Scriptiebank overzicht

De Vlaamse Scriptiebank is een vrij toegankelijke online databank. Deze bevat alle artikels en full text scripties van deelnemende bachelors en masters aan de

ECOSYSTEEMDIENSTEN VAN BIODIVERS BEHEERDE GRAS/BLOEMENSTROKEN

Universiteit Gent
2024
Hannah
Vanderstappen
De masterthesis, getiteld "Ecosysteemdiensten van biodivers beheerde gras/bloemenstroken", richt zich op hoe het maaibeheer van bloemenstroken in landbouwgebieden kunnen bijdragen aan het herstel van biodiversiteit en de bevordering van nuttige insecten zoals bestuivers en natuurlijke vijanden van plagen. In het onderzoek worden twee soorten maaibeheersystemen vergeleken: het gefaseerde reguliere beheer en het vernieuwende driebandbeheer. Het doel was om te bepalen welk maaibeheer het beste de biodiversiteit ondersteunt.

Door middel van veldonderzoek, waaronder transect walks en kleefvallen, werd de impact van deze beheersystemen gemeten. De resultaten toonden aan dat het driebandbeheer effectiever was in het aantrekken van bestuivers zoals bijen en zweefvliegen, evenals nuttige insecten voor plaagbestrijding. Bovendien werd vastgesteld dat het gebruik van kunstmatige intelligentie (AI) bij kleefvallen een efficiënte manier biedt om insecten te identificeren.

De conclusie van de thesis is dat het driebandbeheer, door variabele maailijnen en bloei, een veelbelovende aanpak is om de biodiversiteit op landbouwpercelen te verbeteren, wat op zijn beurt bijdraagt aan een duurzamer landbouwsysteem.






Meer lezen

Decoding Metacognitive Sensitivity from EEG using Deep Learning.

KU Leuven
2024
juul
Vanden Abeele
Metacognition, the ability to think about one's thinking processes, is vital for
professional performance, academic achievement, and mental health. However, its
ambiguous nature and subjective measurement techniques across various fields have
posed significant challenges to research. Cognitive neuroscience offers a unique
solution by providing objective measurements that link metacognition to brain activity,
thereby establishing a ground truth. Recently, the convergence of explainable artificial
intelligence (XAI) and perceptual decision-making, a subsection of metacognition
within cognitive neuroscience, has led to the development of the WaveFusion
framework. This innovative framework holds the potential to contribute to the
unification of the fragmented metacognition research fields.
The aim of this thesis was to enhance the WaveFusion framework, an explainable
deep learning model, to classify metacognitive sensitivity and confidence using EEG
data. The objectives were (1) to achieve a classification accuracy of 95% for
metacognitive sensitivity, (2) to improve the accuracy for metacognitive confidence to
97.5%, and (3) to identify key ambiguities and limitations in metacognition research.
This study utilized an EEG dataset with event-related potentials (ERP) responselocked for type 1 decisions. Data preprocessing addressed dataset imbalances
through augmentation and balanced batch sampling. EEG samples were transformed
into spectrograms and processed using the deep learning architecture comprising a
Lightweight Convolutional Neural Network (LWCNN), a Squeeze and Excitation
Network (SEN), and a classification network. The model was pre-trained using Subject
Aware Contrastive loss (SAC) and trained with binary cross-entropy loss. SEN
facilitated the models explainability by visualizing the created attention weights
through topoplots, providing insights into brain areas used for classification.
The WaveFusion model achieved high classification accuracy, reaching 99.7% for
metacognitive confidence and 99.1% for metacognitive sensitivity. These
improvements were due to a larger selection of electrodes, response-locked ERP
data, and increased dataset size. The WaveFusion model not only demonstrates high
classification accuracy but also offers enhanced explainability. This allows the
framework to contribute to three major ambiguities: (1) the relationship between
metacognition and executive functions, (2) its connection to consciousness, and (3)
the domain generality of metacognition. By leveraging the WaveFusion framework, we
can overcome limitations in cognitive neuroscience research through (1) utilizing
transfer learning to compare relationships, (2) employing automatic classification to
investigate ecological validity, and (3) expanding the framework for multimodality to
integrate insights across various fields.
Future research should focus on increasing data variability, addressing outlier
performances, and improving interpretability through advanced visualization
techniques to enhance the WaveFusion model’s robustness and applicability across
cognitive neuroscience domains.
Meer lezen

Comparison of leaf-level photosynthetic capacity of tropical lowland forests from the Congo and Amazon Basin

Universiteit Gent
2024
Warre
Demuynck
Genomineerde shortlist NBN Sustainability Award
De fotosynthetische capaciteit van verschillende boomsoorten en lianen werd voor de allereerste keer vergeleken tussen twee sites in het Amazonewoud enerzijds en één site in het Centraal-Afrikaanse regenwoud anderzijds. De fotosynthese was opvallend hoger in het Afrikaanse bos. We zouden dus best verschillende parameters gebruiken voor beide regenwouden in vegetatiemodellen. Zo kunnen we klimaatverandering en de impact ervan beter voorspellen. Dit onderzoek kan helpen om meer aandacht te vestigen op het vaak vergeten Afrikaanse regenwoud.
Meer lezen

Statistical Inference of AI-identified Subcellular RNA Localizations

KU Leuven
2024
Nynke
Tilkema
Spatial transcriptomics was deemed Nature’s method of the year in 2020. Because of these novel technologies, it is now possible to analyze subcellular RNA localization in a systematic and large scale manner. This will allow us to answer interesting fundamental biological questions in a variety of biological domains, in health and disease. However, computational methods to characterize subcellular RNA localization are still in their infancy. We therefore aim to tackle the following questions as part of this master thesis study:
How does one automatically classify whether a gene shows a subcellular localized expression pattern or not?
● Using supervised classification
○ Which classification algorithm is best suited? And how do we train it optimally
○ What is the performance of the optimal model?
○ Can we aggregate model classifications of a gene over every cell, and can we create a reliable statistical test to discern the probability that a gene localizes non-randomly?
○ If we can classify patterns from non-patterns, can we classify which specific pattern it is?
● Can we infer subcellular localization directly from the latent space embedding of an in-house developed neural network model, without training a classifier first?
● Do these results on simulated data generalize to real biological/experimental data?
Meer lezen

Building resilience to climate change: impact of mulching on the soil water balance and potato growth

Universiteit Gent
2024
Oluwadamilare Emmanuel
Oloyede
Climate change has a significant impact on agricultural production because of its reliance on
environmental factors. Like in most parts of the world, the climate in Belgium is changing with
projections of increase in winter precipitation and decrease in summer precipitation. With
accompanying higher temperatures, evaporation will increase, and water availability will decrease,
especially in summer. It then becomes necessary to efficiently manage soil water for sustainable
crop production. While conservation agriculture is a promising climate smart agricultural
technology, it is often considered with less focus on mulching, one of the pillars of CA. In cases
where mulching has been studied, it was mostly under conventional tillage system, and about yield
and greenhouse gases emission. Since there is no one-size-fits all on soil water management. It is
imperative to conduct strategies suitable to local conditions. Potato is a staple crop in Belgium,
and it is drought sensitive. This makes it susceptible to effects of climate change. Therefore, this
research studied the impacts of mulching, under reduced tillage, on soil water balance and potato
growth as an adaptation strategy to climate change in the Flemish agricultural context.
A field experiment was conducted on a bio-parcel of the Flanders research institute for agriculture,
fisheries and food in Melle, East Flanders, Blegium. This study evaluated the effects of two
different mulch thickness (6 cm and 12 cm) against bare soil (no mulch) on evapotranspiration
(ET), potato growth, yield and water use efficiency (WUE). An adapted soil water balance
equation was used to determine ET; plant height and leaf area index (LAI) were used as parameter
of crop growth; and WUE was determined as a quotient of yield and ET. Data collected were
subjected to analysis of variance and significantly different means were separated using Tukey’s
Honestly Significant Difference (HSD) at 5% level of significance.
This study revealed that soil structural quality and soil water content improved under mulch; 12
cm mulch performed best in preventing drought stress during low rainfall; ET increased with
increasing mulch thickness though not significantly; 12 cm mulch significantly increased LAI
compared to other treatments; and yield and WUE were not significantly different among the
treatments though 6 cm and 12 cm mulch increased yield by 7.4% and 10.9% respectively.
Meer lezen

Identifying inter-growth form differences and seasonal dynamics in leaf spectral and functional traits of lianas and trees in a tropical forest

Universiteit Gent
2024
Elise
Huysman
Lianen zijn structurele parasieten die bomen beklimmen om toegang te krijgen tot de bovenste bladerdaklaag. Hun abundantie en biomassa nemen toe in de Neotropen, wat waarschijnlijk de werking van deze tropische gebieden beïnvloedt. Lianen hebben minder structureel weefsel en beperken de groei van bomen, waar door de aangetaste bossen minder koolstof vastleggen. Hun bladreflectie is gemiddeld hoger dan die van bomen, wat de spectrale signatuur van de tropische bossen verandert.
Deze studie onderzoekt de structurele en biochemische bladkenmerken van lianen en bomen in een secundair tropisch regenwoud in Panama. De onderzochte kenmerken omvatten bladdikte, equivalente waterdikte (C), bladmassadichtheid (LMA) en koolstof- en stikstofgehalte, evenals hun stabiele isotopen δ13C en δ15N. Daarnaast wordt de bladreflectie tussen 350 en 2500 nm onderzocht, met de focus op verschillen tussen de twee groeivormen en hoe deze kenmerken variëren met seizoensveranderingen. Door een combinatie van bladkenmerkmetingen en hyperspectrale reflectiegegevens, werden statistische testen en lineaire gemengde effectenmodellen gebruikt om de gegevens te analyseren.
De resultaten onthullen significant lagere LMA, C en δ13C-gehalte voor lianen dan voor bomen. Seizoensgebondenheid heeft geen significant effect op de bladkenmerken. De reflectie van lianenbladeren is significant hoger dan die van bomen in twee van de vier waterbanden in het kortgolvig infraroodgebied en het groene gebied. Daarnaast beïnvloeden seizoensvariaties de reflectie-eigenschappen van bomen. Ze blijken significant verschillende reflecties te hebben tussen seizoenen in de twee overgebleven waterbanden en het nabij-infraroodgebied. Lianen daarentegen worden niet significant beïnvloed door seizoensgebondenheid in de vooraf bepaalde banden. De Kullback-Leiber divergentie van de reflectiespectra tussen seizoenen is meer dan 4 keer groter voor bomen dan voor lianen. Deze bevindingen suggereren dat onderzoek naar de reflectie van boombladeren seizoensgebondenheid in aanmerking moet nemen. Voor lianen daarentegen lijkt de reflectie weinig beïnvloed door seizoensgebondenheid. Zowel de bladkenmerken als de reflectie van lianen lijken stabiel te zijn gedurende het natte en droge seizoen.
Onze bevindingen suggereren dat de onderscheidende structurele en biochemische kenmerken van lianen en bomen een cruciale rol spelen in hun ecologische strategieën en interacties binnen het bosecosysteem. Verder benadrukt de studie het potentieel van hyperspectrale reflectie als een proxy voor het monitoren van blad v kenmerken. Deze inzichten dragen bij aan een beter begrip van de ecologische rollen van lianen en bomen en hun reacties op milieuveranderingen, wat essentieel is voor het voorspellen van de gevolgen van klimaatverandering voor tropische bosecosystemen
Meer lezen

Antiproliferative properties of two legume lectins against cancer cells: effects and modes of action

Universiteit Gent
2024
Lien
Ervijn
Kanker is nog steeds de belangrijkste doodsoorzaak wereldwijd. Lectinen, één van de belangrijkste groepen van suiker-bindende eiwitten, zijn veelbelovend als kankertherapie. Voortbouwend op dit potentieel werden tijdens deze thesis de effecten van het mannose-specifieke Dioclea megacarpa lectine (DmegA) en het galactose-specifieke Vatairea lundellii lectine (VLL) op verschillende kankercellen onderzocht. Vijf menselijke cellijnen werden geëxamineerd, namelijk de HeLa-, (baarmoederhalskanker), HT-1080- (fibrosarcoma), PANC-1- (pancreaskanker), MCF-7- (borstkanker) en NHDF-cellijnen (fibroblasten). Op basis van levensvatbaarheid, motiliteit en maatschappelijk belang, werden volgende cellijn-lectine combinaties gekozen: DmegA toegediend
aan PANC-1-cellen en VLL toegediend aan HT-1080-cellen.

De lectinen worden geïnternaliseerd in beide cellijnen. Deze observatie in combinatie met een verhoging in ROS-productie, caspase-9 activiteit en PUMA-expressie wijst op de activatie van de intrinsieke apoptose route. Bovendien onthulde de qPCR-analyse een verhoogde expressie van EDEM, een gen van belang in ER-stress. De cellulaire locatie van DmegA in PANC-1-cellen stemt hiermee overeen. Verder duidt het binden van de lectinen aan het celoppervlak, in combinatie met een verhoogde caspase-8 activiteit op de simultane activatie van de extrinsieke apoptose route.
Morfologische veranderingen van de cellen, namelijk vesikels aan het celoppervlak van HT-1080-cellen, en afbraak van de kern en afname van het celvolume van PANC-1-cellen, stroken verder met de activatie van deze routes. De qPCR-analyse impliceert ook de activatie van pyroptose in beide cellijnen, en mitofagie in de HT-1080-cellijn. DmegA en VLL zijn dus lectinen die apoptose en ERstress kunnen induceren in fibrosarcoma- en pancreaskankercellen.
Meer lezen

Onderliggende mechanismen van de interactie tussen de mier Crematogaster scutellaris en de roofmijt amblyseius swirskii

Universiteit Gent
2024
Valentijn
De Cauwer
Bij het simultaan inzetten van meerdere biologische bestrijders in teelten, treden er interacties op tussen de bestrijders. Deze
interacties kunnen worden ingedeeld als zijnde synergetisch, neutraal of antagonistisch. In deze masterproef werd het
mechanisme van de interactie tussen de mier Crematogaster scutellaris (Olivier) en de roofmijt Amblyseius swirskii (Athias
Henriot) bij predatie op de trips Frankliniella occidentalis (Pergande) onderzocht. Het onderzoek werd in een labo- en
serreomgeving uitgevoerd. Enerzijds, werd nagegaan of beide predatoren jagen op verschillende levensstadia van F. occidentalis.
Anderzijds, werd het effect van een schuilplaats voor tripsen op de predatie-efficiëntie van beide predatoren en hun combinatie
onderzocht. Een eerste laboproef toonde aan dat C. scutellaris jaagde op poppen en adulten van F. occidentalis, terwijl A. swirskii
eerder predeerde op poppen en nimfen. Een tweede laboproef illustreerde dat C. scutellaris tijdens het jagen op F. occidentalis
werd gehinderd door de aanwezigheid van een schuilplaats voor deze tripsen. Het combineren van C. scutellaris en A. swirskii bood
hiervoor een oplossing. Roofmijten kunnen namelijk wel foerageren in deze kleine schuilplaatsen. Ook bleek uit de spreiding van
de bladschade dat de aanwezigheid van mieren ervoor zorgde dat tripsen zich gaan verschuilen. De efficiëntie van C. scutellaris
gecombineerd met A. swirskii werd verder getest in een serreproef. Er kon geen uitsluitsel worden bekomen of de combinatie van
de predatoren al dan niet voor een synergetisch effect zorgt in meer praktijkgerichte omstandigheden. Er kon wel worden
bevestigd dat voornamelijk roofmijten van belang zijn bij predatie op tripsnimfen.
Meer lezen

Unraveling the genetic background of porcine congenital splay leg syndrome in piglets

KU Leuven
2024
Jaro
De Kort
Porcine congenital splay leg syndrome (PCS), ook wel bekend als ‘zwemmers’, is de
nummer één oorzaak van kreupelheid in pasgeboren biggen. Getroffen dieren kunnen zich amper voortbewegen en sterven vaak op een tragische manier. Ondanks de aanzienlijke impact van deze aandoening op de varkenshouderij, blijven de precieze oorzaken nog grotendeels onbekend. Maar er is hoop! Door middel van genome-wide association studies (GWAS) kon een veelbelovend gen worden geïdentificeerd dat mogelijks de sleutel kan zijn tot het begrijpen van zwemmers. Deze kennis biedt mogelijkheden voor genetische selectie en kan op jaarlijkse basis het welzijn van tienduizenden varkens verbeteren!
Meer lezen

Deciphering the role of IS6100 in microbial community adaptation to anthropogenic environmental stressors

KU Leuven
2024
Kristina
Yefimak
Anthropogenic activities across various land uses (e.g. roadsides, industrial areas,
agricultural zones) have introduced xenobiotics, substances not natural to the
ecosystem, in the environment, affecting soil physiochemical characteristics and soil
bacterial communities. To adapt to this changing environment, bacteria have evolved
to withstand these harsh conditions. Insertion sequences (IS) can form composite
transposons that recruit and carry along passenger genes, including those involved in
the degradation of organic pollutants. However, studies examining IS elements
abundance and its cargo in bacterial communities within their natural context is limited.
The purpose of this thesis is to improve our knowledge of the role of the IS element
IS6100 in genetic adaptation within soil bacterial communities. This research focused
on two parts, the first part on Pakistani soil samples that determined how bacterial
community structure and abundance of IS6100 associates with land uses, spatial, and
environmental factors. Land use and location exerted significant influence on alpha
and beta diversity in soil ecosystems, notably with agricultural soil demonstrating
higher diversity due to increased disturbance. While environmental factors such as Cu,
total nitrogen, As, Cd, and total carbon contribute to soil bacterial community variability,
their impact is relatively small compared to land use in shaping soil bacterial
composition. Nevertheless, 86% unexplained variability suggests the presence of
additional important factors that were not measured in our study. IS6100 is
widespread, with no differences in abundance across various geographic Pakistani
samples with differing land use. While effects of environmental factors including
community diversity was low, some toxic contaminants like DiPCB and TriPCB
exhibited a negative correlation with IS6100 abundance. The second part examined
contaminated soils in Belgium, assessing IS6100 abundance by qPCR. Moreover, a
new long-range PCR (LR-PCR) method was applied to amplify the cargo of IS6100
associated CTs for functional analysis by nanopore sequencing. IS6100 was present
across all samples, with significant variations in relative abundance between soils.
Particularly, soil samples continuously exposed to pesticides exhibited elevated
IS6100 abundances compared to those with less clear contaminants. Regarding cargo
genes identification, clear bands in the AGE for every sample suggested that the LR
PCR IS6100 cargo genes were successfully and reproducibly amplified. The amplicons
were successfully sequenced by nanopore sequencing for future functional analysis.
Meer lezen

Analyse van door vliegen geplaagde gebouwen middels passieve bemonstering en thermische desorptie–gaschromatografie–massaspectrometrie: zoektocht naar semiochemicaliën

Universiteit Gent
2022
Kaho
Cheng
Volatolomics-onderzoek naar semiochemicaliën die de terugkeer van overwinterende vliegen naar bepaalde Vlaamse gebouwen verklaren
Meer lezen