Role of topological exclusion in formation and organization of chromosomal territories

Chromosomes of eukaryotic organisms are composed of chromatin loops. Using Monte Carlo simulations we investigate how the topological exclusion between loops belonging to different chromosomes affects chromosome behaviour. We show that in a confined space the topological exclusion limiting catenation between loops belonging to different chromosomes entropically drives the formation of chromosomal territories. The same topological exclusion in a connection with interchromosomal binding via transcription factories explains why actively transcribed genes are found preferentially at the peripheries of their chromosomal territories. This paper is based in part on the results presented in J. Dorier and A. Stasiak, Nucl. Acids Res. 37 (2009), 6316 and 38 (2010), 7410.

Quand les normes font loi : topologie intégrée et processus différenciés de la normalisation internationale

International standardisation refers to voluntary technical specifications pertaining to the production and exchange of goods and services across borders. The paper outlines a theoretical framework which spells out the contention of emerging hybrid forms of non state authority in the global realm. It argues that international standardisation is confronted with a deep rift between promoters of further socialisation of international standards (i.e. a transfer of the universal scope of law into the official framework of standard-setting bodies) and multinational corporations in favour of globalisation of technical standards (i.e. universal recognition of minimal sectorial market-based standards). The problems related to the development of a possible ISO standard of system management in corporate social responsibility provides evidence of the argument.

Inducible gene expression in fetal thymic epithelium: A new BAC transgenic model.

The thymus is the site of T cell development. Several stromal and hematopoietic cell types are necessary for the proper function of thymic selection and eventually peripheral immunity. Thymic epithelial cells (TECs) are essential for T cell lineage commitment, expansion, and maturation in the thymus. We were interested in developing an in vivo model in which exogenous gene expression could be transiently induced in embryonic TEC (Tet-On system). To this end, we have generated a bacterial artificial chromosome (BAC) transgenic mouse line in which the reverse tetracycline-dependent transactivator (rtTA) is expressed under the control of the Foxn1 promoter, a transcriptional factor indispensable for TEC development. To analyze the expression pattern and efficiency of this novel mouse model, we crossed the Foxn1-rtTA founder with a Tet-Responsive Element (TRE)-LacZ GFP mouse reporter to obtain a double transgenic mouse. In the presence of doxycycline, rtTA can interact with TRE and induce the expression of GFP and LacZ. In this double transgenic mouse, we observed that GFP expression was high, inducible and limited to TEC in fetal thymus. In contrast, in adult thymus, when TEC development and maturation is completed, GFP was barely detectable. Therefore, Foxn1-rtTA represents a new and efficient transgenic mouse model to induce genes of interest specifically in fetal thymic epithelium. genesis 51:717-724. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

La prise en charge de l'hypertension artérielle par des médecins en formation suit-elle les recommandations actuelles?

Résumé De nombreuses recommandations nationales et internationales sont publiées régulièrement qui définissent la manière dont les patients hypertendus devraient être pris en charge. Ces recommandations sont-elles suivies et applicables ? Dans cette étude transverse effectuée à la PMU à Lausanne, nous avons évalué la qualité de la prise en charge de 225 patients hypertendus suivis par des assistants en formation de médecine de premier recours. Ces 225 patients ont été retenus après une sélection de 1044 dossiers de la consultation générale de la PMU. Les résultats montrent que la moyenne des 3 dernières pressions artérielles était contrôlée dans 32,4% des cas à moins de 140/90 mmHg (TA systolique contrôlée à 42% et TA diastolique à 58%). 60% des patients ont eu une mesure de pression à chacune des 3 dernières consultations. 79% des mesures se terminaient par 0 ou par 5(théoriquement 20%). Le contrôle de la pression artérielle n'était pas statistiquement différent quelles que soient les comorbidités connues (diabète, insuffisance rénale ou insuffisance cardiaque). En conclusion, la qualité de la mesure et de la prise en charge de la TA par les médecins de premier recours en formation est comparable à celle retrouvée en pratique ambulatoire et pourrait être améliorée. Les recommandations basées sur la stratification des FRCV se heurtent à des problèmes dans leur application pratique. Le contrôle de la TA n'est pas meilleur chez les patients à haut risque cardio-vasculaire.

MOLECULAR REORGANIZATION FOLLOWING SENSORY STIMULATION IN THE ADULT MOUSE BARREL CORTEX

Sensory information is an important factor in shaping neuronal circuits during development and adulthood. In the barrel cortex of adult rodents, cells from layer IV are able to adapt their functional state to an increased flow of sensory information from the mystacial whisker follicles. Previous studies in our group have shown that whisker stimulation induces the formation of inhibitory synapses in the corresponding barrel (Knott et al., 2002) and decreases neuronal responses toward the deflection of the stimulated whisker (Quairiaux et al., 2007). Together these observations have turned the barrel cortex into a model to study homeostatic plasticity. At the cellular level, neuronal activity triggers intracellular signaling cascades leading to a transcriptional response. To further characterize the molecular pathways involved in the synaptic changes after whisker stimulation in the adult mouse, a previous doctoral student in our group performed a microarray analysis on laser-dissected barrels in sections through layer IV. This study identified the regulation (up and down) of a series of genes in the stimulated barrels (thesis of Johnston-Wenger, 2010). We here focused on ten genes that presented the highest fold change according to the microarray analysis. Out of these genes, 7 are known as neuronal activity-dependent genes (Tnncl, Nptx2, Sorcs3, Ptgs2, Nr4a2, Npas4 and Adcyapl) whereas three have so far not been related to neuronal plasticity (Scn7a, Pcdhl5 and Cede3). The study aimed at confirming the results of the microarray analysis and localizing molecular modifications in the stimulated barrel column at the cellular level. In situ hybridization for Pcdhl5 after different periods of whisker stimulation (3, 6, 9, 15, 24 hrs) allowed us to confirm that the 1.25 fold change used for the microarray analysis is an appropriate threshold for considering a regulation significant after sensory-stimulation. Moreover, we confirmed with in situ hybridization a significant upregulation of the genes of interest in the stimulated barrels. In situ hybridization and immunohistochemistry allowed us to observe the distribution of the genes of interest and the corresponding protein products at the cellular level. Three observations were made: 1) alterations of the expression was restricted to the stimulated barrels for all genes tested; 2) within a barrel column not all cells responded to whisker stimulation with an altered gene expression; 3) in the stimulated barrels, two different patterns of mRNA and protein expression can be distinguished. We hypothesize that this segregation of the activity-induced gene expression reflects the segregation of the two principal thalamocortical pathways conveying the sensory information to the barrel cortex. Moreover, only neurons reaching the critical threshold will modify their gene expression program resulting in structural as well as physiological modifications that prevent the subsequent propagation of the excess of excitation to the postsynaptic targets. The activity-induced gene expression is therefore adapted in a cell-type-specific manner to induce a homeostatic response to the entire neuronal network involved in the integration of the sensory information. This to our knowledge the first study showing the distinct, but complementary contribution of the two thalamocortical pathways in experience-dependent plasticity in the adult mouse barrel cortex. -- L'information sensorielle nous permet de continuellement façonner nos circuits neuronaux autant durant le développement qu'à l'âge adulte. Chez le rongeur l'information sensorielle perçue par les vibrisses est intégrée au niveau du cortex somatosensoriel primaire (appelé en anglais « barrel cortex ») dont les cellules de la couche IV sont capables d'adapter leur état fonctionnel en réponse à une augmentation d'activité neuronale. Ce modèle expérimental a permis à notre groupe de recherche d'observer des changements rapides du circuit neuronal en fonction de l'activité sensorielle. En effet, la stimulation continue d'une vibrisse d'une souris adulte pendant 24 heures induit non seulement un remaniement synaptique (Knott et al., 2002), mais également des changements physiologiques au niveau des neurones du tonneau correspondant (Quairiaux et al., 2007). Ces observations nous permettent d'affirmer que le « barrel cortex » est un modèle approprié pour y étudier la plasticité synaptique. Au niveau cellulaire, l'activité neuronale déclenche des cascades de signalisation intracellulaire résultant en une réponse transcriptionnelle. Afin de caractériser les voies moléculaires impliquées dans la plasticité synaptique, une puce à ARN nous a permis de comparer l'expression de gènes entre un tonneau correspondant à une vibrisse stimulée et un tonneau d'une vibrisse non-stimulée (Nathalie). Cette analyse a révélé un certain nombre de gènes régulés de manière positive ou négative par l'augmentation de l'activité neuronale. Nous nous sommes concentrés sur 10 gènes dont l'expression est fortement régulée. L'expression de sept d'entre eux a déjà été démontrée comme dépendante de l'activité neuronale (Tnncl, Nptx2, Sorcs3, Ptgs2, Nr4a2, Npas4 otAdcyapl) alors que l'expression des trois autres (Scn7a, Pcdhl5 et Cedei) n'a pour le moment pas encore été liée à la plasticité neuronale. Le but de cette thèse est de confirmer les résultats de la puce à ARN et de déterminer dans quel type cellulaire ces gènes sont exprimés. L'hybridation in situ pour le gène Pcdhl5, après différentes périodes de stimulation des vibrisses (3, 6, 9, 15 et 24 heures), nous a permis de confirmer que le seuil de 1.25x utilisé dans l'analyse de la puce à ARN est approprié pour considérer qu'un gène est régulé de manière significative par la stimulation sensorielle. Nous avons également pu confirmer à l'aide de cette technique que la stimulation sensorielle augmente significativement l'expression de ces dix gènes. L'expression de ces gènes au niveau cellulaire a été observée à l'aide des techniques d'hybridation in situ et d'immunohistochimie. Trois observations ont été faites : 1) la régulation de ces gènes est restreinte aux tonneaux correspondants aux vibrisses stimulées ; 2) au niveau d'une colonne corticale correspondant aux vibrisses stimulées, seules certaines cellules présentent une altération de leur expression génique ; 3) au niveau des tonneaux stimulés, deux profils d'expression d'ARNm et de protéines sont observés. Notre hypothèse est que cette distribution pourrait correspondre à la terminaison ségrégée des deux voies thalamocortical qui amènent l'information sensorielle dans le cortex cérébral. De plus, seul les neurones atteignant le seuil critique d'activation modifient leur expression génique en réponse à la stimulation sensorielle. Ces changements d'expression géniques vont permettre à la cellule de modifier ses propriétés structurales et physiologiques de manière a prevenir la propagation d'un excès d'activité neuronale au niveau de ses cibles postsynaptics. L'activité neuronale agit donc spécifiquement sur certains types cellulaires de maniere a induire une réponse homéostatique au niveau du réseau neuronal impliqué dans l'integration de l'information sensorielle. Nos travaux démontrent pour une première fois que les deux voies sensorielles contribuent d'une manière distincte et complémentaire à la plasticité corticale induite par un changement de l'activité sensorielle chez la souris adulte.

Innate signaling promotes formation of regulatory nitric oxide-producing dendritic cells limiting T-cell expansion in experimental autoimmune myocarditis.

BACKGROUND: Activation of innate pattern-recognition receptors promotes CD4+ T-cell-mediated autoimmune myocarditis and subsequent inflammatory cardiomyopathy. Mechanisms that counterregulate exaggerated heart-specific autoimmunity are poorly understood. METHODS AND RESULTS: Experimental autoimmune myocarditis was induced in BALB/c mice by immunization with α-myosin heavy chain peptide and complete Freund's adjuvant. Together with interferon-γ, heat-killed Mycobacterium tuberculosis, an essential component of complete Freund's adjuvant, converted CD11b(hi)CD11c(-) monocytes into tumor necrosis factor-α- and nitric oxide synthase 2-producing dendritic cells (TipDCs). Heat-killed M. tuberculosis stimulated production of nitric oxide synthase 2 via Toll-like receptor 2-mediated nuclear factor-κB activation. TipDCs limited antigen-specific T-cell expansion through nitric oxide synthase 2-dependent nitric oxide production. Moreover, they promoted nitric oxide synthase 2 production in hematopoietic and stromal cells in a paracrine manner. Consequently, nitric oxide synthase 2 production by both radiosensitive hematopoietic and radioresistant stromal cells prevented exacerbation of autoimmune myocarditis in vivo. CONCLUSIONS: Innate Toll-like receptor 2 stimulation promotes formation of regulatory TipDCs, which confine autoreactive T-cell responses in experimental autoimmune myocarditis via nitric oxide. Therefore, activation of innate pattern-recognition receptors is critical not only for disease induction but also for counterregulatory mechanisms, protecting the heart from exaggerated autoimmunity.

Arsenite interferes with protein folding and triggers formation of protein aggregates in yeast.

Several metals and metalloids profoundly affect biological systems, but their impact on the proteome and mechanisms of toxicity are not fully understood. Here, we demonstrate that arsenite causes protein aggregation in Saccharomyces cerevisiae. Various molecular chaperones were found to be associated with arsenite-induced aggregates indicating that this metalloid promotes protein misfolding. Using in vivo and in vitro assays, we show that proteins in the process of synthesis/folding are particularly sensitive to arsenite-induced aggregation, that arsenite interferes with protein folding by acting on unfolded polypeptides, and that arsenite directly inhibits chaperone activity. Thus, folding inhibition contributes to arsenite toxicity in two ways: by aggregate formation and by chaperone inhibition. Importantly, arsenite-induced protein aggregates can act as seeds committing other, labile proteins to misfold and aggregate. Our findings describe a novel mechanism of toxicity that may explain the suggested role of this metalloid in the etiology and pathogenesis of protein folding disorders associated with arsenic poisoning.

Molecular mechanisms and effects of a rasgap-derived peptide on metastatic progression

Cancer is the second leading cause of mortality worldwide. Cancer progression leads to metastasis formation, which accounts for more than ninety percent of cancer-related death. Metastases are more difficult to be surgically removed because of their invasive behavior and shape. In addition, during their transformation journey, they become more and more resistant to anticancer drugs. Significant improvements have been achieved in therapy against cancer in recent years but targeting the metastatic cascade remains the Achilles heel of the cure against cancer. A First step in the metastatic process is the escape of cancer cells from the primary tumor site. This involves an increase in cell motility and the concomitant ability to clear a path through the extracellular matrix. From a therapeutic point of view, inhibition of cell migration is a logical approach to develop anti-metastatic drugs. Our lab previously developed a cell permeable peptide derived from a caspase-3-generaied fragment of the RasGAP protein called TAT-RasGAP317-326. This peptide efficiently and specifically sensitizes cancer cells to chemotherapy- and radiotherapy-induced ceil death, which allows decreasing the anticancer drug doses and eventually their associated side- effects. In the present study we discovered that TAT-RasGAP317.326 also increases cell adhesion which was associated with inhibition of cell migration and invasion into the extracellular matrix. The ability of TAT-RasGAP317.326 to increase ceil adhesion involves the dramatic depolymerization of actin cytoskekton together with redistribution of focal adhesions. We found that the inhibitory effects on migration were mediated by a RhoGAP tumor and metastasis suppressor cailed DLC1 (Deleted in Liver Cancer 1). Moreover. DEC 1 was found to be a direct RasGAP-interacting protein and this interaction requires the RasGAP tryptophan 317 residue, the very first RasGAP residue of TAT-RasGAP317.326. We then evaluated the roie of RasGAP fragments in the in vivo metastatic cascade. We found that breast cancer cells overexpressing the parental RasGAP fragment, to which the TAT-RasGAP317.326 peptide belongs, have a markedly decreased ability to form lung metastases. Unfortunately, we were not able to recapitulate these an ti-metastatic effects when TAT-RasGAP317.326 was injected. However, we later understood that this was due to the fact that TAT-RasGAP317.326 was not properly delivered to the primary tumors. Further work, aimed at better understanding of how TAT-RasGAP317.326 functions, revealed that the ten amino acid TAT-RasGAP317.326 peptide could, be narrowed down to a three amino acid TAT-RasGAP317.329 peptide while keeping its sensitizer activity. In parallel, investigations on the RasGAP-DLCl binding indicated that the arginine linger of the DLC1 GAP domain is required for this interaction, which suggests that TAT-RasGAP317.326 modulates the GAP activity of DLC1. Additional work should be performed to fully elucidate its mechanism of action and render TAT-RasGAP317.326 usable as a tool to fight cancer on two fronts, by improving chemotherapy and preventing metastatic progression. - Le cancer est la deuxième cause de mortalité dans le monde. La formation de métastases est la dernière étape de la progression cancéreuse et représente plus du nonante pour cent des morts induites par le cancer. De par leur morphologie et comportement invasifs, ii est difficile d'avoir recours à la chirurgie pour exciser des métastases. De plus, les cellules cancéreuses en progression deviennent souvent de plus en plus résistantes aux drogues anticancéreuses. Ces dernières années, des avancements significatifs ont contribué à l'amélioration de la lutte contre le cancer. Néanmoins, pouvoir cibler spécifiquement la cascade métastatique demeure cependant le talon d'Achille des thérapies anticancéreuses. Une première étape dans ie processus métastatique est l'évasion des cellules cancéreuses du site de la tumeur primaire. Ceci requiert une augmentation de la motiliié cellulaire couplée à la capacité de se frayer un chemin au sein de la matrice extracelluiaire. D'un point de vue thérapeutique, inhiber la migration cellulaire est une approche attrayante. Notre laboratoire a développé un peptide, nommé TAT-RasGAP317.326 dérivé d'un fragment qui est lui-même le résultat du clivage de la protéine RasGAP par la caspase-3. Ce peptide est capable de pénétrer les cellules cancéreuses et de les sensibiliser spécifiquement à la mort induite par la radiothérapie et la chimiothérapie. La finalité des effets de ce peptide est de pouvoir diminuer les doses des traitements anti-cancéreux et donc des effets secondaires qu'ils engendrent. Dans cette étude, nous avons découvert que TAT-RasGAP317.326 augmente l'adhésion des cellules et inhibe la migration cellulaire ainsi que l'invasion des cellules à travers une matrice extracellulaire. La capacité de TAT-RasGAP317.326 à induire l'adhésion repose sur ia dépolymérisation du cytosquelette d'actine associée à une redistribution des points d'ancrage cellulaire. Nous avons découvert que l'inhibition de ia migration par TAT-RasGAP317.326 nécessitait la présence d'un suppresseur de tumeur et de métastases appelé DLC1 (Deleted in Liver Cancer l), qui par ailleurs s'avère aussi être une protéine RhoGAP. De plus, nous avons aussi trouvé que DLC1 était un partenaire d'interaction de RasGAP et que cette interaction s'effectuait via l'acide aminé tryptophane 317 de RasGAP. qui s'avère être le premier acide aminé du peptide TAT-RasGAP317.326. Nous avons ensuite évalué le rôle joué par certains fragments de RasGAP dans le processus de métastatisation. Dans ce contexte, des cellules de cancer du sein qui sur-expriment un fragment de RasGAP contenant la séquence TAT-RasGAP317.326 ont vu leur potentiel métastatique diminuer drastiquerment. Malheureusement, aucun effet anti-métastatique n'a été obtenu après injection de TAT-RasGAP317.326 dans les souris. Cependant, nous avons réalisé rétrospectivement que TAT-RasGAP317.326 n'était pas correctement délivré à la tumeur primaire, ce qui nous empêche de tirer des conclusions sur le rôle anti-métastatique de ce peptide. La suite de cette étude visant à mieux comprendre comment TAT-RasGAP317.326 agit, a mené à la découverte que les dix acides aminés de TAT-RasGAP317.326 pouvaient être réduits à trois acides aminés, TAT-RasGAP317.329, tout en gardant l'effet sensibilisateur à la chimiothérapie. En visant à élucider le mode d'interaction entre RasGAP et DLC1, nous avons découvert qu'un acide aminé nécessaire à l'activité GAP de DLC1 était requis pour lier RasGAP, ce qui laisse présager que TAT-RasGAp317.32c, module i'activité GAP de DLC1. Des travaux supplémentaires doivent encore être effectués pour complètement élucider les mécanismes d'action de TAT-RasGAP317.326 et afin de pouvoir l'utiliser comme un outil pour combattre le cancer sur deux fronts, en améliorant les chimiothérapies et en inhibant la formation de métastases.

Le canon du Nouveau Testament. Regards nouveaux sur l'histoire de sa formation

Comment, dans les premiers siècles de l'histoire du christianisme, se sont formés les livres du Nouveau Testament ? Une dizaine de spécialistes européens et américains abordent ce problème majeur avec un double souci : présenter au public francophone un état de la recherche et faire progresser les études par le recours à l'histoire sociale et à l'histoire des controverses. Une attention particulière est portée à des sources habituellement négligées parce qu'elles sont d'un accès difficile| il s'agit en particulier de textes orientaux (coptes, syriaques, arméniens) qui montrent que le Nouveau Testament est loin de s'être constitué de manière strictement uniforme au cours des cinq premiers siècles.

Two adjacent trimeric Fas ligands are required for Fas signaling and formation of a death-inducing signaling complex.

The membrane-bound form of Fas ligand (FasL) signals apoptosis in target cells through engagement of the death receptor Fas, whereas the proteolytically processed, soluble form of FasL does not induce cell death. However, soluble FasL can be rendered active upon cross-linking. Since the minimal extent of oligomerization of FasL that exerts cytotoxicity is unknown, we engineered hexameric proteins containing two trimers of FasL within the same molecule. This was achieved by fusing FasL to the Fc portion of immunoglobulin G1 or to the collagen domain of ACRP30/adiponectin. Trimeric FasL and hexameric FasL both bound to Fas, but only the hexameric forms were highly cytotoxic and competent to signal apoptosis via formation of a death-inducing signaling complex. Three sequential early events in Fas-mediated apoptosis could be dissected, namely, receptor binding, receptor activation, and recruitment of intracellular signaling molecules, each of which occurred independently of the subsequent one. These results demonstrate that the limited oligomerization of FasL, and most likely of some other tumor necrosis factor family ligands such as CD40L, is required for triggering of the signaling pathways.

Bacillus subtilis alpha-phosphoglucomutase is required for normal cell morphology and biofilm formation.

Mutations designated gtaC and gtaE that affect alpha-phosphoglucomutase activity required for interconversion of glucose 6-phosphate and alpha-glucose 1-phosphate were mapped to the Bacillus subtilis pgcA (yhxB) gene. Backcrossing of the two mutations into the 168 reference strain was accompanied by impaired alpha-phosphoglucomutase activity in the soluble cell extract fraction, altered colony and cell morphology, and resistance to phages phi29 and rho11. Altered cell morphology, reversible by additional magnesium ions, may be correlated with a deficiency in the membrane glycolipid. The deficiency in biofilm formation in gtaC and gtaE mutants may be attributed to an inability to synthesize UDP-glucose, an important intermediate in a number of cell envelope biosynthetic processes.