en interaction avec du nickel. Celle-ci permet de mieux appréhender le rôle central de cette protéine au sein des voies de maturation des enzymes à nickel
In prokaryotes, canonical ABC (ATP-binding cassette) importers allow an efficient uptake of nickel with high affinity through the inner membrane, largely via the action of the extracytoplasmic nickel-binding protein (Ni-BP). In this work, we intended to better understand the strategies developed by bacteria to scavenge nickel in the environment, especially through the structural studies of several Ni-BP. The resolution of the crystal structures of five Ni-BPs from diverse bacteria, in interaction with nickel, led us to identify their nickel-binding sites and shed light on the different binding modes. Our results show that the presence of an exogenous metallophore, called nickelophore, is always required. In vivo studies in Escherichia coli were also conducted, showing that this bacteria seems to be able to synthesize its own nickelophore. In addition, we have solved the crystal structure of Helicobacter pylori HypB in complex with nickel. This result provides insight into its cellular function in nickel enzyme maturation pathways

Opisane  su  sinteze  novih  liganada  bis(ftalazin-1hidrazon)-2,6-diacetilpiridna  (Hz₂DAP·2HCl),  bis(3-hlorpiridazin-6-hidrazon)-2,6-diacetilpiridina (Hp₂DAP),  3-hlorpiridazin-6-hidrazon  di(2-piridil) ketona  (HpDPK),  ftalazin-1-hidrazon  di(2-piridil)ketona  (HzDPK)  i  ftalazin-1-hidrazon  piridin-2-karbaldehida  (HzPY).  Zajedničko  svojstvo  dobijenih liganada  je  što  sadrže  piridinski  i  diazinski  prsten  i sadrže  samo  donorne  atome  azota.  Tokom  nastajanja kompleksa dolazi do deprotonacije liganada. Svi ligandi su  okarakterisani  elementalnom  analizom, termoanalitičkim  metodama  i  metodom  IR spektroskopije,  dok  neki  i  metodom  NMR spektroskopije  kao  i  rendgenskom  strukturnom analizom.Za  sintezu  koordinacionih  jedinjenja  primenjeni  soli Co(II),  Ni(II),  Cu(II)  i  Zn(II).  Dobijeni  kompleksi su okarakterisani  elementalnom  analizom, konduktomerijskim  i  magnetnim  merenjima,  IR spektroskopijom i termoanalitičkim metodama. Barem jedan  kompleks  iz  svake  serije  je  okarakterisan  i rendgenskom strukturnom analizom. Urađena  su  i  ispitivanja  antimikrobne  aktivnosti odabranih  jedinjenja  prema  predstavnicima  grampozitivnih i gram-negativnih bakterija i kulturu kvasca. Pored  toga,  urađena  su  i  ispitivanja  citotoksične,antiproliferativne  i  inhibitorne  aktivnosti  jedinjenja prema  roditeljskim  i  multirezistentnim  T-limfomnim ćelijama  kancera.  Utvrđeno  je  da  neka  jedinjenja pokazuju  izrazito  mikrobicidno,  citotoksično, antiproliferativno i inhibitorno dejstvo.
The synthesis of new ligands dihydrochloride salt of 2,6-diacetylpyridne   bis(phthalazine-1hydrazone) (Hz₂DAP•2HCl),  2,6-diacetylpiridine  bis(3- chloropyridazine-6-hydrazone)  (Hp₂DAP),  di(2-pyridyl)ketone  3-chloropyridazine- 6-hydrazone (HpDPK),  di(2-pyridyl)ketone  phthalazine-1-hydrazone  (HzDPK)  and    pyridine-2-carbaldehide phthalazine-1-hydrazone  (HzPY)  have  been described. All the ligands contain pyridine and diazine core and all of them have only nitrogen donor atoms. During the complex formation the deprotonation of ligands takes  places.  All  of  the  ligands  have  been characterized  by  elemental  analysis,thermoanalytical  methods  and  IR  spectroscopy.  In some  cases  also  by  NMR  spectroscopy  and  X-ray structural analysis.Co(II), Ni(II), Cu(II) and Zn(II) salts were  used for the synthesis  of  the  coordinational  compounds.  The obtained complexes were characterized by elemental analysis,  molar  conductivity  and  magnetic measurements,  IR  spectroscopy  and thermoanalytical  methods.  At  least  one complex  of each  series  were  characterized  by  X-ray  structural analysis.The antimicrobial activity of some of the compounds toward  Gram-positive/Gram- negative  bacteria furthermore,  the  cytotoxic,  antiproliferative  and inhibitory  activity  toward  sensitive  parental  andmultiresistant  T-lymphoma  cancer  cells  have  also been carried out. It  can  be  concluded  that  some  of  the  compounds exhibit  outstanding  antimicrobial,  cytotoxic, antiproliferative, and inhibitory activity.

In this thesis, I aimed to identify factors shaping plant distribution at different spatial scales, correlate them with environmental heterogeneity, identify causal processes and test general hypothesis on the nature of response curve shapes and species richness patterns. General review of the topic is introduced in the first chapter, followed by five chapters presenting three already published studies and two manuscripts. The first study deals with processes responsible for creation of fine-scaled spatial pattern of spruce seedlings and saplings, emerging after bark-beetle disturbance in mountain spruce forest. Aggregated pattern, replicating previous generation of spruce trees, emerges in consequence to microsite-dependent mortality, as was surveyed through repeated monitoring of the fate of individual seedlings. The second study explores spatial variability in forest understory temperatures at the landscape scale and its relevance for understory plant distribution. As the main source of variability in understory communities we identified seasonal maximum temperatures. Using GIS modelling approach, we created spatially continuous prediction, which outperformed state-of-art climatic grids used currently by ecologists. The third study on the shape of species responses along elevational gradients...

Le nickel est un cofacteur essentiel à l'activité de certaines protéines bactériennes, mais il est également toxique à forte concentration. De ce fait, il est indispensable aux bactéries de posséder un système d'import du Ni2+ spécifique et hautement régulé. Dans le cas d'Escherichia coli, il s'agit d'un système ABC composé des cinq protéines de l'opéron nikabcde : NikA, une protéine périplasmique, NikB et NikC, deux protéines formant un pore à travers la membrane interne, et les protéines NikD et NikE, deux protéines cytoplasmiques hydrolysant l'ATP. La régulation de l'expression de cet opéron est assurée par FNR, l'activateur, et de NikR, le répresseur. Dans un premier temps, nous avons travaillé sur une structure de la protéine NikA, résolue à partir de cristaux appartenant au système orthorhombique. Elle nous a permis de montrer que NikA ne fixait pas le nickel sous une forme pentahydratée comme cela était décrit dans la littérature, mais sous la forme d'un complexe FeEDTA(H2O)-, ce qui suggère que le nickel ne se fixe pas directement à la protéine, mais par l'intermédiaire d'un métallophore de structure proche de celle de l'EDTA. En remplaçant l'étape d'extraction périplasmique à l'EDTA par une étape utilisant le chloroforme, nous avons résolu, une seconde structure de NikA à partir de cristaux appartenant au système cristallin hexagonal. Dans ce cas, on observe, dans le site de fixation de la protéine, un nickel en complexe avec une molécule similaire à l'EDTA, laquelle a de fortes chances d'être le métallophore physiologique, que nous avons tenté de caractériser. Nous abordons aussi des études cristallographiques préliminaires concernant NikR.

碩士
臺東師範學院
教育研究所
91
ABSTRACT This is a study of a life history. By portraying the life history of the research subject and further analyzing the stories in the body of the thesis, this study aims to identify and analyze the significant events in a life history as well as the influence or underlying implications of certain issues over the research subject. The research subject is the researcher herself. By adopting the method of biographical narration, the researcher first presents the important events in the life history of herself, from childhood to the present, as the main body of the study. Literature analysis is further employed on the discussion of the relations of the factors, such as her original family background, gender as female, her identify and recognition of an aborigine, and the clashes between social relations and her culture, to the research subject in her childhood, attending schools, profession, marriage, and family. In the process of recalling, writing, examining, proving, and criticizing, the researcher is given an opportunity to once again face the bright, dark, or gray aspects of her life, and furthermore, challenge and transcend herself in the narration of the stories that has the effect similar to self release and self treatment, in an attempt to identify her position in her career and life─as an aboriginal teacher, to help students foster a view of multi-culturalism, the respect for different ethnic cultures and the recognition of their owns.

Nickel, essential to many biological processes, is a component of the active sites of enzymes that catalyze both redox and non-redox reactions. Here the results of investigations aimed at understanding the structure and function of four nickel metalloproteins is presented. X-ray absorption spectroscopy (XAS) was used to explore the nickel sites in Escherichia coli NikA and NikR. NikA is a Ni-binding component of the NikA-E nickel specific permease, responsible for the uptake of Ni in E. coli. NikA also plays a role in the negative chemotaxis associated with toxic Ni concentrations. NikA plays a non-redox role, and XAS of its nickel site exhibited an octahedral environment composed of six N/O-ligands. NikR regulates Ni uptake and translocation by regulation of the nik operon. XAS of the high affinity nickel sites of NikR holoprotein, C-terminal domain, and a half-site DNA complex revealed a planar four coordinate, a five coordinate, and an octahedral site respectively. There is a predominance of N/O-ligation for the NikR samples as expected for Ni proteins with a non-redox role. Only the holoprotein possesses one sulfur ligand. The Ni coordination environments support a proposed role for NikR function where the N-terminus binds DNA specific subsites, and the C-terminal senses, and binds nickel and stabilizes the NikR-DNA complex. XAS was used to probe the structure of the novel nickel containing acireductone dioxygenase (NiARD). Klebsiella pneumoniae produces two ARD's, involved in its methionine salvage pathway. They differ only in their metal content, but catalyze different reactions. NiARD provides a shunt to the methionine salvage pathway. XAS of resting NiARD and the enzyme substrate complex shows an octahedral resting NiARD with N/O-ligands, where 3 or 4 are histidines. Substrate binds to NiARD in a bidentate fashion displacing two ligands, at least one being a histidine. Nickel also plays a key redox role in NiFe hydrogenases. Here circular dichroism and electronic spectroscopy were used to monitor conformational changes in Thiocapsa roseopersicina NiFe hydrogenase as a function of redox poise. Although changes may occur at the metal sites, the resulting changes in the protein secondary structure are small.

Η διπλωματική εργασία διερευνά τη σημασία του θεσμού της Εταιρικής Κοινωνικής Ευθύνης και της Χρηματοοικονομικής Απόδοσης μέσα στη σύγχρονη επιχειρηματική δραστηριότητα. Για το σκοπό αυτό, αρχικά παρουσιάζονται οι δυο αυτές έννοιες και στην συνέχεια γίνεται αναφορά στο πώς διάφορες έρευνες καταλήγουν στην σχέση τους. Η εργασία χωρίζεται σε δυο μέρη. Το ποιοτικό που περιλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας και στηρίζεται κυρίως σε ένα μεγάλο εύρος παγκόσμιων και ευρωπαϊκών βιβλιογραφικών πηγών που αφορούν την Εταιρική Κοινωνική Ευθύνη και την Χρηματοοικονομική απόδοση και το ποσοτικό που χρησιμοποιείται κυρίως για την χρήση των αριθμοδεικτών στο 5 κεφάλαιο.
This thesis explores the importance of the institution of Corporate Social Responsibility and Financial Performance in contemporary business. For this purpose, initially presented these two concepts, and then referring to how various investigations resulting in the relationship. The task is divided into two parts. The quality that includes the majority of the task and is mainly based on a wide range of global and European literature sources relating to Corporate Social Responsibility and Financial Performance and quantitative used mainly for using the indicators in Chapter 5.

Assessment of the impact of landscape structure on the dispersion of lynx in Posumavi Abstract: The big predators are a traditional group of bioindicative species, whose presence shows the state of environment and landscape within a region. As these animals recolonize the cultural landscape of central Europe it's needed to understand their space requirements and habitat preferences. The lynx (Lynx lynx) has been one of the Sumava forest species since the 70's. After almost 40 years the population of lynx has spread from Sumava and Bavarian Forest to forested parts of Cesky Les, Smrcina and Novohradske hory and to both sides of state borders. However today's state of lynx population, stable number of animals or genetic variability is endangered by many factors. Long term viability of the lynx population is - besides poaching or illegal hunting − affected by the loss of suitable habitats and ongoing fragmentation of the landscape. One of the possible solutions of negative impacts is delineation and protection of landscape permeability of habitat corridors. They might have provide supply of new individuals to small, extinction prone population and at the same time they could reinforce overall fitness population. This thesis has three main objectives:1) evaluation of landscape fragmentation and connectivity in...

The aim of this thesis was to identify factors that contribute to invasiveness of species in the genus Impatiens. This genus is horticulturally attractive and includes several species that are known to have naturalized outside their native ranges, while others did not escape, in spite of being frequently cultivated. When looking for traits associated with invasiveness, it is useful to focus on congeneric species. Their traits and dispersal modes are less influenced by phylogeny, than when comparing unrelated species or even complete floras. This helps to account for traits that favour invasive species over native ones and thus identify potential invaders more precisely. A superior invader performance is attributed to a competitive advantage over native species that can lead in extreme case to competitive exclusion of the latter. Invasive and native species com- pete only if their niches overlap and the strength of competition depends on niche similarity. Importantly, invasive species are considered to be able to maintain their high competitiveness over a wide range of environmental conditions, while native ones often have narrower environ- mental optima. Lastly, competitive outcome can vary over life stages and depends on the degree of species dominance, which is rarely taken into account. Spread and...

The requirements of true frogs on breeding sites were monitored at 19 locations in the Hradec Králové Region and the Central Bohemia Region and Vysočina Region. Specific sites were selected according to the high variability. Breeding sites are mutually different representation of true frogs, water volume, depth, water and surrounding vegetation. The data of oviposition three different species of czech frogs - moor frog (Rana arvalis), agile frog (Rana dalmatina) and common frog (Rana temporaria) - were collected in the spring months, from the end of March until the end of April, from 2012 to 2015. During this period were collected data from 927 egg clutches of these species. The data were obtained by non-invasive way - measuring of inividual clutches directly on the reproductive site. At each breeding site was also recorded the required parameters of the breeding pond and the surrounding environment (presence of true frogs, the water volume and depth of the pond, the presence and density of aquatic vegetation, surrounding vegetation, air and water temperature, pH value of water, etc.). The results presented in this work confirm that the three species of true frogs have, in some parameters, different standards to select of breeding sites. This clarification of species- specific claims is also...

This work gives an overview of the composition of the diet of bats in the eastern Mediterranean and the Middle East, discusses the structure of bat communities in different bioregions of the area in terms of hunting strategies and resource partitioning and last but not least, how echolocation and morphological characteristics of bats affect the composition of the diet. Although some samples were relatively small therefore it is necessary to look soberly at their informative value, and thus their importance is undeniable. The study in some cases provides completely the first information regarding the composition of diet in several species. Asellia arabica mainly catches Coleoptera (Scarabaeidae), Triaenops persicus hunts Lepidoptera, but Heteroptera, Coleoptera (Scarabaeidae) and Orthoptera too, while Triaenops parvus is a specialist in hunting Lepidoptera. Rhinopoma muscatellum hunts mainly Formicoidea, followed by Coleoptera (Melolonthinae) and Heteroptera, Rhinopoma hadramauticum hunts Formicoidea. Lepidoptera of different size, Heteroptera and Coleoptera are the prey of Chaerephon nigeriae. Pipistrellus hanaki has a wide niche breadth as other species of the genus Pipistrellus. In this study Brachycera, Auchenorrhyncha and Coleoptera primarily occurred in its diet. Not yet described species of...

Non-Interactive Key Agreement (NIKA) is a cryptographic primitive which allows two parties to agree on a shared secret key without any interaction. Identity-based Non-Interactive Key Agreement (ID-NIKA) allows each party to compute shared secret key using its own secret key and the peer’s identity. ID-NIKA can be used to establish shared secret keys in ad-hoc networks using minimal battery power and communication. Mobile Ad-hoc NETwork (MANET) is a network of mobile and moderately resource constrained devices communicating through a wireless medium. Examples of standard MANET devices are laptops, cellphones etc. Due to the inherent characteristics like mobility, dynamic topology and lack of centralized infrastructure, MANETs face some serious security issues. We are particularly interested about ID-NIKA in MANETs. This is of crucial interest for secure communication between two nodes in MANETs. In 2008, Gennaro et al. introduced a scheme called Hybrid Hierarchical Key Agreement Scheme (HH-KAS). HH-KAS uses subset based key agreement scheme at the non-leaf levels and a key agreement scheme due to Sakai et al. (referred as SOK-KAS) at the leaf level. HH-KAS is (i) non-interactive, (ii) identity-based, (iii) hierarchical and (iv) fully resilient against node compromises at leaf level and resilient against node compromises upto certain threshold values in non-leaf levels. Thus one can say that HH-KAS is partially resilient against node compromises. In their paper the authors claim that there is no key agreement scheme for MANETs in the literature, with all above four properties. This was motivated as an interesting open problem in this area. Guo et al. proposed a scheme known as Strong Key Agreement Scheme (SKAS) in 2011. The authors claimed it as a potential solution to the open problem posed by Gennaro et al. in their work. However, in 2014, Zhu et al. showed a concrete attack on SKAS. This attack makes SKAS practically useless for real life applications. Our main contribution is a hybrid scheme using two already existing schemes. Our scheme uses a deterministic key pre-distribution scheme by Lee and Stinson termed as Basic Id One-way function Scheme (BIOS) at level 1 (where root is at level 0). Beyond level 1, we use SOK-KAS for key agreement. We refer our scheme as BIOS-SOK key agreement. BIOS and SOK schemes satisfy properties (i), (ii) and (iv) but none of them is hierarchical in nature. In our work we have made an amalgam of both schemes which is hierarchical in nature. Thus, BIOS-SOK scheme satisfies (i), (ii), (iii) and is also fully resilient against arbitrary number of node compromises at any level. BIOS-SOK scheme also possesses the benefits of low space requirement, low shared key computation time and better scalability for many real-life applications when compared with the scheme of Gennaro et al. In HH-KAS, the key agreement is carried out only at the leaf level. In BIOS-SOK scheme, any two nodes in the hierarchy (at same or different levels) can compute shared secret key. We also provide a rigorous security analysis for our scheme in a stronger security model compared to the security model used for HH-KAS.
Indian Institute of Science

Light is essential component of forest ecosystem, as limited light availability in forest-floor restricts herb and tree seedlings growth. Importance of light availability for maintaining plant species diversity and community structure wasn't sufficiently evaluated in the Czech Republic. This study focus on the ecological relevance of light availability on both landscape and local scale. Relationship of light to cover, diversity and species composition was quantified in the thesis. Dominant tree species affected light availability and its spatial variability. Light availability was along the soil reaction and slope most influential factor for large-scale species diversity. Within-site light variability affected plant diversity more than soil reaction variability. Measuring light by means of hemispherical photography seems to be an appropriate for studies like this. Light availability influnence on community compostition is weak in comparison with other environmental gradients.

Species distribution and composition of bird communities of South Africa is not accidental, but is influenced by environmental conditions, habitat structure, and natural history of the area. Functional traits of the species (morphology, dietary strategies or reproductive parameters) give information on how the individuals interact with the environment they live in. The description of the functional characteristics, expose specific adaptations and the role of the species in the studied ecosystem. On the basis of functional characteristics we are able to estimate functional diversity of studied community. The spatial variability of species and functional diversity allocates longitudinal gradient. Regarding the morphological and reproductive parameters that are continuous in nature and more species- specific, we observe a faster increase in functional diversity. Considering the feeding preferences that are categorical and show a limited number of levels, a modest increase in functional diversity apparent is. Dietary functional diversity is more evenly distributed. Relationship between the functional and species diversity can provide us with information about how species are added to the community or answer the question to what extent the higher number of species requires more ecological space. The...

A l’heure actuelle, les biocarburants renouvelables et qui ne nuit pas à l'environnement sont à l'étude intensive en raison de l'augmentation des problèmes de santé et de la diminution des combustibles fossiles. H2 est l'un des candidats les plus prometteurs en raison de ses caractéristiques uniques, telles que la densité d'énergie élevée et la génération faible ou inexistante de polluants. Une façon attrayante pour produire la H2 est par les bactéries photosynthétiques qui peuvent capter l'énergie lumineuse pour actionner la production H2 avec leur système de nitrogénase. L'objectif principal de cette étude était d'améliorer le rendement de H2 des bactéries photosynthétiques pourpres non sulfureuses utilisant une combinaison de génie métabolique et le plan des expériences. Une hypothèse est que le rendement en H2 pourrait être améliorée par la redirection de flux de cycle du Calvin-Benson-Bassham envers du système de nitrogénase qui catalyse la réduction des protons en H2. Ainsi, un PRK, phosphoribulose kinase, mutant « knock-out » de Rhodobacter capsulatus JP91 a été créé. L’analyse de la croissance sur des différentes sources de carbone a montré que ce mutant ne peut croître qu’avec l’acétate, sans toutefois produire d' H2. Un mutant spontané, YL1, a été récupéré qui a retenu l'cbbP (codant pour PRK) mutation d'origine, mais qui avait acquis la capacité de se développer sur le glucose et produire H2. Une étude de la production H2 sous différents niveaux d'éclairage a montré que le rendement d’YL1 était de 20-40% supérieure à la souche type sauvage JP91. Cependant, il n'y avait pas d'amélioration notable du taux de production de H2. Une étude cinétique a montré que la croissance et la production d'hydrogène sont fortement liées avec des électrons à partir du glucose principalement dirigés vers la production de H2 et la formation de la biomasse. Sous des intensités lumineuses faibles à intermédiaires, la production d'acides organiques est importante, ce qui suggère une nouvelle amélioration additionnel du rendement H2 pourrait être possible grâce à l'optimisation des processus. Dans une série d'expériences associées, un autre mutant spontané, YL2, qui a un phénotype similaire à YL1, a été testé pour la croissance dans un milieu contenant de l'ammonium. Les résultats ont montré que YL2 ne peut croître que avec de l'acétate comme source de carbone, encore une fois, sans produire de H2. Une incubation prolongée dans les milieux qui ne supportent pas la croissance de YL2 a permis l'isolement de deux mutants spontanés secondaires intéressants, YL3 et YL4. L'analyse par empreint du pied Western a montré que les deux souches ont, dans une gamme de concentrations d'ammonium, l'expression constitutive de la nitrogénase. Les génomes d’YL2, YL3 et YL4 ont été séquencés afin de trouver les mutations responsables de ce phénomène. Fait intéressant, les mutations de nifA1 et nifA2 ont été trouvés dans les deux YL3 et YL4. Il est probable qu'un changement conformationnel de NifA modifie l'interaction protéine-protéine entre NifA et PII protéines (telles que GlnB ou GlnK), lui permettant d'échapper à la régulation par l'ammonium, et donc d'être capable d'activer la transcription de la nitrogénase en présence d'ammonium. On ignore comment le nitrogénase synthétisé est capable de maintenir son activité parce qu’en théorie, il devrait également être soumis à une régulation post-traductionnelle par ammonium. Une autre preuve pourrait être obtenue par l'étude du transcriptome d’YL3 et YL4. Une première étude sur la production d’ H2 par YL3 et YL4 ont montré qu'ils sont capables d’une beaucoup plus grande production d'hydrogène que JP91 en milieu d'ammonium, qui ouvre la porte pour les études futures avec ces souches en utilisant des déchets contenant de l'ammonium en tant que substrats. Enfin, le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec la bactérie photosynthétique, Rhodopseudomonas palustris CGA009 a été examiné. La production d'éthanol avec fermentation utilisant des ressources renouvelables microbiennes a été traitée comme une technique mature. Cependant, la plupart des études du reformage de l'éthanol à H2 se sont concentrés sur le reformage chimique à la vapeur, ce qui nécessite généralement une haute charge énergetique et résultats dans les émissions de gaz toxiques. Ainsi le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec des bactéries photosynthétiques, qui peuvent capturer la lumière pour répondre aux besoins énergétiques de cette réaction, semble d’être plus prometteuse. Une étude précédente a démontré la production d'hydrogène à partir d'éthanol, toutefois, le rendement ou la durée de cette réaction n'a pas été examiné. Une analyse RSM (méthode de surface de réponse) a été réalisée dans laquelle les concentrations de trois facteurs principaux, l'intensité lumineuse, de l'éthanol et du glutamate ont été variés. Nos résultats ont montré que près de 2 moles de H2 peuvent être obtenus à partir d'une mole d'éthanol, 33% de ce qui est théoriquement possible.
Currently, renewable and environmentally friendly biofuels are under intensive study due to increasing health concerns and diminishing fossil fuels. H2 is one of the most promising candidates due to its unique characteristics, such as a high energy density and low to non-existent generation of pollutants. One attractive way to produce H2 is through photosynthetic bacteria which can capture light energy to drive H2 production with their nitrogenase system. The major aim of this study was to improve H2 yield of the purple non-sulfur photosynthetic bacteria using a combination of metabolic engineering and design of experiments. One hypothesis was that H2 yield could be improved by redirection of Calvin-Benson-Bassham cycle flux to the nitrogenase system which catalyzes the reduction of protons to H2. Thus, a PRK, phosphoribulose kinase, knock out mutant of Rhodobacter capsulatus JP91 was created. Analysis of growth with different carbon sources showed that this mutant could only grow in acetate medium without, however, producing any H2. A spontaneous mutant, YL1, was recovered which retained the original cbbP (encoding PRK) mutation, but which had gained the ability to grow on glucose and produce H2. A study of H2 production under different illumination levels showed that the yield of YL1 was 20-40% greater than the wild type JP91 strain. However, there was no appreciable improvement of the H2 production rate. A kinetic study showed that growth and hydrogen production are strongly linked with electrons from glucose being mostly directed to H2 production and biomass formation. Under low to intermediate light intensities, the production of organic acids was significant, suggesting further improvement of H2 yield is possible by process optimization. In a related series of experiments, another spontaneous mutant, YL2, which has a similar phenotype to YL1, was tested for growth in ammonium-containing media. The results showed that YL2 could only grow with acetate as carbon source, again, without producing any H2. Prolonged incubation in media not supporting growth of YL2 enabled the isolation of two interesting secondary spontaneous mutants, YL3 and YL4. Western blot analysis showed that both strains had constitutive nitrogenase expression under a range of ammonium concentrations. The genomes of YL2, YL3 and YL4 were sequenced in order to find the mutations responsible for this phenomenon. Interestingly, mutations of nifA1 and nifA2 were found in both YL3 and YL4. It is likely that a conformational change of NifA alters the protein-protein interaction between NifA and PII proteins (such as GlnB or GlnK), enabling it to escape regulation by ammonium and thus to be capable of activating nitrogenase transcription in the presence of ammonium. It is not clear how the synthesized nitrogenase is able to maintain its activity since in theory it should also be subject to posttranslational regulation by ammonium. Further evidence could be obtained by studying the transcriptome of YL3 and YL4. An initial study of H2 production by YL3 and YL4 showed that they are capable of much greater hydrogen production than JP91 in ammonium medium, which opens the door for future studies with these strains using ammonium-containing wastes as substrates. Finally, the biological reformation of ethanol to H2 with the photosynthetic bacterium, Rhodopseudomonas palustris CGA009 was examined. Ethanol production with microbial fermentation using renewable resources has been treated as a mature technique. However, most studies of the reformation of ethanol to H2 have focused on chemical steam reforming, which usually requires a high energy input and results in toxic gas emission. Thus biological reformation of ethanol to H2 with photosynthetic bacteria, which can capture light to meet the energy requirement of this reaction, seems to be more promising. A previous study had demonstrated hydrogen production from ethanol, however, the yield or the duration of this reaction were not examined. A RSM (response surface methodology) analysis was carried out in which three key factors, light intensity, ethanol and glutamate concentrations were varied. Our results showed that nearly 2 moles of H2 could be obtained from one mole of ethanol, 33% of what is theoretically possible.