Female sterility associated with increased clonal propagation suggests a unique combination of androdioecy and asexual reproduction in populations of Cardamine amara (Brassicaceae).

BACKGROUND AND AIMS: The coexistence of hermaphrodites and female-sterile individuals, or androdioecy, has been documented in only a handful of plants and animals. This study reports its existence in the plant species Cardamine amara (Brassicaceae), in which female-sterile individuals have shorter pistils than seed-producing hermaphrodites. METHODS: Morphological analysis, in situ manual pollination, microsatellite genotyping and differential gene expression analysis using Arabidopsis microarrays were used to delimit variation between female-sterile individuals and hermaphrodites. KEY RESULTS: Female sterility in C. amara appears to be caused by disrupted ovule development. It was associated with a 2.4- to 2.9-fold increase in clonal propagation. This made the pollen number of female-sterile genets more than double that of hermaphrodite genets, which fulfils a condition of co-existence predicted by simple androdioecy theories. When female-sterile individuals were observed in wild androdioecious populations, their ramet frequencies ranged from 5 to 54 %; however, their genet frequencies ranged from 11 to 29 %, which is consistent with the theoretically predicted upper limit of 50 %. CONCLUSIONS: The results suggest that a combination of sexual reproduction and increased asexual proliferation by female-sterile individuals probably explains the invasion and maintenance of female sterility in otherwise hermaphroditic populations. To our knowledge, this is the first report of the coexistence of female sterility and hermaphrodites in the Brassicaceae.

High c-Met expression in stage I-II pancreatic adenocarcinoma: proposal for an immunostaining scoring method and correlation with poor prognosis.

AIMS: c-Met is an emerging biomarker in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC); there is no consensus regarding the immunostaining scoring method for this marker. We aimed to assess the prognostic value of c-Met overexpression in resected PDAC, and to elaborate a robust and reproducible scoring method for c-Met immunostaining in this setting. METHODS AND RESULTS: c-Met immunostaining was graded according to the validated MetMab score, a classic visual scale combining surface and intensity (SI score), or a simplified score (high c-Met: ≥20% of tumour cells with strong membranous staining), in stage I-II PDAC. A computer-assisted classification method (Aperio software) was developed. Clinicopathological parameters were correlated with disease-free survival (DFS) and overall survival(OS). One hundred and forty-nine patients were analysed retrospectively in a two-step process. Thirty-seven samples (whole slides) were analysed as a pre-run test. Reproducibility values were optimal with the simplified score (kappa = 0.773); high c-Met expression (7/37) was associated with shorter DFS [hazard ratio (HR) 3.456, P = 0.0036] and OS (HR 4.257, P = 0.0004). c-Met expression was concordant on whole slides and tissue microarrays in 87.9% of samples, and quantifiable with a specific computer-assisted algorithm. In the whole cohort (n = 131), patients with c-Met(high) tumours (36/131) had significantly shorter DFS (9.3 versus 20.0 months, HR 2.165, P = 0.0005) and OS (18.2 versus 35.0 months, HR 1.832, P = 0.0098) in univariate and multivariate analysis. CONCLUSIONS: Simplified c-Met expression is an independent prognostic marker in stage I-II PDAC that may help to identify patients with a high risk of tumour relapse and poor survival.

Environmental activity of bacteria degrading pollutants

Une des meilleures techniques pour décontaminer l'environnement d'éléments toxiques (comme par exemple le dibenzofuan, DBF et le 4-chlorophenol, 4CP) déposés par l'homme, à bas coûts et sans le perturber considérablement, est sans doute la biorémédiation, et particulièrement la bioaugmentation. Malheureusement, si plusieurs microorganismes ont démontré leur efficacité à dégrader les composés toxiques en conditions de laboratoire, plusieurs tentatives afin de les utiliser dans l'environnement n'ont pas abouti. Ces échecs sont probablement le résultat des pauvres connaissances des réactions de ces mêmes microorganismes dans l'environnement. L'objectif de mon travail a été de mieux comprendre les réponses de ces bactéries au niveau de leurs gènes lorsqu'elles sont introduites ou prospèrent dans des conditions plus proches de la réalité, mais encore suffisamment contrôlées pour pouvoir élucider leur comportement. Le fait de résister à des conditions de sécheresse a été considéré en tant que facteur clé dans la survie des bactéries amenées à être utilisées pour la biorémédiation; cela implique une série de mécanismes utilisés par la cellule pour faire face au stress hydrique. Le chapitre II, par une approche métagénomique, compare les réactions de trois souches prometteuses pour la biorémédiation (Arthrobacter chlorophenolicus A6, Sphingomonas wittichii RW1 and Pseudomonas veronii 1YdBTEX2) vis-à-vis du stress hydrique simulé en conditions de laboratoire. L'objectif ici est de découvrir et de décrire les stratégies de résistance au stress, communes ou spécifiques, employées par les bactéries. Mes résultats montrent que les trois souches ont des sensibilités différentes au stress hydrique. Entre les traits communs trouvés, il y a une diminution de l'expression des gènes flagellaires ainsi qu'une augmentation de l'expression de solutes compatibles, mais qui sont souche-spécifiques. J'ai étudié plus en détail la réponse génomique de RW1 par rapport aux inoculations ainsi que sa croissance dans le sable contaminé et non-stérile (chapitre III), et je les ai comparé à des cultures en milieu liquide. Mes résultats indiquent que RW1 peut résister efficacement et peut croître dans des conditions presque sèches et peut également dégrader le contaminant (DBF, dans le cas présent) si les pré-cultures sont réalisées dans le même type de contaminant. Par contre, notre hypothèse du chapitre II se révèle fausse car le comportement de RW1 est très diffèrent de celui observé dans des conditions avec stress hydrique induit par l'addition de sel ou de PEG. Plus intéressant, les réponses de RW1 en milieu liquide sont très différentes de celles observées dans le sable, révélant ainsi que cette souche peut reconnaître le milieu dans lequel elle se trouve. Les mêmes expériences en sable contaminé, cette fois-ci avec 4CP, ont été réalisées pour A6 (chapitre IV) dans l'espoir de compléter la comparaison entre le stress hydrique et l'adaptation dans le sol. Malheureusement, il n'a pas été possible d'obtenir d'échantillons de bonne qualité pour les hybridations des microarrays afin d'étudier la réponse transcriptionnelle dans les différentes phases de croissance dans le sable (contaminé ou non). Toutefois, j'ai appris qu'Arthrobacter ne peut pas croitre dans les sols hautement contaminés si les conditions du sol sont très sèches, elles ont en effet besoin de suffisamment d'eau pour dégrader des quantités importantes de 4CP. Ces observations dirigent l'attention sur le fait que les études sur l'efficacité de l'inoculation de bactéries doivent être testées dans des conditions le plus proche possible de l'environnement ciblé, tout comme les concentrations optimales pour l'inoculum. Finalement, nous avons étudié le comportement de A6 dans la phytosphère avec deux dégrés d'humidité (chapitre V). A6 ne montre pas de réaction particulière face aux changements d'humidité, et à nouveau, ces réponses ne peuvent être liées aux changements d'expression des gènes observées dans les conditions de stress hydrique simulées. Cette étude a permis d'identifier la présence de composés phénoliques dans les feuilles qui peuvent potentiellement améliorer les propriétés de dégradation ou qui permettent d'effectuer de façon plus rapide la réaction de dégradation des contaminants dans un processus de phytoremédiation par A. chlorophenolicus.

Circadian and feeding rhythms differentially affect rhythmic mRNA transcription and translation in mouse liver.

Diurnal oscillations of gene expression are a hallmark of rhythmic physiology across most living organisms. Such oscillations are controlled by the interplay between the circadian clock and feeding rhythms. Although rhythmic mRNA accumulation has been extensively studied, comparatively less is known about their transcription and translation. Here, we quantified simultaneously temporal transcription, accumulation, and translation of mouse liver mRNAs under physiological light-dark conditions and ad libitum or night-restricted feeding in WT and brain and muscle Arnt-like 1 (Bmal1)-deficient animals. We found that rhythmic transcription predominantly drives rhythmic mRNA accumulation and translation for a majority of genes. Comparison of wild-type and Bmal1 KO mice shows that circadian clock and feeding rhythms have broad impact on rhythmic gene expression, Bmal1 deletion affecting surprisingly both transcriptional and posttranscriptional levels. Translation efficiency is differentially regulated during the diurnal cycle for genes with 5'-Terminal Oligo Pyrimidine tract (5'-TOP) sequences and for genes involved in mitochondrial activity, many harboring a Translation Initiator of Short 5'-UTR (TISU) motif. The increased translation efficiency of 5'-TOP and TISU genes is mainly driven by feeding rhythms but Bmal1 deletion also affects amplitude and phase of translation, including TISU genes. Together this study emphasizes the complex interconnections between circadian and feeding rhythms at several steps ultimately determining rhythmic gene expression and translation.

Impaired aldehyde dehydrogenase 1 subfamily member 2A-dependent retinoic acid signaling is related with a mesenchymal-like phenotype and an unfavorable prognosis of head and neck squamous cell carcinoma.

BACKGROUND: An inverse correlation between expression of the aldehyde dehydrogenase 1 subfamily A2 (ALDH1A2) and gene promoter methylation has been identified as a common feature of oropharyngeal squamous cell carcinoma (OPSCC). Moreover, low ALDH1A2 expression was associated with an unfavorable prognosis of OPSCC patients, however the causal link between reduced ALDH1A2 function and treatment failure has not been addressed so far. METHODS: Serial sections from tissue microarrays of patients with primary OPSCC (n = 101) were stained by immunohistochemistry for key regulators of retinoic acid (RA) signaling, including ALDH1A2. Survival with respect to these regulators was investigated by univariate Kaplan-Meier analysis and multivariate Cox regression proportional hazard models. The impact of ALDH1A2-RAR signaling on tumor-relevant processes was addressed in established tumor cell lines and in an orthotopic mouse xenograft model. RESULTS: Immunohistochemical analysis showed an improved prognosis of ALDH1A2(high) OPSCC only in the presence of CRABP2, an intracellular RA transporter. Moreover, an ALDH1A2(high)CRABP2(high) staining pattern served as an independent predictor for progression-free (HR: 0.395, p = 0.007) and overall survival (HR: 0.303, p = 0.002), suggesting a critical impact of RA metabolism and signaling on clinical outcome. Functionally, ALDH1A2 expression and activity in tumor cell lines were related to RA levels. While administration of retinoids inhibited clonogenic growth and proliferation, the pharmacological inhibition of ALDH1A2-RAR signaling resulted in loss of cell-cell adhesion and a mesenchymal-like phenotype. Xenograft tumors derived from FaDu cells with stable silencing of ALDH1A2 and primary tumors from OPSCC patients with low ALDH1A2 expression exhibited a mesenchymal-like phenotype characterized by vimentin expression. CONCLUSIONS: This study has unraveled a critical role of ALDH1A2-RAR signaling in the pathogenesis of head and neck cancer and our data implicate that patients with ALDH1A2(low) tumors might benefit from adjuvant treatment with retinoids.

DNA Topoisomerase I Gene Copy Number and mRNA Expression Assessed as Predictive Biomarkers for Adjuvant Irinotecan in Stage II/III Colon Cancer.

PURPOSE: Prospective-retrospective assessment of theTOP1gene copy number andTOP1mRNA expression as predictive biomarkers for adjuvant irinotecan in stage II/III colon cancer. EXPERIMENTAL DESIGN: Formalin-fixed, paraffin-embedded tissue microarrays were obtained from an adjuvant colon cancer trial (PETACC3) where patients were randomized to 5-fluorouracil/folinic acid with or without additional irinotecan.TOP1copy number status was analyzed by fluorescencein situhybridization (FISH) using aTOP1/CEN20 dual-probe combination.TOP1mRNA data were available from previous analyses. RESULTS: TOP1FISH and follow-up data were obtained from 534 patients.TOP1gain was identified in 27% using a single-probe enumeration strategy (≥4TOP1signals per cell) and in 31% when defined by aTOP1/CEN20 ratio ≥ 1.5. The effect of additional irinotecan was not dependent onTOP1FISH status.TOP1mRNA data were available from 580 patients with stage III disease. Benefit of irinotecan was restricted to patients characterized byTOP1mRNA expression ≥ third quartile (RFS: HRadjusted, 0.59;P= 0.09; OS: HRadjusted, 0.44;P= 0.03). The treatment byTOP1mRNA interaction was not statistically significant, but in exploratory multivariable fractional polynomial interaction analysis, increasingTOP1mRNA values appeared to be associated with increasing benefit of irinotecan. CONCLUSIONS: In contrast to theTOP1copy number, a trend was demonstrated for a predictive property ofTOP1mRNA expression. On the basis ofTOP1mRNA, it might be possible to identify a subgroup of patients where an irinotecan doublet is a clinically relevant option in the adjuvant setting of colon cancer.Clin Cancer Res; 22(7); 1621-31. ©2015 AACR.

Etude in vitro de l'activité électrique du tissu nerveux obtenu par culture de biopsies cérébrales humaines adultes

Récemment encore, la neuro-genèse chez le primate adulte était supposée limitée aux régions précises que sont le bulbe olfactif, la zone sous-granulaire de l'hippocampe et la région sous- ventriculaire. Depuis lors, des cellules neurales progénitrices distribuées dans l'ensemble du cortex du primate adulte furent mises en évidence. Cultivées in vitro, ces cellules forment des écosystèmes cellulaires nerveux constitués de progéniteurs neuronaux, d'astrocytes et d'oligo- dendrocytes. Transplantés sur un modèle de primate parkinsonien, certains progéniteurs complètent leur différentiation en neurones matures et développent des propriétés neuro- trophiques et neuro-protectrices. Injectées aux environs d'une lésion cérébrale, ces cellules offrent un bénéfice fonctionnel et comportemental significatif. Le présent projet mesure l'activité électro-physiologique du tissu nerveux obtenu par culture de biopsies corticales humaines adultes, de sorte à déterminer son aptitude à intégrer l'information. Des biopsies corticales humaines adultes furent cultivées in vitro avec succès sur un support Micro-Electrode-Array. Cette technologie permet l'acquisition d'enregistrements électro- physiologiques à l'échelle des circuits, au sein d'un tissu maintenu en culture. En parallèle, une mesure de l'activité à l'échelle cellulaire fut obtenue par l'application du Patch Clamp à des cellules cultivées sur un support de verre. Malgré une culture prolongée et l'induction d'une différentiation neuronale, aucune activité électro-physiologique significative ne put être démontrée. Une analyse phénotypique à un stade intermédiaire de culture montra l'expression prometteuse du marqueur neuronal précoce β-Tubulin-III. Cependant, après l'induction d'une différenciation neuronale, la surprenante co-expression de marqueurs astroglial (GFAP) et neuronal (MAP2) fut constatée. Le silence électro-physiologique issu des enregistrements sur MEA peut être l'oeuvre d'un isolement des cellules électriquement actives, et d'un défaut d'organisation en réseau. Une interposition de tissu glial entre neurones et électrodes peut également absorber le signal. Par ailleurs, les cellules enregistrées par Patch Clamp furent déterminées selon le seul critère morphologique ; leur nature exacte demeure inconnue. Les analyses phénotypiques laissent supposer l'entrée dans une voie de maturation neuronale par l'expression du marqueur β- Tubulin-III. Toutefois le phénotype exprimé au terme du processus de culture reste incertain. Des facteurs de maturation ou environnementaux semblent faire défaut à la complétion d'une différentiation neuronale. La culture de neurones bien différenciés et électriquement actifs appelle de nouvelles études in vivo, ainsi qu'une analyse fine des voies intracellulaires de maturation.