Epidermal Growth Factor Impairs Palatal Shelf Adhesion and Fusion in the T gf-β3 Null Mutant

The cleft palate presented by transforming growth factor-β3 (Tgf-β3 ) null mutant mice is caused by altered palatal shelf adhesion, cell proliferation, epithelial-to-mesenchymal transformation and cell death. The expression of epidermal growth factor (EGF), transforming growth factor-β1 ( Tgf-β1 ) and muscle segment homeobox-1 (Msx-1) is modified in the palates of these knockout mice, and the cell proliferation defect is caused by the change in EGF expression. In this study, we aimed to determine whether this change in EGF expression has any effect on the other mechanisms altered in Tgf-β 3 knockout mouse palates. We tested the effect of inhibiting EGF activity in vitro in the knockout palates via the addition of Tyrphostin AG 1478. We also investigated possible interactions between EGF, Tgf-β 1 and Msx-1 in Tgf-β 3 null mouse palate cultures. The results show that the inhibition of EGF activity in Tgf-β 3 null mouse palate cultures improves palatal shelf adhesion and fusion, with a particular effect on cell death, and restores the normal distribution pattern of Msx-1 in the palatal esenchyme. Inhibition of TGF-β 1 does not affect either EGF or Msx-1 expression.

Aplicación del sistema de recombinación específica de secuencia β-six al estudio de la regulación de la expresión génica en células eucariotas y modelos animales

Las recombinasas específicas de secuencia son herramientas muy valiosas en la generación de modificaciones génicas condicionales. Estos sistemas permiten controlar la recombinación de forma específica de tejido, temporalmente, o ambas, y sortean diversas limitaciones de los sistemas de knockout (KO) convencionales, como la letalidad embrionaria o la generación de mecanismos compensatorios. Actualmente los sistemas Cre/loxP y Flp/FRT son los más empleados tanto en modelos animales como vegetales. La necesidad de realizar modificaciones más complejas en un mismo organismo hace que sea primordial caracterizar otras recombinasas que complementen a las existentes. La b recombinasa (b-rec) es originaria del plásmido pSM19035 de Streptococcus pyogenes. A diferencia de Cre y Flp, que en ausencia de factores adicionales catalizan la integración en un nuevo sustrato, la b-rec necesita un sustrato superenrollado y un cofactor de la reacción, una proteína asociada a la cromatina (como la procariota Hbsu o la eucariota HMG1). Se ha demostrado que la b-rec cataliza de forma específicamente intramolecular (resolución o inversión) la recombinación en células eucariotas, tanto de sustratos episomales como integrados en la cromatina, lo que indica que el entorno eucariota es capaz de proveer del cofactor y del superenrollamiento necesarios para que la b-rec realice su función. En este trabajo hemos determinado que la tasa de recombinación mediada por la b-rec no se ve afectada en absoluto por la deficiencia en el cofactor HMG1, alcanzando el mismo valor de recombinación en MEF KO en HMG1 que en wt. Este y otros datos confirman que en el entorno eucariota hay otras proteínas accesorias que pueden actuar de cofactores y sugiere que estas reacciones pueden ocurrir en la mayor parte de tejidos y tipos celulares. Para estudiar detalladamente el potencial de la b-rec en eucariotas desarrollamos un sistema de RAGE (activación génica mediada por recombinación) dependiente de la actividad b-rec; este sistema ha resultado funcional tanto en sustratos episomales como en sustratos integrados en la cromatina. También hemos generado un vector retroviral que porta la proteína de fusión b-Egfp, permitiendo de forma rápida y eficiente la integración y expresión funcional de nuestra proteína...

Fitness cost and interference of Arm/Rmt aminoglycoside resistance with the RsmF housekeeping methyltransferases

Arm/Rmt methyltransferases have emerged recently in pathogenic bacteria as enzymes that confer high-level resistance to 4,6-disubstituted aminoglycosides through methylation of the G1405 residue in the 16S rRNA (like ArmA and RmtA to -E). In prokaryotes, nucleotide methylations are the most common type of rRNA modification, and they are introduced posttranscriptionally by a variety of site-specific housekeeping enzymes to optimize ribosomal function. Here we show that while the aminoglycoside resistance methyltransferase RmtC methylates G1405, it impedes methylation of the housekeeping methyltransferase RsmF at position C1407, a nucleotide that, like G1405, forms part of the aminoglycoside binding pocket of the 16S rRNA. To understand the origin and consequences of this phenomenon, we constructed a series of in-frame knockout and knock-in mutants of Escherichia coli, corresponding to the genotypes rsmF(+), ΔrsmF, rsmF(+) rmtC(+), and ΔrsmF rmtC(+). When analyzed for the antimicrobial resistance pattern, the ΔrsmF bacteria had a decreased susceptibility to aminoglycosides, including 4,6- and 4,5-deoxystreptamine aminoglycosides, showing that the housekeeping methylation at C1407 is involved in intrinsic aminoglycoside susceptibility in E. coli. Competition experiments between the isogenic E. coli strains showed that, contrary to expectation, acquisition of rmtC does not entail a fitness cost for the bacterium. Finally, matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI) mass spectrometry allowed us to determine that RmtC methylates the G1405 residue not only in presence but also in the absence of aminoglycoside antibiotics. Thus, the coupling between housekeeping and acquired methyltransferases subverts the methylation architecture of the 16S rRNA but elicits Arm/Rmt methyltransferases to be selected and retained, posing an important threat to the usefulness of aminoglycosides worldwide.