Cx36 Is a Target of Beta2/NeuroD1, Which Associates with Prenatal Differentiation of Insulin-producing β Cells.

The insulin-producing β cells of pancreatic islets are coupled by connexin36 (Cx36) channels. To investigate what controls the expression of this connexin, we have investigated its pattern during mouse pancreas development, and the influence of three transcription factors that are critical for β-cell development and differentiation. We show that (1) the Cx36 gene (Gjd2) is activated early in pancreas development and is markedly induced at the time of the surge of the transcription factors that determine β-cell differentiation; (2) the cognate protein is detected about a week later and is selectively expressed by β cells throughout the prenatal development of mouse pancreas; (3) a 2-kbp fragment of the Gjd2 promoter, which contains three E boxes for the binding of the bHLH factor Beta2/NeuroD1, ensures the expression of Cx36 by β cells; and (4) Beta2/NeuroD1 binds to these E boxes and, in the presence of the E47 ubiquitous cofactor, transactivates the Gjd2 promoter. The data identify Cx36 as a novel early marker of β cells and as a target of Beta2/NeuroD1, which is essential for β-cell development and differentiation.

A study on the expressive power of some fragments of the modal µ-Calculus

Résumé Le μ-calcul est une extension de la logique modale par des opérateurs de point fixe. Dans ce travail nous étudions la complexité de certains fragments de cette logique selon deux points de vue, différents mais étroitement liés: l'un syntaxique (ou combinatoire) et l'autre topologique. Du point de vue syn¬taxique, les propriétés définissables dans ce formalisme sont classifiées selon la complexité combinatoire des formules de cette logique, c'est-à-dire selon le nombre d'alternances des opérateurs de point fixe. Comparer deux ensembles de modèles revient ainsi à comparer la complexité syntaxique des formules as¬sociées. Du point de vue topologique, les propriétés définissables dans cette logique sont comparées à l'aide de réductions continues ou selon leurs positions dans la hiérarchie de Borel ou dans celle projective. Dans la première partie de ce travail nous adoptons le point de vue syntax¬ique afin d'étudier le comportement du μ-calcul sur des classes restreintes de modèles. En particulier nous montrons que: (1) sur la classe des modèles symétriques et transitifs le μ-calcul est aussi expressif que la logique modale; (2) sur la classe des modèles transitifs, toute propriété définissable par une formule du μ-calcul est définissable par une formule sans alternance de points fixes, (3) sur la classe des modèles réflexifs, il y a pour tout η une propriété qui ne peut être définie que par une formule du μ-calcul ayant au moins η alternances de points fixes, (4) sur la classe des modèles bien fondés et transitifs le μ-calcul est aussi expressif que la logique modale. Le fait que le μ-calcul soit aussi expressif que la logique modale sur la classe des modèles bien fondés et transitifs est bien connu. Ce résultat est en ef¬fet la conséquence d'un théorème de point fixe prouvé indépendamment par De Jongh et Sambin au milieu des années 70. La preuve que nous donnons de l'effondrement de l'expressivité du μ-calcul sur cette classe de modèles est néanmoins indépendante de ce résultat. Par la suite, nous étendons le langage du μ-calcul en permettant aux opérateurs de point fixe de lier des occurrences négatives de variables libres. En montrant alors que ce formalisme est aussi ex¬pressif que le fragment modal, nous sommes en mesure de fournir une nouvelle preuve du théorème d'unicité des point fixes de Bernardi, De Jongh et Sambin et une preuve constructive du théorème d'existence de De Jongh et Sambin. RÉSUMÉ Pour ce qui concerne les modèles transitifs, du point de vue topologique cette fois, nous prouvons que la logique modale correspond au fragment borélien du μ-calcul sur cette classe des systèmes de transition. Autrement dit, nous vérifions que toute propriété définissable des modèles transitifs qui, du point de vue topologique, est une propriété borélienne, est nécessairement une propriété modale, et inversement. Cette caractérisation du fragment modal découle du fait que nous sommes en mesure de montrer que, modulo EF-bisimulation, un ensemble d'arbres est définissable dans la logique temporelle Ε F si et seulement il est borélien. Puisqu'il est possible de montrer que ces deux propriétés coïncident avec une caractérisation effective de la définissabilité dans la logique Ε F dans le cas des arbres à branchement fini donnée par Bojanczyk et Idziaszek [24], nous obtenons comme corollaire leur décidabilité. Dans une deuxième partie, nous étudions la complexité topologique d'un sous-fragment du fragment sans alternance de points fixes du μ-calcul. Nous montrons qu'un ensemble d'arbres est définissable par une formule de ce frag¬ment ayant au moins η alternances si et seulement si cette propriété se trouve au moins au n-ième niveau de la hiérarchie de Borel. Autrement dit, nous vérifions que pour ce fragment du μ-calcul, les points de vue topologique et combina- toire coïncident. De plus, nous décrivons une procédure effective capable de calculer pour toute propriété définissable dans ce langage sa position dans la hiérarchie de Borel, et donc le nombre d'alternances de points fixes nécessaires à la définir. Nous nous intéressons ensuite à la classification des ensembles d'arbres par réduction continue, et donnons une description effective de l'ordre de Wadge de la classe des ensembles d'arbres définissables dans le formalisme considéré. En particulier, la hiérarchie que nous obtenons a une hauteur (ωω)ω. Nous complétons ces résultats en décrivant un algorithme permettant de calculer la position dans cette hiérarchie de toute propriété définissable.

Transcriptional control of the hydrogen cyanide biosynthetic genes hcnABC by the anaerobic regulator ANR and the quorum-sensing regulators LasR and RhlR in Pseudomonas aeruginosa.

Virulence factors of Pseudomonas aeruginosa include hydrogen cyanide (HCN). This secondary metabolite is maximally produced at low oxygen tension and high cell densities during the transition from exponential to stationary growth phase. The hcnABC genes encoding HCN synthase were identified on a genomic fragment complementing an HCN-deficient mutant of P. aeruginosa PAO1. The hcnA promoter was found to be controlled by the FNR-like anaerobic regulator ANR and by the quorum-sensing regulators LasR and RhlR. Primer extension analysis revealed two transcription starts, T1 and T2, separated by 29 bp. Their function was confirmed by transcriptional lacZ fusions. The promoter sequence displayed an FNR/ANR box at -42.5 bp upstream of T2 and a lux box centered around -42.5 bp upstream of T1. Expression of the hcn genes was completely abolished when this lux box was deleted or inactivated by two point mutations in conserved nucleotides. The lux box was recognized by both LasR [activated by N-(oxododecanoyl)-homoserine lactone] and RhlR (activated by N-butanoyl-homoserine lactone), as shown by expression experiments performed in quorum-sensing-defective P. aeruginosa mutants and in the N-acyl-homoserine lactone-negative heterologous host P. fluorescens CHA0. A second, less conserved lux box lying 160 bp upstream of T1 seems to account for enhanced quorum-sensing-dependent expression. Without LasR and RhlR, ANR could not activate the hcn promoter. Together, these data indicate that expression of the hcn promoter from T1 can occur under quorum-sensing control alone. Enhanced expression from T2 appears to rely on a synergistic action between LasR, RhlR, and ANR.

Deregulation of the arginine deiminase (arc) operon in penicillin-tolerant mutants of Streptococcus gordonii.

Penicillin tolerance is an incompletely understood phenomenon that allows bacteria to resist drug-induced killing. Tolerance was studied with independent Streptococcus gordonii mutants generated by cyclic exposure to 500 times the MIC of penicillin. Parent cultures lost 4 to 5 log(10) CFU/ml of viable counts/24 h. In contrast, each of four independent mutant cultures lost < or =2 log(10) CFU/ml/24 h. The mutants had unchanged penicillin-binding proteins but contained increased amounts of two proteins with respective masses of ca. 50 and 45 kDa. One mutant (Tol1) was further characterized. The two proteins showing increased levels were homologous to the arginine deiminase and ornithine carbamoyl transferase of other gram-positive bacteria and were encoded by an operon that was >80% similar to the arginine-deiminase (arc) operon of these organisms. Partial nucleotide sequencing and insertion inactivation of the S. gordonii arc locus indicated that tolerance was not a direct consequence of arc alteration. On the other hand, genetic transformation of tolerance by Tol1 DNA always conferred arc deregulation. In nontolerant recipients, arc was repressed during exponential growth and up-regulated during postexponential growth. In tolerant transformants, arc was constitutively expressed. Tol1 DNA transformed tolerance at the same rate as transformation of a point mutation (10(-2) to 10(-3)). The tolerance mutation mapped on a specific chromosomal fragment but was physically distant from arc. Importantly, arc deregulation was observed in most (6 of 10) of additional independent penicillin-tolerant mutants. Thus, although not exclusive, the association between arc deregulation and tolerance was not fortuitous. Since penicillin selection mimicked the antibiotic pressure operating in the clinical environment, arc deregulation might be an important correlate of naturally occurring tolerance and help in understanding the mechanism(s) underlying this clinically problematic phenotype.

Characterization of human fibroleukin, a fibrinogen-like protein secreted by T lymphocytes.

We have recently cloned the human homologue of the murine pT49 cDNA (hpT49h), a transcript encoding a protein homologous to the beta- and gamma-chains of fibrinogen. Here, we report the identification of the hpT49h gene product using mAbs generated against a peptide corresponding to the carboxyl-terminal end of the deduced protein and a recombinant protein fragment expressed in Escherichia coli. mAbs 23A6, 7B12, and 3F4 specifically recognized a protein of 70 kDa in reducing SDS-PAGE in the culture supernatant of 293T cells transiently transfected with the full length hpT49h cDNA and freshly isolated PBMC. Under nonreducing conditions, the material migrated with a molecular mass of 250 to 300 kDa, indicating that the 70-kDa protein forms a disulfide bonded complex. Because of its homology with fibrinogen, we have termed this protein fibroleukin. Fibroleukin is spontaneously secreted in vitro by freshly isolated CD4+ and CD8+ T lymphocytes. RT-PCR analysis revealed preferential expression of fibroleukin mRNA in memory T lymphocytes (CD3+/CD45R0+) compared with naive T lymphocytes (CD3+/CD45RA+). Fibroleukin production by PBMC was rapidly lost in culture. Production could be partially maintained in the presence of IFN-gamma, while T lymphocyte activation had no effect. To demonstrate fibroleukin production in vivo, we analyzed colon mucosa by immunohistology. Fibroleukin staining was detected in the extracellular matrix of the T lymphocyte-rich upper portion of the lamina propria mucosa. While the exact function of fibroleukin remains to be defined, these data suggest that fibroleukin may play a role in physiologic lymphocyte functions at mucosal sites.

Protein-binding site at the immunoglobulin mu membrane polyadenylylation signal: possible role in transcription termination.

mRNAs specifying immunoglobulin mu and delta heavy chains are encoded by a single large, complex transcription unit (mu + delta gene). The transcriptional activity of delta gene segments in terminally differentiated, IgM-secreting B lymphocytes is 10-20 times lower than in earlier B-lineage cells expressing delta mRNA. We find that transcription of the mu + delta gene in IgM-secreting murine myeloma cells terminates within a region of 500-1000 nucleotides immediately following the mu membrane (mu m) polyadenylylation site. Transcription decreases only minimally through this region in murine cell lines representative of earlier stages in B-cell development. A DNA fragment containing the mu m polyadenylylation signal gives protein-DNA complexes with different mobilities in gel retardation assays with nuclear extracts from myeloma cells than with nuclear extracts from earlier B-lineage cells. However, using a recently developed "footprinting" procedure in which protein-DNA complexes resolved in gel retardation assays are subjected to nucleolytic cleavage while still in the polyacrylamide gel, we find that the DNA sequences protected by factors from the two cell types are indistinguishable. The factor-binding site on the DNA is located 5' of the mu m polyadenylylation signal AATAAA and includes the 15-nucleotide-long A + T-rich palindrome CTGTAAACAAATGTC. This type of palindromic binding site exhibits orientation-dependent activity consistent with the reported properties of polymerase II termination signals. This binding site is followed by two sets of directly repeated DNA sequences with different helical conformation as revealed by their reactivity with the chemical nuclease 1,10-phenanthroline-copper. The close proximity of these features to the signals for mu m mRNA processing may reflect a linkage of the processes of developmentally regulated mu m polyadenylylation and transcription termination.

Maternally inherited Leigh syndrome.

A 6 1/2-year-old girl had developmental regression, and Leigh syndrome was diagnosed. A second girl born to the same mother after heterologous artificial insemination also lost acquired skills and died at 2 1/2 years of age; neuropathologic examination confirmed the diagnosis of Leigh syndrome. Tissues from both children and from the mother had a point mutation at nucleotide 8993 in the adenosinetriphosphatase 6-gene of mitochondrial DNA. This family illustrates that Leigh syndrome can be transmitted by maternal inheritance.

Promoter architecture of mouse olfactory receptor genes.

Odorous chemicals are detected by the mouse main olfactory epithelium (MOE) by about 1100 types of olfactory receptors (OR) expressed by olfactory sensory neurons (OSNs). Each mature OSN is thought to express only one allele of a single OR gene. Major impediments to understand the transcriptional control of OR gene expression are the lack of a proper characterization of OR transcription start sites (TSSs) and promoters, and of regulatory transcripts at OR loci. We have applied the nanoCAGE technology to profile the transcriptome and the active promoters in the MOE. nanoCAGE analysis revealed the map and architecture of promoters for 87.5% of the mouse OR genes, as well as the expression of many novel noncoding RNAs including antisense transcripts. We identified candidate transcription factors for OR gene expression and among them confirmed by chromatin immunoprecipitation the binding of TBP, EBF1 (OLF1), and MEF2A to OR promoters. Finally, we showed that a short genomic fragment flanking the major TSS of the OR gene Olfr160 (M72) can drive OSN-specific expression in transgenic mice.

Arthritis is linked to local and systemic activation of coagulation and fibrinolysis pathways.

BACKGROUND: Activation of coagulation and fibrinolysis play a role in the pathophysiology of experimental arthritis. Objective: To determine the extent of activation of the coagulation and fibrinolytic pathways in different joint diseases in humans and to ascertain the factors that may influence fibrin deposition within the joint. METHODS: Plasma from normal subjects (controls, n= 21) and plasma and synovial fluid samples from patients with rheumatoid arthritis (RA; n = 64), osteoarthritis (OA; n = 29), spondyloarthropathy (SpA; n = 22) and crystal arthritis (CA; n = 25) were analyzed for the levels of TF (tissue factor) and tissue factor pathway inhibitor (TFPI) activities, thrombin-antithrombin III (TAT) complexes, and F1 + 2 (thrombin fragment), fibrin d-dimer and thrombin-activated fibrinolysis inhibitor (TAFI) antigenic levels. The measurements were analyzed by pairwise correlation with each other as well as with standard parameters of inflammation [C-reactive protein (CRP), joint leukocyte count]. Inter-group comparisons were performed to look for disease-specific differences. RESULTS: Compared with healthy controls, patients with joint diseases had higher levels of TAT, F1 + 2 and d-dimers in their plasma. In the synovial fluid, TF activity, TAT, d-dimers, and TAFI were significantly higher in inflammatory arthritides than in OA. The levels were highest in RA patients. In the plasma, TF activity was correlated with TAT and d-dimer levels with CRP, TFPI, and TAT. In the synovial fluid, TF activity correlated with plasma CRP levels, synovial fluid leukocyte count, and synovial TAT and TAFI levels. In addition, synovial d-dimers correlated with CRP, and synovial TAFI levels were correlated with synovial F1 + 2 and TAT. CONCLUSIONS: Activation of the coagulation and fibrinolytic cascades in the joint and in the circulation is evident in both inflammatory and degenerative joint diseases. Within the joint, inflammatory mechanisms leading to TF-mediated activation of the coagulation pathway and subsequent fibrin deposition is the most likely explanation for the observed findings. In the plasma, the link between inflammation (CRP increase) and TF activation is weak, and a non-TF-mediated mechanism of coagulation activation could explain these findings. RA is characterized by significantly higher levels of TAT in the synovial fluid and plasma than other arthritides. Although fibrinolytic activity is linked to inflammation, the increased amounts of TAFI in the joint, particularly in RA, may explain why fibrin formation is so prominent in this condition compared with other joint diseases.

Evaluation of two immunoassays for the measurement of human chorionic gonadotropin in urine for anti-doping purposes.

Background: Urinary human chorionic gonadotropin (hCG) concentration is routinely measured in all anti-doping laboratories to exclude the misuse of recombinant or urinary hCG preparations. In this study, extended validation of two commercial immunoassays for hCG measurements in urine was performed. Both tests were initially designed for hCG determination in human serum/plasma. Methods: Access (R) and Elecsys (R) 1010 are two automated immunoanalysers for central laboratories. The limits of detection and quantification, as well as intra-laboratory and inter-technique correlation, precision, and accuracy, were determined. Stability studies of hCG in urine following freezing and thawing cycles (n = 3) as well as storage conditions at room temperature, 4 degrees C and 20 degrees C, were performed. Results: Statistical evaluation of hCG concentrations in male urine samples (n = 2429) measured with the Elecsys (R) 1010 system enabled us to draw a skewed frequency histogram and establish a far outside value equal to 2.3 IU/L. This decision limit corresponds to the concentration at which a sportsman will be considered positive for hCG. Intra-assay precision for the Access (R) analyser was less than 4.0 A, whereas the inter-assay precision was closer to 4.5 % (concentrations of the official external controls contained between 5.5 and 195.0 IU/L). Intra and inter-assay precision for the Elecsys (R) 1010 analyser was slightly better. A good inter-technique correlation was obtained when measuring various urine samples (male and female). No urinary hCG loss was observed after two freeze/thaw cycles. On the other hand, time and inappropriate storage conditions, such as temperatures above 10 degrees C for more than 5 days, can deteriorate urinary hCG. Conclusions: Both analysers showed acceptable performances and are suitable for screening urine for anti-doping analyses. Each laboratory should validate and establish its own reference values because hCG concentrations measured in urine can be different from one immunoassay to another. The time delay between urine collection and analysis should be reduced as much as possible, and urine samples should be transported in optimal conditions to avoid a loss of hCG immunoreactivity.

Characterization of high osmolarity-induced vacuole fragmentation in "Saccharomyces c."

La majorité des organelles d'une cellule adaptent leur nombre et leur taille pendant les processus de division cellulaire, de trafic vésiculaire ou suite à des changements environnementaux par des processus de fusion et de fragmentation membranaires. Ceci est valable notamment pour le golgi, les mitochondries, les péroxisomes et les lysosomes. La vacuole est le compartiment terminal de la voie endocytaire dans la levure Saccharomyces cerevisiae\ elle correspond aux lysosomes des cellules mammifères. Suite à un choc hyperosmotique, la vacuole se fragmente en plusieurs petites vésicules. Durant ce projet, cette fragmentation a été étudiée en utilisant la technique de microscopie confocale in vivo. J'ai observé que la division de la vacuole se produit d'une façon asymétrique. La première minute après le choc osmotique, les vacuoles rétrécissent et forment des longues invaginations tubulaires. Cette phase est dépendante de la protéine Vps1, un membre de la famille des protéines apparentées à la dynamine, ainsi que d'un gradient transmembranaire de protons. Pendant les 10-15 minutes qui suivent, des vésicules se détachent dans les régions où l'on observe les invaginations pendant la phase initiale. Cette deuxième phase qui mène à la fission des nouveaux compartiments vacuolaires dépend de la production du lipide PI(3,5)P2 par la protéine Fab1. J'ai établi la suite des événements du processus de fragmentation des vacuoles et propose la possibilité d'un rôle régulateur de la protéine kinase cycline-dépendante Pho85.¦En outre, j'ai tenté d'éclaircir plus spécifiquement le rôle de Vps1 pendant la fusion et fission des vacuoles. J'ai trouvé que tous les deux processus sont dépendants de l'activité GTPase de cette protéine. De plus l'association avec la membrane vacuolaire paraît régulée par le cycle d'hydrolyse du GTP. Vps1 peut lier la membrane sans la présence d'un autre facteur protéinique, ce qui permet de conclure à une interaction directe avec des lipides de la membrane. Cette interaction est au moins partiellement effectuée par le domaine GTPase, ce qui est une nouveauté pour un membre de cette famille de protéines. Une deuxième partie de Vps1, nommée insert B, est impliquée dans la liaison à la vacuole, soit par interaction directe avec la membrane, soit par régulation du domaine GTPase. En assumant que Vps1 détienne deux régions capables de liaison aux membranes, je conclus qu'elle pourrait fonctionner comme facteur de « tethering » lors de la fusion des vacuoles.¦-¦La cellule contient plusieurs sous-unités, appelées organelles, possédant chacune une fonction spécifique. Dépendant des processus qui s'y déroulent à l'intérieur, un environnement chimique spécifique est requis. Pour maintenir ces différentes conditions, les organelles sont séparées par des membranes. Lors de la division cellulaire ou en adaptation à des changements de milieu, les organelles doivent être capables de modifier leur morphologie. Cette adaptation a souvent lieu par fusion ou division des organelles. Le même principe est valable pour la vacuole dans la levure. La vacuole est une organelle qui sert principalement au stockage des aliments et à la dégradation des différents composants cellulaires. Alors que la fusion des vacuoles est un processus déjà bien décrit, la fragmentation des vacuoles a jusqu'ici été peu étudiée. Elle peut être induit par un choc osmotique: à cause de la concentration de sel élevé dans le milieu, le cytosol de la levure perd de l'eau. Par un flux d'eau de la vacuole au cytosol, la cellule est capable d'équilibrer celui-ci. Quand la vacuole perd du volume, elle doit réadapter le rapport entre surface membranaire et volume, ce qui se fait efficacement par une fragmentation d'une grande vacuole en plusieurs petites vésicules. Comment ce processus se déroule d'un point de vue morphologique n'a pas été décrit jusqu'à présent. En analysant la fragmentation vacuolaire par microscopie, j'ai trouvé que celle-ci se déroule en deux phases. Pendant la première minute suivant le choc osmotique, les vacuoles rétrécissent et forment des longues invaginations tubulaires. Cette phase dépend de la protéine Vps1, un membre de la famille des protéines apparentées à la dynamine, ainsi que du gradient transmembranaire de protons. Ce gradient s'établit par une pompe membranaire, la V-ATPase, qui transporte des protons dans la vacuole en utilisant l'énergie libérée par hydrolyse d'ATP. Après cette phase initiale, la formation de nouvelles vésicules vacuolaires dépend de la synthèse du lipide PI(3,5)P2.¦Dans la deuxième partie de l'étude, j'ai tenté de décrire comment Vps1 lie la membrane pour effectuer un remodelage de la vacuole. Vps1 est nécessaire pour la fusion et la fragmentation des vacuoles. J'ai découvert que tous les deux processus dépendent de sa capacité d'hydrolyser du GTP. Ainsi l'association avec la membrane est couplée au cycle d'hydrolyse du GTP. Vps1 peut lier la membrane sans la présence d'une autre protéine, et interagit donc très probablement avec les lipides de la membrane. Deux parties différentes de la protéine sont impliquées dans la liaison, dont une, inattendue, le domaine GTPase.¦-¦Numerous organelles undergo membrane fission and fusion events during cell division, vesicular traffic, or in response to changes in environmental conditions. Examples include Golgi (Acharya et al., 1998) mitochondria (Bleazard et al., 1999) peroxisomes (Kuravi et al., 2006) and lysosomes (Ward et al., 1997). In the yeast Saccharomyces cerevisiae the vacuole is the terminal component of the endocytic pathway and corresponds to lysosomes in mammalian cells. Yeast vacuoles fragment into multiple small vesicles in response to a hypertonic shock. This rapid and homogeneous reaction can serve as a model to study the requirements of the fragmentation process. Here, I investigated osmotically induced fragmentation by time-lapse microscopy. I observe that the small fragmentation products originate directly from the large central vacuole by asymmetric scission rather than by consecutive equal divisions and that fragmentation occurs in two distinct phases. During the first minute, vacuoles shrink and generate deep invaginations, leaving behind tubular structures. This phase requires the dynamin-like GTPase Vps1 and the vacuolar proton gradient. In the subsequent 10-15 minutes, vesicles pinch off from the tubular structures in a polarized fashion, directly generating fragmentation products of the final size. This phase depends on the production of phosphatidylinositol- 3,5-bisphosphate by the Fab1 complex. I suggest a possible regulation of vacuole fragmentation by the CDK Pho85. Based on my microscopy study I established a sequential involvement of the different fission factors.¦In addition to the morphological description of vacuole fragmentation I more specifically aimed to shed some light on the role of Vps1 in vacuole fragmentation and fusion. I find that both functions are dependent on the GTPase activity of the protein and that also the membrane association of the dynamin-like protein is coupled to the GTPase cycle. I found that Vps1 has the capacity for direct lipid binding on the vacuole and that this lipid binding is at least partially mediated through residues in the GTPase domain, a complete novelty for a dynamin family member. A second stretch located in the region of insert Β has also membrane-binding activity or regulates the association with the vacuole through the GTPase domain. Under the assumption of two membrane-binding regions I speculate on Vps1 as a possible tethering factor for vacuole fusion.

Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simulation study.

The identification of genetically homogeneous groups of individuals is a long standing issue in population genetics. A recent Bayesian algorithm implemented in the software STRUCTURE allows the identification of such groups. However, the ability of this algorithm to detect the true number of clusters (K) in a sample of individuals when patterns of dispersal among populations are not homogeneous has not been tested. The goal of this study is to carry out such tests, using various dispersal scenarios from data generated with an individual-based model. We found that in most cases the estimated 'log probability of data' does not provide a correct estimation of the number of clusters, K. However, using an ad hoc statistic DeltaK based on the rate of change in the log probability of data between successive K values, we found that STRUCTURE accurately detects the uppermost hierarchical level of structure for the scenarios we tested. As might be expected, the results are sensitive to the type of genetic marker used (AFLP vs. microsatellite), the number of loci scored, the number of populations sampled, and the number of individuals typed in each sample.

Characterization of tumor antigen specific CD8+ T cells and semi-invariant Vα24/Vβ11 NKT cells in tumor invaded liver

Summary: Detailed knowledge on tumor antigen expression and specific immune cells is required for a rational design of immunotherapy for patients with tumor invaded liver. In this study, we confirmed that Cancer/Testis (CT) tumor-associated antigens are frequently expressed in hepatocellular carcinoma (HCC) and searched for the presence of CD8+ T cells specific for these antigens. In 2/10 HLA-A2+ patients with HCC, we found that MAGE-A10 and/or SSX-2 specific CD8+ T cells naturally responded to the disease, since they were enriched in tumor lesions but not in non-tumoral liver. Isolated T cells specifically and strongly killed tumor cells in vitro, suggesting that these CTL were selected in vivo for high avidity antigen recognition, providing the rational for specific immunotherapy of HCC, based on immunization with CT antigens such as MAGE-Al 0 and SSX-2. Type 1 NKT cells express an invariant TCR α chain (Vα24.1α18, paired with Vβ11 in human) and share a specific reactivity to αGalactosylceramide (αGC) presented by CD1d. These cells can display paradoxical immuno-regulatory properties including strong anti-tumor effects upon αGC administration in murine models. To understand why NKT cells were not sufficiently protective against tumor development in patients with tumor invaded liver, we characterized the diversity of Vα24/Vβ11 NKT cells in healthy donors (HD) and cancer patients: NKT cells from HD and patients were generally diverse in terms of TCR β chain (Vβ11) variability and NKT cells from HD showed a variable recognition of αGC loaded CD 1 d multimers. Vα24/ Vβ11 NKT cells can be divided in 3 populations, the CD4, DN (CD4-/CD8-) and CD8 NKT cell subsets that show distinct ability of cytokine production. In addition, our functional analysis revealed that DN and CD8 subsets displayed a higher cytolytic potential and a weaker IFNγ release than the CD4 NKT cell subset. NKT cell subsets were variably represented in the blood of HD and cancer patients. However, HD with high NKT cell frequencies displayed an enrichment of the DN and CD8 subsets, and few of them were suggestive of an oligoclonal expansion in vivo. Comparable NKT cell frequencies were found between blood, non-tumoral liver and tumor of patients. In contrast, we identified a gradual enrichment of CD4 NKT cells from blood to the liver and to the tumor, together with a decrease of DN and CD8 NKT cell subsets. Most patient derived NKT cells were unresponsive upon αGalactosylceramide stimulation ex vivo; NKT cells from few patients displayed a weak responsiveness with different cytokine polarization. The NKT cell repertoire was thus different in tumor tissue, suggesting that CD4 NKT cells infiltrating tumors may be detrimental for protection against tumors and instead may favour the tumor growth/recurrence as recently reported in mice. Résumé en français scientifique : Afin de développer le traitement des patients porteurs d'une tumeur dans le foie par immunothérapie, de nouvelles connaissances sont requises concernant l'expression d'antigènes par les tumeurs et les cellules immunitaires spécifiques de ces antigènes. Nous avons vérifié que des antigènes associés aux tumeurs, tels que les antigènes « Cancer-Testis » (CT), sont fréquemment exprimés par le carcinome hepatocéllulaire (CHC). La recherche de lymphocytes T CD8+ spécifiques (CTL) de ces antigènes a révélé que des CTL spécifiques de MAGE-A10 et/ou SSX-2 ont répondu naturellement à la tumeur chez 2/10 patients étudiés. Ces cellules étaient présentes dans les lésions tumorales mais pas dans le foie adjacent. De plus, ces CTL ont démontré une activité cytolytique forte et spécifique contre les cellules tumorales in vitro, ce qui suggère que ces CTL ont été sélectionnés pour une haute avidité de reconnaissance de l'antigène in vivo. Ces données fournissent une base pour l'immunothérapie spécifique du CHC, en proposant de cibler les antigènes CT tels que MAGE-A10 ou SSX-2. Les cellules NKT de type 1 ont une chaîne α de TCR qui est invariante (chez l'homme, Vα24Jα18, apparié avec Vβ11) et reconnaissent spécifiquement l'αGalactosylceramide (αGC) présenté par CD1d. Ces cellules ont des propriétés immuno¬régulatrices qui peuvent être parfois contradictoires et leur activation par l'αGC induit une forte protection anti-tumorale chez la souris: Afin de comprendre pourquoi ces cellules ne sont pas assez protectrices contre le développement des tumeurs dans le foie chez l'homme, nous avons étudié la diversité des cellules NKT Vα24/Vβ11 d'individus sains (IS) et de patients cancéreux. Les cellules NKT peuvent être sous-divisées en 3 populations : Les CD4, DN (CD4- /CD8-) ou CDS, qui ont la capacité de produire des cytokines différentes. Nos analyses fonctionnelles ont aussi révélé que les sous-populations DN et CD8 ont un potentiel cytolytique plus élevé et une production d'IFNγ plus faible que la sous-population CD4. Ces sous-populations sont représentées de manière variable dans le sang des IS ou des patients. Cependant, les IS avec un taux élevé de cellules NKT ont un enrichissement des sous- populations DN ou CDS, et certains suggèrent qu'il s'agit d'une expansion oligo-clonale in vivo. Les patients avaient des fréquences comparables de cellules NKT entre le sang, le foie et la tumeur. Par contre, la sous-population CD4 était progressivement enrichie du sang vers le foie et la tumeur, tandis que les sous-populations DN ou CD8 était perdues. La plupart des cellules NKT des patients ne réagissaient pas lors de stimulation avec l'αGC ex vivo et les cellules NKT de quelques patients répondaient faiblement et avec des polarisations de cytokines différentes. Ces données suggèrent que les cellules NKT CD4, prédominantes dans les tumeurs, sont inefficaces pour la lutte anti-tumorale et pourraient même favoriser la croissance ou la récurrence tumorale. Donc, une mobilisation spécifique des cellules NKT CD4 négatives par immunothérapie pourrait favoriser l'immunité contre des tumeurs chez l'homme. Résumé en français pour un large public Au sein des globules blancs, les lymphocytes T expriment un récepteur (le TCR), qui est propre à chacun d'entre eux et leur permet d'accrocher de manière très spécifique une molécule appelée antigène. Ce TCR est employé par les lymphocytes pour inspecter les antigènes associés avec des molécules présentatrices à la surface des autres cellules. Les lymphocytes T CD8 reconnaissent un fragment de protéine (ou peptide), qui est présenté par une des molécules du Complexe Majeur d'Histocompatibilité de classe I et tuent la cellule qui présente ce peptide. Ils sont ainsi bien adaptés pour éliminer les cellules qui présentent un peptide issu d'un virus quand la cellule est infectée. D'autres cellules T CD8 reconnaissent des peptides comme les antigènes CT, qui sont produits anormalement par les cellules cancéreuses. Nous avons confirmé que les antigènes CT sont fréquemment exprimés par le cancer du foie. Nous avons également identifié des cellules T CD8 spécifiques d'antigènes CT dans la tumeur, mais pas dans le foie normal de 2 patients sur 10. Cela signifie que ces lymphocytes peuvent être naturellement activés contre la tumeur et sont capables de la trouver. De plus les lymphocytes issus d'un patient ont démontré une forte sensibilité pour reconnaître l'antigène et tuent spécifiquement les cellules tumorales. Les antigènes CT représentent donc des cibles intéressantes qui pourront être intégrés dans des vaccins thérapeutiques du cancer du foie. De cette manière, les cellules T CD8 du patient lui-même pourront être induites à détruire de manière spécifique les cellules cancéreuses. Un nouveau type de lymphocytes T a été récemment découvert: les lymphocytes NKT. Quand ils reconnaissent un glycolipide présenté par la molécule CD1d, ils sont capables, de manière encore incomprise, d'initier, d'augmenter, ou à l'inverse d'inhiber la défense immunitaire. Ces cellules NKT ont démontré qu'elles jouent un rôle important dans la défense contre les tumeurs et particulièrement dans le foie des souris. Nous avons étudié les cellules NKT de patients atteints d'une tumeur dans le foie, afin de comprendre pourquoi elles ne sont pas assez protectrice chez l'homme. Les lymphocytes NKT peuvent être sous-divisés en 3 populations: Les CD4, les DN (CD4-/CD8-) et les CD8. Ces 3 classes de NKT peuvent produire différents signaux chimiques appelés cytokines. Contrairement aux cellules NKT DN ou CDS, seules les cellules NKT CD4 sont capables de produire des cytokines qui sont défavorables pour la défense anti-tumorale. Par ailleurs nous avons trouvé que les cellules NKT CD4 tuent moins bien les cellules cancéreuses que les cellules NKT DN ou CD8. L'analyse des cellules NKT, fraîchement extraites du sang, du foie et de la tumeur de patients a révélé que les cellules NKT CD4 sont progressivement enrichies du sang vers le foie et la tumeur. La large prédominance des NKT CD4 à l'intérieur des tumeurs suggère que, chez l'homme, ces cellules sont inappropriées pour la lutte anti-tumorale. Par ailleurs, la plupart des cellules NKT de patients n'étaient pas capables de produire des cytokines après stimulation avec un antigène. Cela explique également pourquoi ces cellules ne protègent pas contre les tumeurs dans le foie.

cAMP prevents the glucose-mediated stimulation of GLUT2 gene transcription in hepatocytes.

Glucose homoeostasis necessitates the presence in the liver of the high Km glucose transporter GLUT2. In hepatocytes, we and others have demonstrated that glucose stimulates GLUT2 gene expression in vivo and in vitro. This effect is transcriptionally regulated and requires glucose metabolism within the hepatocytes. In this report, we further characterized the cis-elements of the murine GLUT2 promoter, which confers glucose responsiveness on a reporter gene coding the chloramphenicol acetyl transferase (CAT) gene. 5'-Deletions of the murine GLUT2 promoter linked to the CAT reporter gene were transfected into a GLUT2 expressing hepatoma cell line (mhAT3F) and into primary cultured rat hepatocytes, and subsequently incubated at low and high glucose concentrations. Glucose stimulates gene transcription in a manner similar to that observed for the endogenous GLUT2 mRNA in both cell types; the -1308 to -212 bp region of the promoter contains the glucose-responsive elements. Furthermore, the -1308 to -338 bp region of the promoter contains repressor elements when tested in an heterologous thymidine kinase promoter. The glucose-induced GLUT2 mRNA accumulation was decreased by dibutyryl-cAMP both in mhAT3F cells and in primary hepatocytes. A putative cAMP-responsive element (CRE) is localized at the -1074/-1068 bp region of the promoter. The inhibitory effect of cAMP on GLUT2 gene expression was observed in hepatocytes transfected with constructs containing this CRE (-1308/+49 bp fragment), as well as with constructs not containing the consensus CRE (-312/+49 bp fragment). This suggests that the inhibitory effect of cAMP is not mediated by the putative binding site located in the repressor fragment of the GLUT2 promoter. Taken together, these data demonstrate that the elements conferring glucose and cAMP responsiveness on the GLUT2 gene are located within the -312/+49 region of the promoter.

Functional and structural basis for a bacteriophage homolog of human RAD52.

In eukaryotes, homologous recombination proteins such as RAD51 and RAD52 play crucial roles in DNA repair and genome stability. Human RAD52 is a member of a large single-strand annealing protein (SSAP) family [1] and stimulates Rad51-dependent recombination [2, 3]. In prokaryotes and phages, it has been difficult to establish the presence of RAD52 homologs with conserved sequences. Putative SSAPs were recently found in several phages that infect strains of Lactococcus lactis[4]. One of these SSAPs was identified as Sak and was found in the virulent L. lactis phage ul36, which belongs to the Siphoviridae family [4, 5]. In this study, we show that Sak is homologous to the N terminus of human RAD52. Purified Sak binds single-stranded DNA (ssDNA) preferentially over double-stranded DNA (dsDNA) and promotes the renaturation of long complementary ssDNAs. Sak also binds RecA and stimulates homologous recombination reactions. Mutations shown to modulate RAD52 DNA binding [6] affect Sak similarly. Remarkably, electron-microscopic reconstruction of Sak reveals an undecameric (11) subunit ring, similar to the crystal structure of the N-terminal fragment of human RAD52 [7, 8]. For the first time, we propose a viral homolog of RAD52 at the amino acid, phylogenic, functional, and structural levels.