Phylogeographical footprints of the Strait of Gibraltar and Quaternary climatic fluctuations in the western Mediterranean: a case study with the greater white-toothed shrew, Crocidura russula (Mammalia: Soricidae).

We used mitochondrial cyt b sequences to investigate the phylogenetic relationships of Crocidura russula (sensu lato) populations across the Strait of Gibraltar, western Europe, Maghreb, and the Mediterranean and Atlantic islands. This revealed very low genetic divergence between European and Moroccan populations. The application of a molecular clock previously calibrated for shrews suggested that the separation of European from Moroccan lineages occurred less than 60 000 bp, which is at least 5 million years (Myr) after the reopening of the Strait of Gibraltar. This means that an overwater dispersal event was responsible for the observed phylogeographical structure. In contrast, genetic analyses revealed that Moroccan populations were highly distinct from Tunisian ones. According to the molecular clock, these populations separated about 2.2 million years ago (Ma), a time marked by sharp alternations of dry and humid climates in the Maghreb. The populations of the Mediterranean islands Ibiza, Pantelleria, and Sardinia were founded from Tunisian populations by overwater dispersal. In conclusion, overwater dispersal across the Strait of Gibraltar, probably assisted by humans, is possible for small terrestrial vertebrates. Moreover, as in Europe, Quaternary climatic fluctuations had a major effect on the phylogeographical structure of the Maghreb biota.

Glomus intraradices induces changes in root system architecture of rice independently of common symbiosis signaling

? Arbuscular mycorrhizal fungi colonize the roots of most monocotyledons and dicotyledons despite their different root architecture and cell patterning. Among the cereal hosts of arbuscular mycorrhizal fungi, Oryza sativa (rice) possesses a peculiar root system composed of three different types of roots: crown roots; large lateral roots; and fine lateral roots. Characteristic is the constitutive formation of aerenchyma in crown roots and large lateral roots and the absence of cortex from fine lateral roots. Here, we assessed the distribution of colonization by Glomus intraradices within this root system and determined its effect on root system architecture. ? Large lateral roots are preferentially colonized, and fine lateral roots are immune to arbuscular mycorrhizal colonization. Fungal preference for large lateral roots also occurred in sym mutants that block colonization of the root beyond rhizodermal penetration. ? Initiation of large lateral roots is significantly induced by G. intraradices colonization and does not require a functional common symbiosis signaling pathway from which some components are known to be needed for symbiosis-mediated lateral root induction in Medicago truncatula. ? Our results suggest variation of symbiotic properties among the different rice root-types and induction of the preferred tissue by arbuscular mycorrhizal fungi. Furthermore, signaling for arbuscular mycorrhizal-elicited alterations of the root system differs between rice and M. truncatula.

The Acts of Paul and the Canonical Acts : A Phenomenon of Rereading

(Abstract only in french) Une approche littéraire de l'intertextualité, à l'aide des catégories posées par G. Genette, permet de renouveler l'approche du rapport entre Actes de Paul et Actes canoniques. A la différence de la critique littéraire classique, qui ne repère pas de dépendance littéraire hors de similitudes verbales ou narratives, l'« hypertextualité » désigne un phénomène de relecture dans lequel un texte-source est recomposé et réinterprété au sein d'un écrit second. Grâce à cette catégorie, cette contribution rend compte du jeu dialectique de parenté et de divergence que l'on observe entre les Actes de Paul et les Actes de Luc. La recomposition de la biographie de Paul dans les Actes de Paul a usé de créativité, elle a puisé dans l'imaginaire chrétien, mais elle s'est aussi servie de traditions préservées dans la suivance de l'apôtre.

Unexpectedly late expression of intracellular CD3epsilon and TCR gammadelta proteins during adult thymus development.

During adult thymus development immature CD4(-)CD8(-) [double-negative (DN)] precursor cells pass through four phenotypically distinct stages defined by expression of CD44 and CD25: CD44(hi)CD25(-) (DN1), CD44(hi)CD25(+) (DN2), CD44(lo)CD25(+) (DN3) and CD44(lo)CD25(-) (DN4). Although it is well established that the TCR beta, gamma and delta genes are rearranged and expressed in association with the CD3 components in DN thymocytes, the precise timing of expression of the TCR and CD3 proteins has not been determined. In this report we have utilized a sensitive intracellular (ic) staining technique to analyze the expression of ic CD3epsilon, TCR beta and TCR gammadelta proteins in immature DN subsets. As expected from previous studies of TCR beta rearrangement and mRNA expression, icTCR beta(+) cells were first detected in the DN3 subset and their proportion increased thereafter. Surprisingly, however, both icCD3epsilon(+) and icTCR gammadelta(+) cells were detected at later stages of development than was predicted by molecular studies. In particular icCD3epsilon protein expression coincided with the transition from the DN2 to DN3 stage of development, whereas icTCR gammadelta protein expression was only detected in a minor subset of DN4 cells. The implications of these findings for alphabeta lineage divergence will be discussed.

Geodynamic reconstructions of the South America-Antarctica plate system

The South America-Antarctica plate system shows many oceanic accretionary systems and subduction zones that initiated and then stopped. To better apprehend the evolution of the system, geodynamic reconstructions (global) have been created from Jurassic (165 Ma) to present, following the techniques used at the University of Lausanne. However, additional synthetic magnetic anomalies were used to refine the geodynamics between 33 Ma and present. The reconstructions show the break up of Gondwana with oceanisation between South America (SAM) and Antarctica (ANT), together with the break off of `Andean' geodynamical units (GDUs). We propose that oceanisation occurs also east and south of the Scotian GDUs. Andean GDUs collide with other GDUs crossing the Pacific. The west coast of SAM and ANT undergo a subsequent collision with all those GDUs between 103 Ma and 84 Ma, and the Antarctic Peninsula also collides with Tierra del Fuego. The SAM-ANT plate boundary experienced a series of extension and shortening with large strike-slip component, culminating with intra-oceanic subduction leading to the presence of the `V-' and anomalies in the Weddell Sea. From 84 Ma, a transpressive collision takes place in the Scotia region, with active margin to the east. As subduction propagates northwards into an old and dense oceanic crust, slab roll-back initiates, giving rise to the western Scotia Sea and the Powell Basin opening. The Drake Passage opens. As the Scotian GDUs migrate eastwards, there is enough space for them to spread and allow a north-south divergence with a spreading axis acting simultaneously with the western Scotia ridge. Discovery Bank stops the migration of South Orkney and `collides with' the SAM-ANT spreading axis, while the northern Scotian GDUs are blocked against the Falkland Plateau and the North-East Georgia Rise. The western and central Scotia and the Powell Basin spreading axes must cease, and the ridge jumps to create the South Sandwich Islands Sea. The Tierra del Fuego-Patagonia region has always experienced mid-oceanic ridge subduction since 84 Ma. Slab window location is also presented (57-0 Ma), because of its important implication for heat flux and magmatism. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Social insect genomes exhibit dramatic evolution in gene composition and regulation while preserving regulatory features linked to sociality.

Genomes of eusocial insects code for dramatic examples of phenotypic plasticity and social organization. We compared the genomes of seven ants, the honeybee, and various solitary insects to examine whether eusocial lineages share distinct features of genomic organization. Each ant lineage contains ∼4000 novel genes, but only 64 of these genes are conserved among all seven ants. Many gene families have been expanded in ants, notably those involved in chemical communication (e.g., desaturases and odorant receptors). Alignment of the ant genomes revealed reduced purifying selection compared with Drosophila without significantly reduced synteny. Correspondingly, ant genomes exhibit dramatic divergence of noncoding regulatory elements; however, extant conserved regions are enriched for novel noncoding RNAs and transcription factor-binding sites. Comparison of orthologous gene promoters between eusocial and solitary species revealed significant regulatory evolution in both cis (e.g., Creb) and trans (e.g., fork head) for nearly 2000 genes, many of which exhibit phenotypic plasticity. Our results emphasize that genomic changes can occur remarkably fast in ants, because two recently diverged leaf-cutter ant species exhibit faster accumulation of species-specific genes and greater divergence in regulatory elements compared with other ants or Drosophila. Thus, while the "socio-genomes" of ants and the honeybee are broadly characterized by a pervasive pattern of divergence in gene composition and regulation, they preserve lineage-specific regulatory features linked to eusociality. We propose that changes in gene regulation played a key role in the origins of insect eusociality, whereas changes in gene composition were more relevant for lineage-specific eusocial adaptations.

Conservation genetics and population monitoring of the Alpine Salamander (Salamandra Atra) :

SUMMARYIn the context of the biodiversity crisis, amphibians are experiencing the most severe worldwide decline of all vertebrates and are in urgent need of better management. Efficient conservation strategies rely on sound knowledge of the species biology and of the genetic and demographic processes that might impair their welfare. Nonetheless, these processes are poorly understood in amphibians. Delineating population boundaries remains consequently problematic for these species, while it is of critical importance to define adequate management units for conservation. In this study, our attention focused on the alpine salamander (Salamandra atra), a species that deserves much interest in terms of both conservation biology and evolution. This endemic alpine species shows peculiar life-history traits (viviparity, reduced activity period, slow maturation) and has a slow population turnover, which might be problematic for its persistence in a changing environment. Due to its elusive behaviour (individuals spend most of their time underground and are unavailable for sampling), dynamic processes of gene and individuals were poorly understood for that species. Consequently, its conservation status could hardly be reliably assessed. Similarly the fire salamander (Salamandra salamandra) also poses special challenges for conservation, as no clear demarcation of geographical populations exists and dispersal patterns are poorly known. Through a phylogeographic analysis, we first studied the evolutionary history of the alpine salamander to better document the distribution of the genetic diversity along its geographical range. This study highlighted the presence of multiple divergent lineages in Italy together with a clear genetic divergence between populations from Northern and Dinaric Alps. These signs of cryptic genetic differentiation, which are not accounted for by the current taxonomy of the species, should not be neglected for further definition of conservation units. In addition, our data supported glacial survival of the species in northern peripheral glacial réfugia and nunataks, a pattern rarely documented for long-lived species. Then, we evaluated the level of gene flow between populations at the local scale and tested for asymmetries in male versus female dispersal using both field-based (mark-recapture) and genetic approaches. This study revealed high level of gene flow between populations, which stems mainly from male dispersal. This corroborated the idea that salamanders are much better dispersers than hitherto thought and provided a well- supported example of male-biased dispersal in amphibians. In a third step, based on a mark- recapture survey, we addressed the problem of sampling unavailability in alpine salamanders and evaluated its impact on two monitoring methods. We showed that about three quarters of individuals were unavailable for sampling during sampling sessions, a proportion that can vary with climatic conditions. If not taken into account, these complexities would result in false assumptions on population trends and misdirect conservation efforts. Finally, regarding the daunting task of delineating management units, our attention was drawn on the fire salamander. We conducted a local population genetic study that revealed high levels of gene flow among sampling sites. Management units for this species should consequently be large. Interestingly, despite the presence of several landscape features often reported to act as barriers, genetic breaks occurred at unexpected places. This suggests that landscape features may rather have idiosyncratic effects on population structure. In conclusion, this work brought new insights on both genetic and demographic processes occurring in salamanders. The results suggest that some biological paradigms should be taken with caution when particular species are in focus. Species- specific studies remain thus fundamental for a better understanding of species evolution and conservation, particularly in the context of current global changes.RESUMEDans le contexte de la crise de la biodiversité actuelle, les amphibiens subissent le déclin le plus important de tous les vertébrés et ont urgemment besoin d'une meilleure protection. L'établissement de stratégies de conservation efficaces repose sur des connaissances solides de la biologie des espèces et des processus génétiques et démographiques pouvant menacer leur survie. Ces processus sont néanmoins encore peu étudiés chez les amphibiens.Dans cette étude, notre attention s'est portée sur la salamandre noire (Salamandra atra), une espèce endémique des Alpes dont les traits d'histoire de vie atypiques (viviparité, phase d'activité réduite, lent turnover des populations) pourraient la rendre très vulnérable face aux changements environnementaux. Par ailleurs, en raison de son comportement cryptique (les individus passent la plupart de leur temps sous terre) la dynamique des gènes et des individus est mal comprise chez cette espèce. Il est donc difficile d'évaluer son statut de conservation de manière fiable. La salamandre tachetée {Salamandra salamandra), pour qui il n'existe aucune démarcation géographique apparente des populations, pose également des problèmes en termes de gestion. Dans un premier temps, nous avons étudié l'histoire évolutive de la salamandre noire afin de mieux décrire la distribution de sa diversité génétique au sein de son aire géographique. Cela a permis de mettre en évidence la présence de multiples lignées en Italie, ainsi qu'une nette divergence entre les populations du nord des Alpes et des Alpes dinariques. Ces résultats seront à prendre en compte lorsqu'il s'agira de définir des unités de conservation pour cette espèce. D'autre part, nos données soutiennent l'hypothèse d'une survie glaciaire dans des refuges nordiques périglaciaires ou dans des nunataks, fait rarement documenté pour une espèce longévive. Nous avons ensuite évalué la différentiation génétique des populations à l'échelle locale, ce qui a révélé d'important flux de gènes, ainsi qu'une asymétrie de dispersion en faveur des mâles. Ces résultats corroborent l'idée que les amphibiens dispersent mieux que ce que l'on pensait, et fournissent un exemple robuste de dispersion biaisée en faveur des mâles chez les amphibiens. Nous avons ensuite abordé le problème de Γ inaccessibilité des individus à la capture. Nous avons montré qu'environ trois quarts des individus sont inaccessibles lors des échantillonnages, une proportion qui peut varier en fonction des conditions climatiques. Ignoré, ce processus pourrait entraîner une mauvaise interprétation des fluctuations de populations ainsi qu'une mauvaise allocation des efforts de conservation. Concernant la définition d'unités de gestion pour la salamandre tachetée, nous avons pu mettre en évidence un flux de gènes important entre les sites échantillonnés. Les unités de gestion pour cette espèce devraient donc être étendues. Etonnamment, malgré la présence de nombreuses barrières potentielles au flux de gènes, les démarcations génétiques sont apparues à des endroits inattendus. En conclusion, ce travail a apporté une meilleure compréhension des processus génétiques et démographiques en action chez les salamandres. Les résultats suggèrent que certains paradigmes biologiques devraient être considérés avec précaution quand il s'agit de les appliquer à des espèces particulières. Les études spécifiques demeurent donc fondamentales pour une meilleure compréhension de l'évolution des espèces et leur conservation, tout particulièrement dans le contexte des changements globaux actuels.

Segmental copy number variation shapes tissue transcriptomes

Abstract : Copy number variation (CNV) of DNA segments has recently gained considerable interest as a source of genetic variation likely to play a role in phenotypic diversity and evolution. Much effort has been put into the identification and mapping of regions that vary in copy number among seemingly normal individuals, both in humans and in a number of model organisms, using both bioinformatic and hybridization-based methods. Synteny studies suggest the existence of CNV hotspots in mammalian genomes, often in connection with regions of segmental duplication. CNV alleles can be in equilibrium within a population, but can also arise de novo between generations, illustrating the highly dynamic nature of these regions. A small number of studies have assessed the effect of CNV on single loci, however, at the genome-wide scale, the functional impact of CNV remains poorly studied. We have explored the influence of CNV on gene expression, first using the Williams-Beuren syndrome (WBS) associated deletion as a model, and second at the genome-wide scale in inbred mouse strains. We found that the WBS deletion influences the expression levels not only of the hemizygous genes, but also affects the euploid genes mapping nearby. Consistently, on a genome wide scale we observe that CNV genes are expressed at more variable levels than genes that do not vary in copy number. Likewise, CNVs influence the relative expression levels of genes that map to the flank of the genome rearrangements, thus globally influencing tissue transcriptomes. Further studies are warranted to complete cataloguing and fine mapping of CNV regions, as well as to elucidate the different mechanisms by which CNVs influence gene expression. Résumé : La variation en nombre de copies (copy number variation ou CNV) de segments d'ADN suscite un intérêt en tant que variation génétique susceptible de jouer un r81e dans la diversité phénotypique et l'évolution. Les régions variables en nombre de copies parmi des individus apparemment normaux ont été cartographiées et cataloguées au moyen de puces à ADN et d'analyse bioinformatique. L'étude de la synténie entre plusieurs espèces de mammifères laisse supposer l'existence de régions à haut taux de variation, souvent liées à des duplications segmentaires. Les allèles CNV peuvent être en équilibre au sein d'une population ou peuvent apparaître de novo. Ces faits illustrent la nature hautement dynamique de ces régions. Quelques études se sont penchées sur l'effet de la variation en nombre de copies de loci isolés, cependant l'impact de ce phénomène n'a pas été étudié à l'échelle génomique. Nous avons examiné l'influence des CNV sur l'expression des gènes. Dans un premier temps nous avons utilisé la délétion associée au syndrome de Williams-Beuren (WBS), puis, dans un second temps, nous avons poursuivi notre étude à l'échelle du génome, dans des lignées consanguines de souris. Nous avons établi que la délétion WBS influence l'expression non seulement des gènes hémizygotes, mais également celle des gènes euploïdes voisins. A l'échelle génomique, nous observons des phénomènes concordants. En effet, l'expression des gènes variant en nombre de copies est plus variable que celles des gènes ne variant pas. De plus, à l'instar de la délétion WBS, les CNV influencent l'expression des gènes adjacents, exerçant ainsi un impact global sur les profils d'expression dans les tissus. Résumé pour un large public : De nombreuses maladies ont pour cause un défaut génétique. Parmi les types de mutations, on compte la disparition (délétion) d'une partie de notre génome ou sa duplication. Bien que l'on connaisse les anomalies associées à certaines maladies, les mécanismes moléculaires par lesquels ces réarrangements de notre matériel génétique induisent les maladies sont encore méconnus. C'est pourquoi nous nous sommes intéressés à la régulation des gènes dans les régions susceptibles à délétion ou duplication. Dans ce travail, nous avons démontré que les délétions et les duplications influencent la régulation des gènes situés à proximité, et que ces changements interviennent dans plusieurs organes.

Evolution of decision-making and learning under fluctuating social environments

The capacity to learn to associate sensory perceptions with appropriate motor actions underlies the success of many animal species, from insects to humans. The evolutionary significance of learning has long been a subject of interest for evolutionary biologists who emphasize the bene¬fit yielded by learning under changing environmental conditions, where it is required to flexibly switch from one behavior to another. However, two unsolved questions are particularly impor¬tant for improving our knowledge of the evolutionary advantages provided by learning, and are addressed in the present work. First, because it is possible to learn the wrong behavior when a task is too complex, the learning rules and their underlying psychological characteristics that generate truly adaptive behavior must be identified with greater precision, and must be linked to the specific ecological problems faced by each species. A framework for predicting behavior from the definition of a learning rule is developed here. Learning rules capture cognitive features such as the tendency to explore, or the ability to infer rewards associated to unchosen actions. It is shown that these features interact in a non-intuitive way to generate adaptive behavior in social interactions where individuals affect each other's fitness. Such behavioral predictions are used in an evolutionary model to demonstrate that, surprisingly, simple trial-and-error learn¬ing is not always outcompeted by more computationally demanding inference-based learning, when population members interact in pairwise social interactions. A second question in the evolution of learning is its link with and relative advantage compared to other simpler forms of phenotypic plasticity. After providing a conceptual clarification on the distinction between genetically determined vs. learned responses to environmental stimuli, a new factor in the evo¬lution of learning is proposed: environmental complexity. A simple mathematical model shows that a measure of environmental complexity, the number of possible stimuli in one's environ¬ment, is critical for the evolution of learning. In conclusion, this work opens roads for modeling interactions between evolving species and their environment in order to predict how natural se¬lection shapes animals' cognitive abilities. - La capacité d'apprendre à associer des sensations perceptives à des actions motrices appropriées est sous-jacente au succès évolutif de nombreuses espèces, depuis les insectes jusqu'aux êtres hu¬mains. L'importance évolutive de l'apprentissage est depuis longtemps un sujet d'intérêt pour les biologistes de l'évolution, et ces derniers mettent l'accent sur le bénéfice de l'apprentissage lorsque les conditions environnementales sont changeantes, car dans ce cas il est nécessaire de passer de manière flexible d'un comportement à l'autre. Cependant, deux questions non résolues sont importantes afin d'améliorer notre savoir quant aux avantages évolutifs procurés par l'apprentissage. Premièrement, puisqu'il est possible d'apprendre un comportement incorrect quand une tâche est trop complexe, les règles d'apprentissage qui permettent d'atteindre un com¬portement réellement adaptatif doivent être identifiées avec une plus grande précision, et doivent être mises en relation avec les problèmes écologiques spécifiques rencontrés par chaque espèce. Un cadre théorique ayant pour but de prédire le comportement à partir de la définition d'une règle d'apprentissage est développé ici. Il est démontré que les caractéristiques cognitives, telles que la tendance à explorer ou la capacité d'inférer les récompenses liées à des actions non ex¬périmentées, interagissent de manière non-intuitive dans les interactions sociales pour produire des comportements adaptatifs. Ces prédictions comportementales sont utilisées dans un modèle évolutif afin de démontrer que, de manière surprenante, l'apprentissage simple par essai-et-erreur n'est pas toujours battu par l'apprentissage basé sur l'inférence qui est pourtant plus exigeant en puissance de calcul, lorsque les membres d'une population interagissent socialement par pair. Une deuxième question quant à l'évolution de l'apprentissage concerne son lien et son avantage relatif vis-à-vis d'autres formes plus simples de plasticité phénotypique. Après avoir clarifié la distinction entre réponses aux stimuli génétiquement déterminées ou apprises, un nouveau fac¬teur favorisant l'évolution de l'apprentissage est proposé : la complexité environnementale. Un modèle mathématique permet de montrer qu'une mesure de la complexité environnementale - le nombre de stimuli rencontrés dans l'environnement - a un rôle fondamental pour l'évolution de l'apprentissage. En conclusion, ce travail ouvre de nombreuses perspectives quant à la mo¬délisation des interactions entre les espèces en évolution et leur environnement, dans le but de comprendre comment la sélection naturelle façonne les capacités cognitives des animaux.

Mechanisms of reproductive isolation between an ant species of hybrid origin and one of its parents.

The establishment of new species by hybridization is difficult because it requires the development of reproductive isolation (RI) in sympatry to escape the homogenizing effects of gene flow from the parental species. Here we investigated the role of two pre- and two postzygotic mechanisms of RI in a system comprising two interdependent Pogonomyrmex harvester ant lineages (the H1 and H2 lineages) of hybrid origin and one of their parental species (P. rugosus). Similar to most other ants, P. rugosus is characterized by an environmental system of caste determination with female brood developing either into queens or workers depending on nongenetic factors. By contrast, there is a strong genetic component to caste determination in the H1 and H2 lineages because the developmental fate of female brood depends on the genetic origin of the parents, with interlineage eggs developing into workers and intralineage eggs developing into queens. The study of a mixed mating aggregation revealed strong differences in mating flight timing between P. rugosus and the two lineages as a first mechanism of RI. A second important prezygotic mechanism was assortative mating. Laboratory experiments also provided support for one of the two investigated mechanisms of postzygotic isolation. The majority of offspring produced from the few matings between P. rugosus and the lineages aborted at the egg stage. This hybrid inviability was under maternal influence, with hybrids produced by P. rugosus queens being always inviable whereas a small proportion of H2 lineage queens produced large numbers of adult hybrid offspring. Finally, we found no evidence that genetic caste determination acted as a second postzygotic mechanism reducing gene flow between P. rugosus and the H lineages. The few viable P. rugosus-H hybrids were not preferentially shunted into functionally sterile workers but developed into both workers and queens. Overall, these results reveal that the nearly complete (99.5%) RI between P. rugosus and the two hybrid lineages stems from the combination of two typical prezygotic mechanisms (mating time divergence and assortative mating) and one postzygotic mechanism (hybrid inviability).

RNA-based gene duplication sheds new light on mammalian sex chromosome evolution

ABSTRACT : Gene duplication is a fundamental source of raw material for the origin of genetic novelty. It has been assumed for a long time that DNA-based gene duplication was the only source of new genes. Recently however, RNA-based gene duplication (retroposition) was shown in multiple organisms to contribute significantly to their genetic diversity. This mechanism produces intronless gene copies (retrocopies) that are inserted in random genomic position, independent of the position of the parental source genes. In human, mouse and fruit fly, it was demonstrated that the X-linked genes spawned an excess of functional retroposed gene copies (retrogenes). In human and mouse, the X chromosome also recruited an excess of retrogenes. Here we further characterized these interesting biases related to the X chromosome in mammals. Firstly, we have confirmed presence of the aforementioned biases in dog and opossum genome. Then based on the expression profile of retrogenes during various spermatogenetic stages, we have provided solid evidence that meiotic sex chromosome inactivation (MSCI) is responsible for an excess of retrogenes stemming from the X chromosome. Moreover, we showed that the X-linked genes started to export an excess of retrogenes just after the split of eutherian and marsupial mammalian lineages. This suggests that MSCI has originated around this time as well. More fundamentally, as MSCI reflects the spread of recombination barrier between the X and Y chromosomes during their evolution, our observation allowed us to re-estimate the age of mammalian sex chromosomes. Previous estimates suggested that they emerged in the common ancestor of all mammals (before the split of monotreme lineage); whereas, here we showed that they originated around the split of marsupial and eutherian lineages, after the divergence of monotremes. Thus, the therian (marsupial and eutherian) sex chromosomes are younger than previously thought. Thereafter, we have characterized the bias related to the recruitment of genes to the X chromosome. Sexually antagonistic forces are most likely driving this pattern. Using our limited retrogenes expression data, it is difficult to determine the exact nature of these forces but some conclusions have been made. Lastly, we looked at the history of this biased recruitment: it commenced around the split of marsupial and eutherian lineages (akin to the biased export of genes out of the X). In fact, the sexually antagonistic forces are predicted to appear just around that time as well. Thereby, the history of the recruitment of genes to the X, provides an indirect evidence that these forces are responsible for this bias.

Conservation of complex knotting and slipknotting patterns in proteins.

While analyzing all available protein structures for the presence of knots and slipknots, we detected a strict conservation of complex knotting patterns within and between several protein families despite their large sequence divergence. Because protein folding pathways leading to knotted native protein structures are slower and less efficient than those leading to unknotted proteins with similar size and sequence, the strict conservation of the knotting patterns indicates an important physiological role of knots and slipknots in these proteins. Although little is known about the functional role of knots, recent studies have demonstrated a protein-stabilizing ability of knots and slipknots. Some of the conserved knotting patterns occur in proteins forming transmembrane channels where the slipknot loop seems to strap together the transmembrane helices forming the channel.

Assessment and analysis of mechanical allodynia-like behavior induced by spared nerve injury (SNI) in the mouse

Rrésumé: La première description dans une publication médicale des douleurs neuropathiques remonte à 1872, le Dr S.W. Mitchell les résumant ainsi [...]" la causalgie est la plus terrible des tortures qu'une lésion nerveuse puisse entraîner "[...]. Par définition, la douleur neuropathique est une douleur chronique faisant suite à une lésion ou dysfonction du système nerveux. Malgré les progrès faits dans la compréhension de ce syndrome, le détail des mécanismes impliqués nous échappe encore et son traitement reste insuffisant car moins de 50% des patients sont soulagés par les thérapies actuelles. Différents modèles expérimentaux ont été élaborés chez l'animal de laboratoire, en particulier des modèles de lésion de nerfs périphériques chez le rat, permettant des investigations tant moléculaires que fonctionnelles des mécanismes impliqués dans le développement de ces douleurs. En revanche, peu de modèles existent chez la souris, alors que cet animal, grâce à la transgénèse, est très fréquemment utilisé pour l'approche fonctionnelle ciblée sur un gène. Dans l'étude présentée ici, nous avons évalué chez la souris C57BL/6 l'adaptation d'un modèle neuropathique, proposé une nouvelle modalité de mesure de la sensibilité douloureuse adaptée à la souris et défini une méthode d'analyse performante des résultats. Ce modèle, dit de lésion avec épargne nerveuse (spared Werve injury, SNI), consiste en la lésion de deux des trois branches du nerf sciatique, soit les nerfs peronier commun et tibial. La troisième branche, le nerf sural est laissé intact et c'est dans le territoire cutané de ce dernier que la sensibilité douloureuse à des stimulations mécaniques est enregistrée. Des filaments calibrés de force croissante sont appliqués sur la surface de la patte impliquée et la fréquence relative de retrait de la patte a été modélisée mathématiquement et analysée par un modèle statistique intégrant tous les paramètres de l'expérience (mixed-effects model). Des variantes chirurgicales lésant séquentiellement les trois branches du nerf sciatique ainsi que la réponse en fonction du sexe de l'animal ont également été évaluées. La lésion SNI entraîne une hypersensibilité mécanique marquée comparativement aux souris avec chirurgie contrôle; cet effet est constant entre les animaux et persiste durant les quatre semaines de l'étude. De subtiles différences entre les variables, y compris une divergence de sensibilité mécanique entre les sexes, ont été démontrées. La nécessité de léser le nerf tibial pour le développement des symptômes a également été documentée par notre méthode d'évaluation et d'analyse. En conclusion, nous avons validé le modèle SNI chez la souris par l'apparition d'un symptôme reproductible et apparenté à l'allodynie mécanique décrite par les patients souffrant de douleurs neuropathiques. Nous avons développé des méthodes d'enregistrement et d'analyse de la sensibilité douloureuse sensibles qui permettent la mise en évidence de facteurs intrinsèques et extrinsèques de variation de la réponse. Le modèle SNI utilisé chez des souris génétiquement modifiées, de par sa précision et reproductibilité, pourra permettre la discrimination de facteurs génétiques et épigénétiques contribuant au développement et à la persistance de douleurs neuropathiques.

Comparison of a multiplexed bead-based assay with an immunofluorescence and an enzyme-immuno assay for the assessment of Epstein-Barr virus serologic status

Dans cette étude, nous avons testé la performance diagnostique d'une nouvelle technique d'analyse multiplexée qui permet la détection d'anticorps de différentes spécificités dans la même réaction. En l'absence de gold standard, nous avons choisi de comparer la performance diagnostique de l'analyse avec deux méthodes de référance que sont l'IF et EIA, et avec un consensus déterminé selon une règle de majorité entre les trois méthodes.¦393 sérums analysés par IF, conservés par congélation, ont été décongelés pour être analysés par EIA et BBA. Pour chaque sérum, les anticorps recherchés ont été les anti-VCA (Viral Capsid Antigen) IgM, anti-VCA IgG et anti-EBNA (Epstein-Barr Nuclear Associated) IgG. Les échantillons ont été classés en cinq groupes selon les résultats de l'IF : séronégatifs, infections aiguës, infections anciennes et deux types d'indéterminés.¦Pour chaque méthode, le résultat numérique (index ou titre) des analyses est converti en termes de positif, négatif ou douteux. Pour le résultat de chaque type d'anticorps, un consensus est établi selon une règle de majorité entre les trois méthodes, permettant une interprétation du stade de l'infection. Puis l'interprétation de chacune des méthodes a été comparée au consensus. Nous avons également comparé les trois méthodes les unes aux autres concernant la détection des anticorps.¦Globalement, nous observons une bonne corrélation qualitative entre les trois approches pour détecter les anti-VCA IgG et IgM. Pour pour les anti-EBNA IgG, il y a une divergence notable entre l'IF et les deux autres méthodes, l'IF apparaissant moins sensible que les autres méthodes, résultant en un nombre accru d'interprétations indéterminées du stade de l'infection.¦L'origine de cette divergence ne peut être due à une perte d'anticorps liée au stockage de longue durée des échantillons. En effet, EIA et BBA restent plus sensibles que IF, dont l'analyse a été faite sur des sérums frais.¦Cette divergence ne semble pas non plus être due aux différents antigènes utilisés par les trois méthodes. EIA et BBA utilisent le même antigène recombinant EBNA-1, alors que l'IF utilise des "cellules lymphoïdes choisies pour leur production sélective d'antigènes EBNA". Ces cellules sont probablement des cellules infectées par EBV qui devraient exprimer plus d'antigènes de latence que seul EBNA-1. Cette différence devrait donc plutôt en principe résulter en une meilleure sensibilité de l'IF par rapport aux deux autres méthodes.¦Les anti-EBNA IgG peuvent disparaître chez les patients immunocompromis chez qui se produit une réactivation d'EBV. Nous avons donc recherché le status immunitaire des patients du groupe dont les sérums étaient négatifs pour anti-EBNA IgG en IF et positifs par les autres méthodes: seulement 28 des 70 patients étaient immunocompromis.¦Par conséquent, il est probable que dans la majorité de ces résultats discordants, les anticorps anti-EBNA IgG détectés par BBA et EIA sont de vrais positifs non décelés par l'IF.¦En conclusion, BBA est meilleur que la méthode de référance qu'est l'IF, et est égal à EIA en ce qui concerne la performance diagnostique. En outre, ces deux nouvelles méthodes offrent une économie de temps en raison de manipulations moindres, et ne requièrent aucune formation en microscopie à fluorescence. Elles sont également plus économes en échantillons que IF. BBA a l'avantage de n'avoir besoin que de deux analyses pour donner un diagnostique, alors que IF et EIA ont en besoin d'une par anticorps. Enfin, BBA dispose de contrôles internes permettant de reconnaître les liaisons non antigène-spécifiques des anticorps. Par contre, BBA nécessite l'achat d'un lecteur par cytométrie de flux assez coûteux.