996 resultados para ALS-LINKED SOD1


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Mutations in superoxide dismutase 1 (SOD1; EC 1.15.1.1) are responsible for a proportion of familial amyotrophic lateral sclerosis (ALS) through acquisition of an as-yet-unidentified toxic property or properties. Two proposed possibilities are that toxicity may arise from imperfectly folded mutant SOD1 catalyzing the nitration of tyrosines [Beckman, J. S., Carson, M., Smith, C. D. & Koppenol, W. H. (1993) Nature (London) 364, 584] through use of peroxynitrite or from peroxidation arising from elevated production of hydroxyl radicals through use of hydrogen peroxide as a substrate [Wiedau-Pazos, M., Goto, J. J., Rabizadeh, S., Gralla, E. D., Roe, J. A., Valentine, J. S. & Bredesen, D. E. (1996) Science 271, 515–518]. To test these possibilities, levels of nitrotyrosine and markers for hydroxyl radical formation were measured in two lines of transgenic mice that develop progressive motor neuron disease from expressing human familial ALS-linked SOD1 mutation G37R. Relative to normal mice or mice expressing high levels of wild-type human SOD1, 3-nitrotyrosine levels were elevated by 2- to 3-fold in spinal cords coincident with the earliest pathological abnormalities and remained elevated in spinal cord throughout progression of disease. However, no increases in protein-bound nitrotyrosine were found during any stage of SOD1-mutant-mediated disease in mice or at end stage of sporadic or SOD1-mediated familial human ALS. When salicylate trapping of hydroxyl radicals and measurement of levels of malondialdehyde were used, there was no evidence throughout disease progression in mice for enhanced production of hydroxyl radicals or lipid peroxidation, respectively. The presence of elevated nitrotyrosine levels beginning at the earliest stages of cellular pathology and continuing throughout progression of disease demonstrates that tyrosine nitration is one in vivo aberrant property of this ALS-linked SOD1 mutant.

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Mutations in the metallo-protein Cu/Zn-superoxide dismutase (SOD1) cause amyotrophic lateral sclerosis (ALS) in humans and an expression level-dependent phenotype in transgenic rodents. We show that oral treatment with the therapeutic agent diacetyl-bis(4-methylthiosemicarbazonato)copper(II) [Cu(II)(atsm)] increased the concentration of mutant SOD1 (SOD1G37R) in ALS model mice, but paradoxically improved locomotor function and survival of the mice. To determine why the mice with increased levels of mutant SOD1 had an improved phenotype, we analyzed tissues by mass spectrometry. These analyses revealed most SOD1 in the spinal cord tissue of the SOD1G37R mice was Cu deficient. Treating with Cu(II)(atsm) decreased the pool of Cu-deficient SOD1 and increased the pool of fully metallated (holo) SOD1. Tracking isotopically enriched (65)Cu(II)(atsm) confirmed the increase in holo-SOD1 involved transfer of Cu from Cu(II)(atsm) to SOD1, suggesting the improved locomotor function and survival of the Cu(II)(atsm)-treated SOD1G37R mice involved, at least in part, the ability of the compound to improve the Cu content of the mutant SOD1. This was supported by improved survival of SOD1G37R mice that expressed the human gene for the Cu uptake protein CTR1. Improving the metal content of mutant SOD1 in vivo with Cu(II)(atsm) did not decrease levels of misfolded SOD1. These outcomes indicate the metal content of SOD1 may be a greater determinant of the toxicity of the protein in mutant SOD1-associated forms of ALS than the mutations themselves. Improving the metal content of SOD1 therefore represents a valid therapeutic strategy for treating ALS caused by SOD1.

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La sclérose latérale amyothrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative charactérisée par la perte des neurones moteurs menant à la paralysie et à la mort. Environ 20% des cas familiaux de la SLA sont causés par des mutations de la superoxyde dismutase 1 (SOD1), conduisant vers un mauvais repliement de la protéine SOD1, ce qui a comme conséquence un gain de fonction toxique. Plusieurs anticorps spécifiques pour la forme mal repliée de la protéine ont été générés et utilisés comme agent thérapeutique dans des modèles précliniques. Comment le mauvais repliement de SOD1 provoque la perte sélective des neurones moteurs demeure non résolu. La morphologie, le bilan énergétique et le transport mitochondrial sont tous documentés dans les modèles de la SLA basés sur SOD1, la détérioration des mitochondries joue un rôle clé dans la dégénération des neurones moteurs. De plus, la protéine SOD1 mal repliée s’associe sélectivement sur la surface des mitochondries de la moelle épinière chez les modèles de rongeurs de la SLA. Notre hypothèse est que l’accumulation de la protéine SOD1 mal repliée sur les mitochondries pourrait nuire aux fonctions mitochondriales. À cette fin, nous avons développé un nouvel essai par cytométrie de flux afin d’isoler les mitochondries immunomarquées avec des anticorps spécifiques à la forme malrepliée de SOD1 tout en évaluant des aspects de la fonction mitochondriale. Cette méthode permettra de comparer les mitochondries portant la protéine SOD1 mal repliée à celles qui ne la portent pas. Nous avons utilisé un anticorps à conformation spécifique de SOD1, B8H10, pour démontrer que la protéine mal repliée SOD1 s’associe avec les mitochondries de la moelle épinière des rat SOD1G93A d’une manière dépendante du temps. Les mitochondries avec la protéine mal repliée SOD1 B8H10 associée à leur surface (B8H10+) ont un volume et une production excessive de superoxyde significativement plus grand, mais possèdent un potentiel transmembranaire comparable aux mitochondries B8H10-. En outre, la présence de la protéine mal repliée SOD1 reconnue par B8H10 coïncide avec des niveaux plus élevés de la forme pro-apoptotique de Bcl-2. L’immunofluorescence de sections de moelle épinière du niveau lombaire avec l’anticorps spécifique à la conformation B8H10 et AMF7-63, un autre anticorps conformationnel spécifique de SOD1, démontre des motifs de localisations distincts. B8H10 a été trouvé principalement dans les neurones moteurs et dans plusieurs points lacrymaux dans tout le neuropile. Inversement, AMF7-63 a marqué les neurones moteurs ainsi qu’un réseau fibrillaire distinctif concentré dans la corne antérieure. Au niveau subcellulaire, SOD1 possèdant la conformation reconnu par AMF7-63 est aussi localisée sur la surface des mitochondries de la moelle épinière d’une manière dépendante du temps. Les mitochondries AMF7-63+ ont une augmentation du volume comparé aux mitochondries B8H10+ et à la sous-population non marquée. Cependant, elles produisent une quantité similaire de superoxyde. Ensemble, ces données suggèrent qu’il y a plusieurs types de protéines SOD1 mal repliées qui convergent vers les mitochondries et causent des dommages. De plus, différentes conformations de SOD1 apportent une toxicité variable vers les mitochondries. Les protéines SOD1 mal repliées réagissant à B8H10 et AMF7-63 sont présentes en agrégats dans les fractions mitochondriales, nous ne pouvons donc pas prendre en compte leurs différents effets sur le volume mitochondrial. Les anticorps conformationnels sont des outils précieux pour identifier et caractériser le continuum du mauvais repliement de SOD1 en ce qui concerne les caractéristiques biochimiques et la toxicité. Les informations présentes dans cette thèse seront utilisées pour déterminer le potentiel thérapeutique de ces anticorps.

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Die Erkrankung Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist gekennzeichnet durch eine progressive Degeneration der Motoneurone. Die hierdurch im Patienten hervorgerufene fortschreitende Paralyse kann von wenigen Wochen über Monate bis zu mehreren Jahren variieren. Im Durchschnitt beträgt die Krankheitsdauer 3 - 5 Jahre. Häufig führt respiratorische Insuffizienz letztendlich zum Tod des Patienten. ALS ist bis heute unheilbar. Etwa 10 % aller ALS Fälle zeigen einen familiären Hintergrund. Hiervon werden ~20 % durch Mutationen im Gen des antioxidativen Enzyms CuZnSuperoxiddismutase (SOD1) verursacht. Mehr als 150 Mutationen im Gen der SOD1 wurden bisher als Auslöser der ALS beschrieben. Durch die Mutation erlangen SOD1 Proteine zusätzliche, bisher jedoch unbekannte toxische Eigenschaften. Ein dismutaseaktives SOD1 Enzym setzt sich aus zwei SOD1 Untereinheiten zusammen. Aufgrund der autosomal dominanten Vererbung der Krankheit kann ein SOD1 Dimer im Patienten als wildtypisches Homodimer (SOD1WT‑WT), als mutantes Homodimer (SOD1mut‑mut) oder als Heterodimer (SOD1mut-WT) vorliegen. In dieser Arbeit wurden SOD1 Dimere untersucht, deren Untereinheiten kovalent miteinander verbunden waren. Es konnte gezeigt werden, dass sich die biochemischen und biophysikalischen Eigenschaften mutanter SOD1 Heterodimere von mutanten SOD1 Homodimeren mit der gleichen Mutation unterschieden. Mutante SOD1 Heterodimere wiesen eine höhere Resistenz gegen einen Abbau durch Proteinase K auf als ihre korrespondierenden Homodimere. Des Weiteren verminderte eine wildtypische Untereinheit die Interaktion der Heterodimere mit Antikörpern gegen fehlgefaltete SOD1. Die Sekundärstruktur der mutanten SOD1 Heterodimere unterschied sich hierbei nicht auffällig von der Sekundärstruktur ihrer zugehörigen Homodimere. Eine wildtypische Untereinheit verändert somit möglicherweise die Tertiärstruktur seiner kovalent gebundenen mutanten SOD1 Untereinheit und/oder die Konformation des gesamten Dimerproteins. Durch die Mutation bedingte Missfaltungen werden hierdurch reduziert, die Stabilität des Dimers gegenüber proteolytischem Abbau erhöht. Nach der Aufreinigung der Dimerproteine wies das mutanten SOD1 Heterodimer diese Eigenschaften nicht mehr auf. Ein potentieller Interaktionspartner, der eine verminderte Fehlfaltung des Heterodimers oder eine verstärkte Missfaltung des Homodimers fördert, könnte hierbei während der Aufreinigungsprozedur verlorengegangen sein. Die hier nachgewiesene Konformationsänderung könnte über einen Prionen-ähnlichen Effekt übertragen werden und die erhöhte Stabilität das mutante, toxische Protein vor Degradation schützen. Dies korreliert mit der Beobachtung früherer Studien, in denen nachgewiesen wurde, dass mutante SOD1 Heterodimere potentiell toxischer sind als ihre korrespondierenden Homodimere.

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Das Forschungsinformationssystem VIVO bietet als Linked-Data-basiertes System die Möglichkeit, Daten aus anderen Quellen wiederzuverwenden. In der Praxis kann man dabei auf Konvertierungsprobleme stoßen. Oft liegen Daten nur in tabellarischem Format vor, z.B. als CSV-Datei. Zur Konvertierung dieser Daten existieren verschiedene Werkzeuge, viele dieser Werkzeuge erfordern jedoch entweder spezielle technische Umgebungen (oft Linux-Systeme) oder sie sind in der Bedienung sehr anspruchsvoll. Im Artikel wird ein Workflow für die Konvertierung von Daten aus GeoNames für VIVO mit Google Refine beschrieben.

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Mutations in the gene encoding cytosolic Cu,Zn-superoxide dismutase (SOD1) have been linked to familial amyotrophic lateral sclerosis (FALS). However the molecular mechanisms of motor neuron death are multifactorial and remain unclear. Here we examined DNA damage;p53 activity and apoptosis in SH-SY5Y human neuroblastoma cells transfected to achieve low-level expression of either wild-type or mutant Gly(93) --> Ala (G93A) SOD1, typical of FALS. DNA damage was investigated by evaluating the levels of 8-oxo-7,8-dihydro-2`-deoxyguanosine (8-oxodGuo) and DNA strand breaks. Significantly higher levels of DNA damage, increased p53 activity, and a greater percentage of apoptotic cells were observed in SH-SY5Y cells transfected with G93A SOD1 when compared to cells overexpressing wild-type SOD1 and untransfected cells. Western blot, FACS, and confocal microscopy analysis demonstrated that G93A SOD1 is present in the nucleus in association with DNA. Nuclear G93A SOD1 has identical superoxide dismutase activity but displays increased peroxidase activity when compared to wild-type SOD1. These results indicate that the G93A mutant SOD1 association with DNA might induce DNA damage and trigger the apoptotic response by activating p53. This toxic activity of mutant SOD1 in the nucleus may play an important role in the complex mechanisms associated with motor neuron death observed in ALS pathogenesis. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

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Glutamate excitotoxicity is implicated in the aetiology of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) with impairment of glutamate transport into astrocytes a possible cause of glutamate-induced injury to motor neurons. It is possible that mutations of Cu/Zn superoxide dismutase (SOD1), responsible for about 20% of familial ALS, down-regulates glutamate transporters via oxidative stress. We transfected primary mouse astrocytes to investigate the effect of the FALS-linked mutant hSOD1(G93A) and wild-type SOD1 (hSOD1(wt)) on the glutamate uptake system. Using western blotting, immunocytochemistry and RT-PCR it was shown that expression of either hSOD1(G93A) or hSOD1(wt) in astrocytes produced down-regulation of the levels of a glutamate transporter GLT-1, without alterations in its mRNA level. hSOD1(G93A) or hSOD1(wt) expression caused a decrease of the monomeric form of GLT-1 without increasing oxidative multimers of GLT-1. The effects were selective to GLT-1, since another glutamate transporter GLAST protein and mRNA levels were not altered. Reflecting the decrease in GLT-1 protein, [H-3]D-aspartate uptake was reduced in cultures expressing hSOD1(G93A) or hSOD1(wt). The hSOD1-induced decline in GLT-1 protein and [H-3]D-aspartate uptake was not blocked by the antioxidant Trolox nor potentiated by antioxidant depletion using catalase and glutathione peroxidase inhibitors. Measurement of 2',7'-dichlorofluorescein (DCF)-induced fluorescence revealed that expression of hSOD1(G93A) or hSOD1(wt) in astrocytes does not lead to detectable increase of intracellular reactive oxygen species. This study suggests that levels of GLT-1 protein in astrocytes are reduced rapidly by overexpression of hSOD1, and is due to a property shared between the wild-type and G93A mutant form, but does not involve the production of intracellular oxidative stress.

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Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is an adult onset progressive motor neuron disease with no cure. Transgenic mice overexpressing familial ALS associated human mutant SOD1 are a commonly used model for examining disease mechanisms. Presently, it is well accepted that alterations in motor neuron excitability and spinal circuits are pathological hallmarks of ALS, but the underlying molecular mechanisms remain unresolved. Here, we sought to understand whether the expression of mutant SOD1 protein could contribute to altering processes governing motor neuron excitability. We used the conformation specific antibody B8H10 which recognizes a misfolded state of SOD1 (misfSOD1) to longitudinally identify its interactome during early disease stage in SOD1G93A mice. This strategy identified a direct isozyme-specific association of misfSOD1 with Na+/K+ATPase-α3 leading to the premature impairment of its ATPase activity. Pharmacological inhibition of Na+/K+ATPase-α3 altered glutamate receptor 2 expression, modified cholinergic inputs and accelerated disease pathology. After mapping the site of direct association of misfSOD1 with Na+/K+ATPase-α3 onto a 10 amino acid stretch that is unique to Na+/K+ATPase-α3 but not found in the closely related Na+/K+ATPase-α1 isozyme, we generated a misfSOD1 binding deficient, but fully functional Na+/K+ATPase-α3 pump. Adeno associated virus (AAV)-mediated expression of this chimeric Na+/K+ATPase-α3 restored Na+/K+ATPase-α3 activity in the spinal cord, delayed pathological alterations and prolonged survival of SOD1G93A mice. Additionally, altered Na+/K+ATPase-α3 expression was observed in the spinal cord of individuals with sporadic and familial ALS. A fraction of sporadic ALS cases also presented B8H10 positive misfSOD1 immunoreactivity, suggesting that similar mechanism might contribute to the pathology.

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Objective: To assess the relationship between Bayesian MUNE and histological motor neuron counts in wild-type mice and in an animal model of ALS. Methods: We performed Bayesian MUNE paired with histological counts of motor neurons in the lumbar spinal cord of wild-type mice and transgenic SOD1 G93A mice that show progressive weakness over time. We evaluated the number of acetylcholine endplates that were innervated by a presynaptic nerve. Results: In wild-type mice, the motor unit number in the gastrocnemius muscle estimated by Bayesian MUNE was approximately half the number of motor neurons in the region of the spinal cord that contains the cell bodies of the motor neurons supplying the hindlimb crural flexor muscles. In SOD1 G93A mice, motor neuron numbers declined over time. This was associated with motor endplate denervation at the end-stage of disease. Conclusion: The number of motor neurons in the spinal cord of wild-type mice is proportional to the number of motor units estimated by Bayesian MUNE. In SOD1 G93A mice, there is a lower number of estimated motor units compared to the number of spinal cord motor neurons at the end-stage of disease, and this is associated with disruption of the neuromuscular junction. Significance: Our finding that the Bayesian MUNE method gives estimates of motor unit numbers that are proportional to the numbers of motor neurons in the spinal cord supports the clinical use of Bayesian MUNE in monitoring motor unit loss in ALS patients. © 2012 International Federation of Clinical Neurophysiology.

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The potential importance of marine produetion as a protein ressource for a growing human population can hardly be overestimated. Climatic changes in the marine environment may affect marine production in a significant way. Increasing levels of UV-B may decrease primary production and thus diminish the food base for harvestable marine ressources. Direct effects on early stages of fishes may occur. Temperature changes can lead to additional mortality in the early phase of life histories of fishes. In spite of the potentially negative scenario, actual effects of global change on the ressources have not been detected so far. The marine organisms dispose of a significant level of pre-adaptation to changes of environmental factors both on a seasonal and an interannual scale. Effects on marine life may therefore be less dramatic than those on terrestrial systems, which are more directly linked with the exponentially growing human population.

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Das Thema Linked Open Data hat in den vergangenen Jahren im Bereich der Bibliotheken viel Aufmerksamkeit erfahren. Unterschiedlichste Projekte werden von Bibliotheken betrieben, um Linked Open Data für die Einrichtung und die Kunden nutzbringend einzusetzen. Ausgangspunkt für diese Arbeit ist die These, dass Linked Open Data im Bibliotheksbereich das größte Potenzial freisetzen kann. Es wird überprüft, inwiefern diese Aussage auch auf Öffentliche Bibliotheken zutrifft und aufgezeigt, welche Möglichkeiten sich daraus ergeben könnten. Die Arbeit führt in die Grundlagen von Linked Open Data (LOD) ein und betrachtet die Entwicklungen im Bibliotheksbereich. Dabei werden besonders Initiativen zur Behandlung bibliothekarischer Metadaten und der aktuelle Entwicklungsstand von LOD-fähigen Bibliothekssystemen behandelt. Danach wird eine Auswahl an LOD-Datensets vorgestellt, die bibliothekarische Metadaten liefern oder deren Daten als Anreicherungsinformationen in Kataloganwendungen eingesetzt werden können. Im Anschluss wird das Projekt OpenCat der Öffentlichen Bibliothek Fresnes (Frankreich) sowie das LOD-Projekt an der Deichmanske Bibliothek Oslo (Norwegen) vorgestellt. Darauf folgt ein Einblick in die Möglichkeiten, welche durch die Verwendung von LOD in Öffentlichen Bibliotheken verwirklicht werden könnten sowie erste Handlungsempfehlungen für Öffentliche Bibliotheken.

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La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est la maladie des neurones moteurs la plus fréquente, affectant 4-6 individus par 100,000 habitants à l’échelle mondiale. La maladie se caractérise par une faiblesse et une atrophie musculaire suite à la dégénérescence des neurones du cortex moteur, tronc cérébral et moelle épinière. Les personnes atteintes développent les premiers symptômes à l’âge adulte et la maladie progresse sur une période de trois à cinq ans. Il a été répertorié qu’environ 10% des patients ont une histoire familiale de SLA; 90% des gens affectés le sont donc de façon sporadique. La découverte il y a 19 ans de mutations dans le gène zinc/copper superoxide dismutase (SOD1), présentes dans 15-20% des cas familiaux de SLA et environ 2% du total des individus affectés, a été l’événement déclencheur pour la découverte de variations génétiques responsables de la maladie. La recherche sur la génétique de la SLA a connu une progression rapide ces quatre dernières années avec l’identification de mutations dans de nouveaux gènes. Toutefois, même si certains de ces gènes ont été démontrés comme réellement liés à la maladie, la contribution d’autres gènes demeure incertaine puisque les résultats publiés de ceux-ci n’ont pas, à ce jour, été répliqués. Une portion substantielle de cas reste cependant à être génétiquement expliquée, et aucun traitement à ce jour n’a été démontré comme étant efficace pour remédier, atténuer ou prévenir la maladie. Le but du projet de recherche de doctorat était d’identifier de nouveaux gènes mutés dans la SLA, tout en évaluant la contribution de gènes nouvellement identifiés chez une importante cohorte multiethnique de cas familiaux et sporadiques. Les résultats présentés sont organisés en trois sections différentes. Dans un premier temps, la contribution de mutations présentes dans le gène FUS est évaluée chez les patients familiaux, sporadiques et juvéniles de SLA. Précisément, de nouvelles mutations sont rapportées et la proportion de mutations retrouvées chez les cas familiaux et sporadiques de SLA est évaluée. De plus, une nouvelle mutation est rapportée dans un cas juvénile de SLA; cette étude de cas est discutée. Dans un deuxième temps, de nouvelles avenues génétiques sont explorées concernant le gène SOD1. En effet, une nouvelle mutation complexe est rapportée chez une famille française de SLA. De plus, la possibilité qu’une mutation présente dans un autre gène impliqué dans la SLA ait un impact sur l’épissage du gène SOD1 est évaluée. Finalement, la dernière section explique la contribution de nouveaux gènes candidats chez les patients atteints de SLA. Spécifiquement, le rôle des gènes OPTN, SIGMAR1 et SORT1 dans le phénotype de SLA est évalué. Il est souhaité que nos résultats combinés avec les récents développements en génétique et biologie moléculaire permettent une meilleure compréhension du mécanisme pathologique responsable de cette terrible maladie tout en guidant le déploiement de thérapies suite à l’identification des cibles appropriées.

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La forme humaine de la racine de la mandragore est sans doute à l’origine de la fascination que cette plante exerce depuis des millénaires. On lui attribue des qualités surnaturelles : entre autres, elle rendrait son propriétaire infiniment riche. Les détails lugubres se rapportant au mythe de la mandragore font d’elle un thème de prédilection pour la littérature fantastique. Le but de ce travail est d’analyser la légende de la mandragore dans trois œuvres de la littérature fantastique allemande (Isabelle d’Égypte (1812) d’Achim von Arnim, Petit Zacharie surnommé Cinabre (1819) d’E.T.A. Hoffmann et Mandragore (1911) de Hanns Heinz Ewers), dans lesquelles ce motif est combiné avec un thème aussi très prisé du genre fantastique : l’homme artificiel. Dans une perspective intertextuelle, j’analyserai comment chaque auteur s’approprie le mythe de la mandragore et représente le personnage-mandragore. Je me concentrerai ensuite sur les nouvelles qualités créées par son statut de créature artificielle et sur la relation de cette dernière avec son créateur. Puis, j’examinerai le rôle du personnage-mandragore dans chacune des œuvres dans son contexte historique. Ainsi, je montrerai que les personnages-mandragores possèdent bel et bien des caractéristiques qui se réfèrent à la légende de la mandragore, mais que leur nature de créature artificielle leur fait endosser dans leur récit un rôle d’antagoniste qui s’apparente à celui du trickster. Finalement, j’expliquerai comment les auteurs utilisent le motif de la mandragore et la littérature fantastique pour dénoncer la corruption, critiquer les partisans des Lumières et créer une atmosphère de décadence qui justifie l’utilisation du thème de la femme fatale.