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The connection between Pediatric Inflammatory Multisystem Syndrome (PIMS) and Kawasaki Disease (KD) is not yet fully understood. Using the same national registry, clinical features and outcome of children hospitalized in Germany, and Innsbruck (Austria) were compared. Reported to the registry were 395 PIMS and 69 KD hospitalized patients. Patient age in PIMS cases was higher than in KD cases (median 7 [IQR 4–11] vs. 3 [IQR 1–4] years). A majority of both PIMS and KD patients were male and without comorbidities. PIMS patients more frequently presented with organ dysfunction, with the gastrointestinal (80%), cardiovascular (74%), and respiratory (52%) systems being most commonly affected. By contrast, KD patients more often displayed dermatological (99% vs. 68%) and mucosal changes (94% vs. 64%), plus cervical lymph node swelling (51% vs. 34%). Intensive care admission (48% vs. 19%), pulmonary support (32% vs. 10%), and use of inotropes/vasodilators (28% vs. 3%) were higher among PIMS cases. No patients died. Upon patient discharge, potentially irreversible sequelae—mainly cardiovascular—were reported (7% PIMS vs. 12% KD). Despite differences in age distribution and disease severity, PIMS and KD cases shared many common clinical and prognostic characteristics. This supports the hypothesis that the two entities represent a syndrome continuum.

An improved understanding of the global carbon cycle is important to the success of efforts to mitigate climate change, such as agreed in the Paris meeting of the UN Conference of the Parties in 2016. Climate change mitigation and adaptation requires action by individual countries, municipalities, cities, and their citizens. These actions require a diverse range of information. Current efforts responding to the need for these carbon observations are, however, fragmented. There is a need to coordinate observations on carbon, GHG measurements, and ecosystem processes related to carbon cycle dynamics. The GEO Carbon and Greenhouse Gas Initiative (GEO-C) was launched to further support continuity and coherence of the ongoing efforts and facilitate their cooperation and interoperability. The GEO-C Initiative (1) supports the development of a holistic cross-domain, global carbon cycle and GHG monitoring system that provides long-term, high quality, and open access; (2) engages with users and policy makers and ensures the fitness for purpose of the observation and reporting system; and (3) aims to establish a common terminology (including scientists and decision makers) involved in addressing GHG emissions. This chapter describes the background of the GEO-GHG initiative and describes the main aims of the initiative and first steps toward implementation.

Ein erheblicher Anteil des genetischen Risikos für die Entwicklung einer Schizophrenie ist durch den Effekt von Einzelnukleotidpolymorphismen (single neucleotide polymorphisms, SNPs) vermittelt, wobei neuere genomweite Assoziationsstudien (GWAS) eine große Anzahl von Genen auf insgesamt über 100 Genloci identifiziert haben, welche zu diesem Risiko beitragen (Schizophrenia Working Group of the Psychiatric Genomics Consortium, Nature 2014). In diesen Studien wurde ein Gruppe von Genen identifiziert, welche Einfluß auf synaptische Funktion und Plastizität bei Neuronen aufweist und somit die Plastizität bzw. neuronale Signalübertragung beeinflussen. In der vorliegenden Studie soll ausgehend von obiger GWAS-Studie, welche die bisher international größten Kohorten schizophren erkrankter Patienten und gesunder Kontrollen verglichen hat, diese Gruppe von Genen in ihrem Einfluß auf die Hirnstruktur gesunder Probanden untersucht werden. Dabei soll die Hypothese geprüft werden, dass auch bei Gesunden diese SNPs die Hirnstruktur in Arealen beeinflussen, welche bei der Schizophrenie verändert sind, insbesondere im Präfrontalcortex (dorsolateral, sowie medial / anterior cingulärer Cortex), lateralen temporal Cortex und Hippocampus. Diese Hypothese soll an hochauflösenden T1-gewichteten MRT-Aufnahmen (MPRAGE) von 200 gesunden Personen (ohne psychiatrische Vorerkrankung und ohne erstgradig Verwandte mit psychotischen Störungen) untersucht werden, unter Verwendung der voxel-basierten Morphometrie (VBM) und oberflächenbasierter Morphomerie (Gyrifizierung), welche in der CAT12-Toolbox implementiert sind. Als Nebenhypothese soll der Effekte in einer case-control-Kohorte mit Schizophrenie-Patienten und alters- und geschlechtsparallelisierten gesunden Kontrollen nachuntersucht werden. Somit soll die Arbeit untersuchen, auf welche einzelnen Hirnregionen sich die in den Pathway-PGRS zusammengefassten einzelnen Risikogene strukturell niederschlagen.

This report outlines the structure of and summarizes the recommendations made at the 5th International Conference on Reanalysis (ICR5), attended by 259 participants from 37 countries, in Rome (Italy), on 13-17 November 2017. It first summarizes the conference structure. Then, the key recommendations of ICR5 are given for the five main conference topics: production; observations (data rescue and preparation); data assimilation methods; quality assurance of reanalysis; and applications in science, services, and policymaking. Lastly, five high-level recommendations are proposed to managing agencies on how best to advance the field of reanalyses, which serves tens of thousands of users, via enhanced research, development, and operations.

This thesis deals with the optimization of high-throughput cell-free protein expression and subsequent protein analysis as well as the combination of these methods. The research outcome contributes to help simplifying and accelerating the biochemical protein production and analysis.

Food webs are descriptions of who eats whom in an ecosystem. Although extremely complex and variable, their structure possesses basic regularities. A fascinating question is to find a simple model capturing the underlying processes behind these repeatable patterns. Until now, two models have been devised for the description of trophic interactions within a natural community. Both are essentially based on the concept of ecological niche, with the consumers organized along a single niche dimension; for example, prey size. Unfortunately, they fail to describe adequately recent and high-quality data. Here, we propose a new model built on the hypothesis that any species' diet is the consequence of phylogenetic constraints and adaptation. Simple rules incorporating both concepts yield food webs whose structure is very close to real data. Consumers are organized in groups forming a nested hierarchy, which better reflects the complexity and multidimensionality of most natural systems.

Les descripteurs quantitatifs et leurs perspectives en écologie des réseaux trophiques. Un réseau trophique est une représentation des flux de biomasse entre les espèces d'une communauté. On peut visualiser un tel réseau par un graphe où chaque espèce est représentée par un sommet (point) et chaque interaction alimentaire par une flèche reliant un consommateur à sa proie. Depuis la fin des années 70, les écologistes ont tenté de mettre à jour des régularités dans la structure de ces réseaux et de proposer des modèles qui rendaient compte de ces caractéristiques. Un réseau est un objet complexe et la première étape pour les étudier est l'utilisation de descripteurs ayant une signification biologique. Ainsi, une vingtaine de descripteurs on été proposés, des plus simples (par exemple la densité de liens - le nombre total de liens trophiques divisé par le nombre d'espèces - ou le pourcentage d'espèces "top", c'est à dire n'ayant pas de prédateurs, etc.) au plus complexes (par exemple la "coalescence" - lumpability - des réseaux). Les premières analyses de collections de réseaux ont trouvé que leurstructure était "invariante", c'est à dire que le valeurs des descripteurs étaient plus ou moins constantes quelle que soit la richesse en espèces du réseau. Cette invariance d'échelle a toutefois rapidement été critiquée en raison de la mauvaise qualité des données utilisées lors de ces études pionnières. Les écologistes ont commencé à décrire précisément des réseaux naturels et les premières analyses ont montré que la majorité des descripteurs variaient avec la taille des réseaux. Toutefois, ces études ont continué à considérer les réseaux trophiques d'une manière purement qualitative: une espèce est présente ou absente, quelle que soit son abondance; un lien trophique existe ou non, quelle que soit la quantité de biomasse impliquée dans cette interaction. Il a été montré que les descripteurs qualitatifs sont extrêmement sensibles à l'effort d'échantillonnage dévolu à la description d'un réseau. Ainsi, en donnant à toutes les espèces et à tous les liens trophiques la même importance, l'approche qualitative va obscurcir plutôt qu'éclairer la recherche des caractéristiques structurelles des réseaux. Une solution est de considérer les réseaux d'une manière quantitative. La présente thèse aborde ce thème, dont le premier chapitre donne une introduction générale. Deux difficultés principales apparaissent avec l'approche quantitative des réseaux trophiques. La première est d'ordre empirique et concerne la description même des réseaux. L'échantillonnage quantitatif des espèces d'une communauté est déjà une tâche difficile. Il faut ensuite déterminer les espèces en présence, ce qui demande un investissement en temps considérable pour la majorité des espèces, souvent des invertébrés. Il faut ensuite déterminer qui mange qui, et en quelles proportions. Ceci représente un travail énorme. La deuxième difficulté est d'ordre théorique et concerne les outils d'analyses des réseaux quantitatifs. En effet, les nombreux descripteurs qualitatifs n'avaient pas, avant cette thèse, d'équivalents quantitatifs. Le deuxième chapitre du présent travail traite spécifiquement de ce sujet et propose des descripteurs qui tiennent compte de l'aspect quantitatifs des flux de biomasse. Ils ont été développés sur la base de l'indice de diversité de Shannon et possèdent une signification biologique identique à leur contrepartie qualitative. Le réseau trophique de la baie de Chesapeake (USA) a été utilisé comme exemple. Toutefois, il restait à savoir comment ces descripteurs se comportaient en présence de données incomplètes, c'est à dire avec des réseaux trophiques décrits avec un effort d'échantillonnage faible. Le troisième chapitre traite ce problème en analysant la manière dont les descripteurs qualitatifs et quantitatifs varient avec des efforts d'échantillonnage variables. A cet effet, dix réseaux trophiques quantitatifs publiés par d'autres auteurs ont été utilisés comme références. Nous avons calculés les valeurs des propriétés qualitatives et quantitatives pour ces réseaux. Ensuite, nous avons ré-échantillonné la matrice en choisissant des liens trophiques au hasard, avec la probabilité d'être choisi proportionnelle à l'importance relative observée de l'interaction. De cette manière, nous avons pu simuler différents degrés d'effort d'échantillonnage. Les résultats ont montré que les valeurs des descripteurs quantitatifs atteignent rapidement leur valeur "réelle" calculée sur la matrice originale. Ainsi, les descripteurs quantitatifs permettent non seulement une approche plus informative de l'écologie des réseaux trophiques, ils sont également plus robustes aux variations d'échantillonnage et permettent ainsi des comparaisons sensées de données de qualité disparate. Les chapitres quatre et cinq présentent une application des nouveaux descripteurs à l'étude de collections de réseaux trophiques quantitatifs. Sept collections ont été utilisés, dont six proviennent de la littérature et comprennent entre cinq et treize réseaux observés, et la septième provient de données originales recueillies sur la Rive sud du lac de Neuchâtel (huit réseaux). Le chapitre quatre traite exclusivement de la densité de lien, une mesure fondamentale de la complexité des réseaux trophiques. Le résultat majeur est que la complexité augmente avec la taille des réseaux, et ce même si l'on considère l'aspect quantitatif. C'est un constat important car il influence la stabilité dynamique des réseaux: nous avons montré que les réseaux étudiés ne peuvent pas être stable selon le fameux critère de May-Wigener. Ainsi, les réseaux réels doivent posséder des structures particulières pour qu'ils puissent persister. Le chapitre cinq traite de l'analyse des autres descripteurs. Le résultat montre clairement que la structure des réseaux n'est pas invariante: le majorité des descripteurs varient avec la taille des réseaux trophiques. Ces résultats sont très importants car ils mettent à jour les caractéristiques des systèmes que devront expliquer les futurs modèles statiques des réseaux trophiques. Enfin, le dernier chapitre est une synthèse de la démarche quantitative, de l'élaboration des descripteurs à leur application à des données réelles. Les avantages et inconvénients de cette approche sont discutés, et les perspectives pour la recherche dans le futur sont exposées.