63 resultados para 240301 Atomic and Molecular Physics
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SLC26A2-related dysplasias encompass a spectrum of diseases: from lethal achondrogenesis type 1B (ACG1B; MIM #600972) and atelosteogenesis type 2 (AO2; MIM #256050) to classical diastrophic dysplasia (cDTD; MIM #222600) and recessive multiple epiphyseal dysplasia (rMED; MIM #226900). This study aimed at characterizing clinically, radiologically and molecularly 14 patients affected by non-lethal SLC26A2-related dysplasias and at evaluating genotype-phenotype correlation. Phenotypically, eight patients were classified as cDTD, four patients as rMED and two patients had an intermediate phenotype (mild DTD - mDTD, previously 'DTD variant'). The Arg279Trp mutation was present in all patients, either in homozygosity (resulting in rMED) or in compound heterozygosity with the known severe alleles Arg178Ter or Asn425Asp (resulting in DTD) or with the mutation c.727-1G>C (causing mDTD). The 'Finnish mutation', c.-26+2T>C, and the p.Cys653Ser, both frequent mutations in non-Portuguese populations, were not identified in any of the patients of our cohort and are probably very rare in the Portuguese population. A targeted mutation analysis for p.Arg279Trp and p.Arg178Ter in the Portuguese population allows the identification of approximately 90% of the pathogenic alleles.
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Rapport de synthèseLes troubles de la glycosylation (Congenital Disorders of Glycosylation, CDG) regroupent une famille de maladies multi-systémiques héréditaires causées par des défauts dans la synthèse de glycoconjugés. La glycosylation est une réaction enzymatique consistant à lier de façon covalente un glucide à une chaîne peptidique ou une protéine. Il existe deux types de glycosylation. La N-gjycosylation est l'addition de glucides aux chaînes peptidiques en croissance dès leur entrée dans la lumière du réticulum endoplasmique. Elle s'effectue sur les futures glycoprotéines membranaires et conduit à des chaînes de sucres courtes et ramifiées. La O-glycosylation est l'addition de glucides au niveau des résidus hydroxylés des acides aminés sérine et thréonine des chaînes peptidiques déjà présentes dans la lumière de l'appareil de Golgi. Elle est, dans la plupart des cas, effectuée sur îes protéoglycanes et conduit à des chaînes de sucres longues et non ramifiées. La classification des CDG repose sur le niveau de l'étape limitante de la glycosylation. Les CDG de type 1, plus fréquents, regroupent les déficits enzymatiques se situant en amont du transfert de Poligosaccharide sur la chaîne peptidique. Les CDG de type 2 regroupent ceux ayant lieu en aval de ce transfert. Parmi les nombreux différents sous-types de CDG, le CDG de type ld est causé par une anomalie de la mannosyltransferase, enzyme codée par le gène ALG3 (chromosome 3q27). Jusqu'à ce jour, six patients atteints de CDG ld ont été reportés dans la littérature. Notre travail a permis de décrire un septième patient et d'affiner les caractéristiques cliniques, biologiques, neuroradiologiques et moléculaires du CDG ld. Notre patient est notamment porteur d'une nouvelle mutation de type missense sur le gène ALG3. Tous les patients atteints de CDG ld présentent une encéphalopathie progressive avec microcéphalie, retard psychomoteur sévère et épilepsie. Une ostéopénie marquée est présente chez certains patients. Elle est parfois sous diagnostiquée et révélée uniquement lors de fracture pathologique. Les patients atteints de CDG ld présentent également des traits dysmorphiques typiques, mais aucune atteinte multi-systémique ou anomalie biologique spécifique n'est retrouvée telle que dans les autres types de CDG. Le dépistage biochimique des troubles de la glycosylation se fait par une analyse simple et peu coûteuse qui est l'analyse de la transferrine sérique par isoelectrofocusing ou par électrophorèse capillaire. Un tel dépistage devrait être effectué chez tout patient présentant une encéphalopathie d'origine indéterminée, et cela même en l'absence d'atteinte multi- systémique. Notre travail a été publié sous forme d'article de type « short report », peer-reviewed, dans le Journal of Inherited Metabolic Diseases. Le Journal est une révue spécialisée du domaine des erreirs innées du métabolisme. S'agissant d'un seul patient rapporté, l'article ne montre que très synthétiquement le travail effectué, Pour cette raison un complément à l'article avec matériel, méthodes et résultats figure ci-après et concerne la partie de recherche moléculaire de notre travail. La doctorante a non seulement encadré personnellement le patient au niveau clinique et biochimique, mais a plus particulièrement mis au point l'analyse moléculaire du gène ALG3 dans le laboratoire de Pédiatrie Moléculaire pour la première fois ; cela a impliqué l'étude du gène, le choix des oligonucleotides et l'optimisation des réactions d'amplification et séquençage.
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THESIS ABSTRACTThis thesis project was aimed at studying the molecular mechanisms underlying learning and memory formation, in particular as they relate to the metabolic coupling between astrocytes and neurons. For that, changes in the metabolic activity of different mice brain regions after 1 or 9 days of training in an eight-arm radial maze were assessed by (14C) 2-deoxyglucose (2DG) autoradiography. Significant differences in the areas engaged during the behavioral task at day 1 (when animals are confronted for the first time to the learning task) and at day 9 (when animals are highly performing) have been identified. These areas include the hippocampus, the fornix, the parietal cortex, the laterodorsal thalamic nucleus and the mammillary bodies at day 1 ; and the anterior cingulate, the retrosplenial cortex and the dorsal striatum at day 9. Two of these cerebral regions (those presenting the greatest changes at day 1 and day 9: the hippocampus and the retrosplenial cortex, respectively) were microdissected by laser capture microscopy and selected genes related to neuron-glia metabolic coupling, glucose metabolism and synaptic plasticity were analyzed by RT-PCR. 2DG and gene expression analysis were performed at three different times: 1) immediately after the end of the behavioral paradigm, 2) 45 minutes and 3) 6 hours after training. The main goal of this study was the identification of the metabolic adaptations following the learning task. Gene expression results demonstrate that the learning task profoundly modulates the pattern of gene expression in time, meaning that these two cerebral regions with high 2DG signal (hippocampus and retrosplenial cortex) have adapted their metabolic molecular machinery in consequence. Almost all studied genes show a higher expression in the hippocampus at day 1 compared to day 9, while an increased expression was found in the retrosplenial cortex at day 9. We can observe these molecular adaptations with a short delay of 45 minutes after the end of the task. However, 6 hours after training a high gene expression was found at day 9 (compared to day 1) in both regions, suggesting that only one day of training is not sufficient to detect transcriptional modifications several hours after the task. Thus, gene expression data match 2DG results indicating a transfer of information in time (from day 1 to day 9) and in space (from the hippocampus to the retrosplenial cortex), and this at a cellular and a molecular level. Moreover, learning seems to modify the neuron-glia metabolic coupling, since several genes involved in this coupling are induced. These results also suggest a role of glia in neuronal plasticity.RESUME DU TRAVAIL DE THESECe projet de thèse a eu pour but l'étude des mécanismes moléculaires qui sont impliqués dans l'apprentissage et la mémoire et, en particulier, à les mettre en rapport avec le couplage métabolique existant entre les astrocytes et les neurones. Pour cela, des changements de l'activité métabolique dans différentes régions du cerveau des souris après 1 ou 9 jours d'entraînement dans un labyrinthe radial à huit-bras ont été évalués par autoradiographie au 2-désoxyglucose (2DG). Des différences significatives dans les régions engagées pendant la tâche comportementale au jour 1 (quand les animaux sont confrontés pour la première fois à la tâche) et au jour 9 (quand les animaux ont déjà appris) ont été identifiés. Ces régions incluent, au jour 1, l'hippocampe, le fornix, le cortex pariétal, le noyau thalamic laterodorsal et les corps mamillaires; et, au jour 9, le cingulaire antérieur, le cortex retrosplenial et le striatum dorsal. Deux de ces régions cérébrales (celles présentant les plus grands changements à jour 1 et à jour 9: l'hippocampe et le cortex retrosplenial, respectivement) ont été découpées par microdissection au laser et quelques gènes liés au couplage métabolique neurone-glie, au métabolisme du glucose et à la plasticité synaptique ont été analysées par RT-PCR. L'étude 2DG et l'analyse de l'expression de gènes ont été exécutés à trois temps différents: 1) juste après entraînement, 2) 45 minutes et 3) 6 heures après la fin de la tâche. L'objectif principal de cette étude était l'identification des adaptations métaboliques suivant la tâche d'apprentissage. Les résultats de l'expression de gènes démontrent que la tâche d'apprentissage module profondément le profile d'expression des gènes dans le temps, signifiant que ces deux régions cérébrales avec un signal 2DG élevé (l'hippocampe et le cortex retrosplenial) ont adapté leurs « machines moléculaires » en conséquence. Presque tous les gènes étudiés montrent une expression plus élevée dans l'hippocampe au jour 1 comparé au jour 9, alors qu'une expression accrue a été trouvée dans le cortex retrosplenial au jour 9. Nous pouvons observer ces adaptations moléculaires avec un retard court de 45 minutes après la fin de la tâche. Cependant, 6 heures après l'entraînement, une expression de gènes élevée a été trouvée au jour 9 (comparé à jour 1) dans les deux régions, suggérant que seulement un jour d'entraînement ne suffit pas pour détecter des modifications transcriptionelles plusieurs heures après la tâche. Ainsi, les données d'expression de gènes corroborent les résultats 2DG indiquant un transfert d'information dans le temps (de jour 1 à jour 9) et dans l'espace (de l'hippocampe au cortex retrosplenial), et ceci à un niveau cellulaire et moléculaire. D'ailleurs, la tâche d'apprentissage semble modifier le couplage métabolique neurone-glie, puisque de nombreux gènes impliqués dans ce couplage sont induits. Ces observations suggèrent un rôle important de la glie dans les mécanismes de plasticité du système nerveux.
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Malondialdehyde (MDA) is a small, ubiquitous, and potentially toxic aldehyde that is produced in vivo by lipid oxidation and that is able to affect gene expression. Tocopherol deficiency in the vitamin E2 mutant vte2-1 of Arabidopsis thaliana leads to massive lipid oxidation and MDA accumulation shortly after germination. MDA accumulation correlates with a strong visual phenotype (growth reduction, cotyledon bleaching) and aberrant GST1 (glutathione S-transferase 1) expression. We suppressed MDA accumulation in the vte2-1 background by genetically removing tri-unsaturated fatty acids. The resulting quadruple mutant, fad3-2 fad7-2 fad8 vte2-1, did not display the visual phenotype or the aberrant GST1 expression observed in vte2-1. Moreover, cotyledon bleaching in vte2-1 was chemically phenocopied by treatment of wild-type plants with MDA. These data suggest that products of tri-unsaturated fatty acid oxidation underlie the vte2-1 seedling phenotype, including cellular toxicity and gene regulation properties. Generation of the quadruple mutant facilitated the development of an in situ fluorescence assay based on the formation of adducts of MDA with 2-thiobarbituric acid at 37 degrees C. Specificity was verified by measuring pentafluorophenylhydrazine derivatives of MDA and by liquid chromatography analysis of MDA-2-thiobarbituric acid adducts. Potentially applicable to other organisms, this method allowed the localization of MDA pools throughout the body of Arabidopsis and revealed an undiscovered pool of the compound unlikely to be derived from trienoic fatty acids in the vicinity of the root tip quiescent center.
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OBJECTIVES: To assess the in vitro susceptibility of Actinobaculum schaalii to 12 antimicrobial agents as well as to dissect the genetic basis of fluoroquinolone resistance. METHODS: Forty-eight human clinical isolates of A. schaalii collected in Switzerland and France were studied. Each isolate was identified by 16S rRNA sequencing. MICs of amoxicillin, ceftriaxone, gentamicin, vancomycin, clindamycin, linezolid, ciprofloxacin, levofloxacin, moxifloxacin, co-trimoxazole, nitrofurantoin and metronidazole were determined using the Etest method. Interpretation of results was made according to EUCAST clinical breakpoints. The quinolone-resistance-determining regions (QRDRs) of gyrA and parC genes were also identified and sequence analysis was performed for all 48 strains. RESULTS: All isolates were susceptible to amoxicillin, ceftriaxone, gentamicin, clindamycin (except three), vancomycin, linezolid and nitrofurantoin, whereas 100% and 85% were resistant to ciprofloxacin/metronidazole and co-trimoxazole, respectively. Greater than or equal to 90% of isolates were susceptible to the other tested fluoroquinolones, and only one strain was highly resistant to levofloxacin (MIC ?32 mg/L) and moxifloxacin (MIC 8 mg/L). All isolates that were susceptible or low-level resistant to levofloxacin/moxifloxacin (n?=?47) showed identical GyrA and ParC amino acid QRDR sequences. In contrast, the isolate exhibiting high-level resistance to levofloxacin and moxifloxacin possessed a unique mutation in GyrA, Ala83Val (Escherichia coli numbering), whereas no mutation was present in ParC. CONCLUSIONS: When an infection caused by A. schaalii is suspected, there is a risk of clinical failure by treating with ciprofloxacin or co-trimoxazole, and ?-lactams should be preferred. In addition, acquired resistance to fluoroquinolones more active against Gram-positive bacteria is possible.
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The rationale of this study was to investigate molecular flexibility and its influence on physicochemical properties with a view to uncovering additional information on the fuzzy concept of dynamic molecular structure. Indeed, it is now known that computed molecular interaction fields (MIFs) such as molecular electrostatic potentials (MEPs) and lipophilicity potentials (MLPs) are conformation-dependent, as are dipole moments. A database of 125 compounds was used whose conformational space was explored, while conformation-dependent parameters were computed for each non-redundant conformer found in the conformational space of the compounds. These parameters were the virtual log P (log P(MLP), calculated by a MLP approach), the apolar surface area (ASA), polar surface area (PSA), and solvent-accessible surface (SAS). For each compound, the range taken by each parameter (its property space) was divided by the number of rotors taken as an index of flexibility, yielding a parameter termed 'molecular sensitivity'. This parameter was poorly correlated with others (i.e., it contains novel information) and showed the compounds to fall into two broad classes. 'Sensitive' molecules are those whose computed property ranges are markedly sensitive to conformational effects, whereas 'insensitive' (in fact, less sensitive) molecules have property ranges which are comparatively less affected by conformational fluctuations. A pharmacokinetic application is presented.
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Résumé : Le glioblastome (GBM, WHO grade IV) est la tumeur cérébrale primaire la plus fréquente et la plus maligne, son pronostic reste très réservé et sa réponse aux différents traitements limitée. Récemment, une étude clinique randomisée (EORTC 26981/NCIC CE.3) a démontré que le traitement combiné de temozolomide et radiothérapie (RT/TMZ) est le meilleur dans les cas de GBM nouvellement diagnostiqués [1]. Cependant, seul un sous-groupe de patients bénéficie du traitement RT/TMZ et même parmi eux, leur survie reste très limitée. Pour tenter de mieux comprendre les réponses au traitement RT/TMZ, la biologie du GBM, identifier d'autres facteurs de résistance et découvrir de nouvelles cibles aux traitements, nous avons conduit une analyse moléculaire étendue à 73 patients inclus dans cette étude clinique. Nous avons complété les résultats moléculaires déjà obtenus par un profil génomique du nombre de copies par Array Comparative Genomic Hybridization. Afin d'atteindre nos objectifs, nous avons analysé en parallèle les données cliniques des patients et leurs profils moléculaires. Nos résultats confirment des analyses connues dans le domaine des aberrations du nombre de copies (CNA) et de profils du glioblastome. Nous avons observé une bonne corrélation entre le CNA génomique et l'expression de l'ARN messager dans le glioblastome et identifié un nouveau modèle de CNA du chromosome 7 pouvant présenter un intérêt clinique. Nous avons aussi observé par l'analyse du CNA que moins de 10% des glioblastomes conservent leurs mécanismes de suppression de tumeurs p53 et Rb1. Nous avons aussi observé que l'amplification du CDK4 peut constituer un facteur supplémentaire de résistance au traitement RT/TMZ, cette observation nécessite confirmation sur un plus grand nombre d'analyses. Nous avons montré que dans notre analyse des profils moléculaires et cliniques, il n'est pas possible de différencier le GBM à composante oligodendrogliale (GBM-O) du glioblastome. En superposant les profils moléculaires et les modèles expérimentaux in vitro, nous avons identifié WIF-1 comme un gène suppresseur de tumeur probable et une activation du signal WNT dans la pathologie du glioblastome. Ces observations pourraient servir à une meilleure compréhension de cette maladie dans le futur. Abstract : Glioblastoma, (GBM, WHO grade IV) is the most malignant and most frequent primary brain tumor with a very poor prognosis and response to therapy. A recent randomized clinical trial (EORTC26981/NCIC CE.3) established RT/TMZ as the 1St effective chemo-radiation therapy in newly diagnosed GBM [1]. However only a genetic subgroup of patients benefit from RT/TMZ and even in this subgroup overall survival remains very dismal. To explain the observed response to RT/TMZ, have a better understanding of GBM biology, identify other resistance factors and discover new drugable targets a comprehensive molecular analysis was performed in 73 of these GBM trial cohort. We complemented the available molecular data with a genomic copy number profiling by Array Comparative Genomic Hybridization. We proceeded to align the molecular profiles and the Clinical data, to meet our project objectives. Our data confirm known GBM Copy Number Aberrations and profiles. We observed a good correlation of genomic CN and mRNA expression in GBM, and identified new interesting CNA pattern for chromosome 7 with a potential clinical value. We also observed that by copy number aberration data alone, less than 10% of GBM have an intact p53 and Rb1 tumor .suppressor pathways. We equally observed that CDK4 amplification might constitute an additional RT/TMZ resistant factor, an observation that will need confirmation in a larger data set. We show that the molecular and clinical profiles in our data set, does not support the identification of GBM-O as a new entity in GBM. By combining the molecular profiles and in vitro model experiments we identify WIF1 as a potential GBM TSG and an activated WNT signaling as a pathologic event in GBM worth incorporation in attempts to better understand and impact outcome in this disease.
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In an effort to discover viruses as classical biological control agents, a metatranscriptomics/pyrosequencing approach was used to survey native Solenopsis invicta collected exclusively in Argentina. A new virus was discovered with characteristics consistent with the family Parvoviridae, subfamily Densovirinae. The virus, tentatively named Solenopsis invicta densovirus (SiDNV), represents the first DNA virus discovered in ants (Formicidae) and the first densovirus in a hymenopteran insect. The ambisense genome was 5280 nucleotides in length and the termini possessed asymmetrically positioned inverted terminal repeats, formed hairpin loops, and had transcriptional regulatory elements including CAAT and TATA sites. Phylogenetic analysis revealed that SiDNV belongs to a group that includes two other densoviruses found in insects (Acheta domestica densovirus and Planococcus citri densovirus). SiDNV was prevalent in fire ants from Argentina but completely absent in fire ants found in the USA indicating that this virus has potential for biological control of introduced S. invicta.
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Congenital disorders of glycosylation (CDG) are a family of multisystem inherited disorders caused by defects in the biosynthesis of N- or O-glycans. Among the many different subtypes of CDG, the defect of a mannosyltransferase encoded by the human ALG3 gene (chromosome 3q27) is known to cause CDG Id. Six patients with CDG Id have been described in the literature so far. We further delineate the clinical, biochemical, neuroradiological and molecular features of CDG Id by reporting an additional patient bearing a novel missense mutation in the ALG3 gene. All patients with CDG Id display a slowly progressive encephalopathy with microcephaly, severe psychomotor retardation and epileptic seizures. They also share some typical dysmorphic features but they do not present the multisystem involvement observed in other CDG syndromes or any biological marker abnormalities. Unusually marked osteopenia is a feature in some patients and may remain undiagnosed until revealed by pathological fractures. Serum transferrin screening for CDG should be extended to all patients with encephalopathy of unknown origin, even in the absence of multisystem involvement.
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We report on a consanguineous Arab family in which three sibs had an unusual skeletal dysplasia characterized by anterior defects of the spine leading to severe lumbar kyphosis and marked brachydactyly with cone epiphyses. The clinical phenotype also included dysmorphic facial features, epilepsy, and developmental delay. This constellation likely represents a previously undescribed skeletal dysplasia, most probably inherited in an autosomal recessive pattern. A homozygosity mapping approach has thus far failed to unearth the responsible gene as the region shared by these three sibs is 27.7 Mb in size and contains over 200 genes with no obvious candidate.
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BACKGROUND AND PURPOSE: Intensity-modulated radiotherapy (IMRT) credentialing for a EORTC study was performed using an anthropomorphic head phantom from the Radiological Physics Center (RPC; RPCPH). Institutions were retrospectively requested to irradiate their institutional phantom (INSTPH) using the same treatment plan in the framework of a Virtual Phantom Project (VPP) for IMRT credentialing. MATERIALS AND METHODS: CT data set of the institutional phantom and measured 2D dose matrices were requested from centers and sent to a dedicated secure EORTC uploader. Data from the RPCPH and INSTPH were thereafter centrally analyzed and inter-compared by the QA team using commercially available software (RIT; ver.5.2; Colorado Springs, USA). RESULTS: Eighteen institutions participated to the VPP. The measurements of 6 (33%) institutions could not be analyzed centrally. All other centers passed both the VPP and the RPC ±7%/4 mm credentialing criteria. At the 5%/5 mm gamma criteria (90% of pixels passing), 11(92%) as compared to 12 (100%) centers pass the credentialing process with RPCPH and INSTPH (p = 0.29), respectively. The corresponding pass rate for the 3%/3 mm gamma criteria (90% of pixels passing) was 2 (17%) and 9 (75%; p = 0.01), respectively. CONCLUSIONS: IMRT dosimetry gamma evaluations in a single plane for a H&N prospective trial using the INSTPH measurements showed agreement at the gamma index criteria of ±5%/5 mm (90% of pixels passing) for a small number of VPP measurements. Using more stringent, criteria, the RPCPH and INSTPH comparison showed disagreement. More data is warranted and urgently required within the framework of prospective studies.