Mutations in LONP1, a mitochondrial matrix protease, cause CODAS syndrome.

Cerebral, ocular, dental, auricular, skeletal anomalies (CODAS) syndrome (MIM 600373) was first described and named by Shehib et al, in 1991 in a single patient. The anomalies referred to in the acronym are as follows: cerebral-developmental delay, ocular-cataracts, dental-aberrant cusp morphology and delayed eruption, auricular-malformations of the external ear, and skeletal-spondyloepiphyseal dysplasia. This distinctive constellation of anatomical findings should allow easy recognition but despite this only four apparently sporadic patients have been reported in the last 20 years indicating that the full phenotype is indeed very rare with perhaps milder or a typical presentations that are allelic but without sufficient phenotypic resemblance to permit clinical diagnosis. We performed exome sequencing in three patients (an isolated case and a brother and sister sib pair) with classical features of CODAS. Sanger sequencing was used to confirm results as well as for mutation discovery in a further four unrelated patients ascertained via their skeletal features. Compound heterozygous or homozygous mutations in LONP1 were found in all (8 separate mutations; 6 missense, 1 nonsense, 1 small in-frame deletion) thus establishing the genetic basis of CODAS and the pattern of inheritance (autosomal recessive). LONP1 encodes an enzyme of bacterial ancestry that participates in protein turnover within the mitochondrial matrix. The mutations cluster at the ATP-binding and proteolytic domains of the enzyme. Biallelic inheritance and clustering of mutations confirm dysfunction of LONP1 activity as the molecular basis of CODAS but the pathogenesis remains to be explored.

Predicting the outcome of post-anoxic comatose patients based on single-trial EEG analysis

Les maladies cardio-vasculaires représentent la première cause de mortalité en Suisse. Après un arrêt cardio-respiratoire, une minorité des patients survit sans ou avec peu de séquelles fonctionnelles. L'évaluation du pronostic se fait classiquement selon des critères établis par l'Académie Américaine de Neurologie (AAN) en 2006, soit précédant l'introduction de l'hypothermie thérapeutique. Depuis, ces critères semblent insuffisants, et de nouveaux examens para-cliniques sont nécessaires afin d'identifier les patients ayant un pronostic favorable. La détection d'irrégularités auditives, et plus particulièrement l'évolution de cette détection sur plusieurs jours, pourrait être un indicateur du pronostic de patients comateux suite à une anoxie cérébrale. En effet, lors d'une violation de la régularité établie par des séries de sons identiques, deux signaux sont détectables à l'électro- encéphalographie (EEG). Le premier, dénommé «Mismatch negativity» (MMN), peut être enregistré après une violation locale d'une régularité établie au niveau de chaque son. Il reflète un processus inconscient et ne demandant pas de ressources attentionnelles. Le deuxième, dénommé « complexe P300 » survient par contre après une violation globale d'une régularité établie au niveau de groupes de sons. La littérature actuelle indique que ce deuxième phénomène requerrait la présence de capacités attentionnelles. Dans notre étude, nous avons testé l'existence de cette détection d'irrégularités auditives globales chez des patients dans une phase précoce de coma post-anoxique, sous hypothermie thérapeutique. Nous avons enregistré la réponse électro-encéphalographique lors de violations de régularités auditives globales, à l'aide d'un protocole expérimental qui intégrait en plus un paradigme de MMN classique, afin de tester la détection d'irrégularités auditives locales également. Notre analyse finale inclut 24 patients comateux ayant subi un arrêt cardio-respiratoire, et bénéficié du protocole hypothermie du Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV) à Lausanne. Après une analyse multivariée des réponses électro-encéphalographiques de chaque tracé individuellement (« single-trial »), nous avons trouvé que 8 patients sur 24 pouvaient discriminer une irrégularité globale, alors qu'étant définis comateux selon l'échelle de Glasgow (GCS). De plus, l'amélioration de la détection d' irrégularités auditives entre deux EEG consécutifs (en hypo- puis normothermie), était un facteur de bon pronostic. Notre test pourrait ainsi être un complément para-clinique dans l'évaluation du pronostic de patients en coma post- anoxique.

Drug-eluting stents compared to bare-metal stents improve short-term survival in patients with acute myocardial infarction undergoing primary percutaneous coronary intervention: a nationwide prospective analysis of the AMIS Plus registry.

BACKGROUND: Recently, it has been suggested that the type of stent used in primary percutaneous coronary interventions (pPCI) might impact upon the outcomes of patients with acute myocardial infarction (AMI). Indeed, drug-eluting stents (DES) reduce neointimal hyperplasia compared to bare-metal stents (BMS). Moreover, the later generation DES, due to its biocompatible polymer coatings and stent design, allows for greater deliverability, improved endothelial healing and therefore less restenosis and thrombus generation. However, data on the safety and performance of DES in large cohorts of AMI is still limited. AIM: To compare the early outcome of DES vs. BMS in AMI patients. METHODS: This was a prospective, multicentre analysis containing patients from 64 hospitals in Switzerland with AMI undergoing pPCI between 2005 and 2013. The primary endpoint was in-hospital all-cause death, whereas the secondary endpoint included a composite measure of major adverse cardiac and cerebrovascular events (MACCE) of death, reinfarction, and cerebrovascular event. RESULTS: Of 20,464 patients with a primary diagnosis of AMI and enrolled to the AMIS Plus registry, 15,026 were referred for pPCI and 13,442 received stent implantation. 10,094 patients were implanted with DES and 2,260 with BMS. The overall in-hospital mortality was significantly lower in patients with DES compared to those with BMS implantation (2.6% vs. 7.1%,p < 0.001). The overall in-hospital MACCE after DES was similarly lower compared to BMS (3.5% vs. 7.6%, p < 0.001). After adjusting for all confounding covariables, DES remained an independent predictor for lower in-hospital mortality (OR 0.51,95% CI 0.40-0.67, p < 0.001). Since groups differed as regards to baseline characteristics and pharmacological treatment, we performed a propensity score matching (PSM) to limit potential biases. Even after the PSM, DES implantation remained independently associated with a reduced risk of in-hospital mortality (adjusted OR 0.54, 95% CI 0.39-0.76, p < 0.001). CONCLUSIONS: In unselected patients from a nationwide, real-world cohort, we found DES, compared to BMS, was associated with lower in-hospital mortality and MACCE. The identification of optimal treatment strategies of patients with AMI needs further randomised evaluation; however, our findings suggest a potential benefit with DES.

Role of an LRR receptor-like kinase in the establishment of a functional root endodermal barrier

The endodermis is a highly conserved cell layer present in the root of all vascular plants, except Lycophytes. This tissue layer establishes a protective diffusion barrier surrounding the vasculature and is expected to prevent passive, uncontrolled flow of nutrients through the root. This barrier property is achieved by the production of Casparian strips (CS), a localized cell wall impregnation of lignin in the anticlinal walls of each endodermal cell, forming a belt-like structure sealing the extracellular space. The CS act as a selective barrier between the external cell layers and the vascular cylinder and are thought to be important in many aspects of root function. For instance, selective nutrient uptake and sequestration from the soil, resistance to different abiotic and biotic stresses are expected to involve functional CS. Although discovered 150 years ago, nothing was known about the genes involved in CS establishment until recently. The use of the model plant Arabidopsis thaliana together with both reverse and forward genetic approaches led to the discovery of an increasing number of genes involved in different steps of CS formation during the last few years. One of these genes encodes SCHENGEN3 (SGN3), a leucine-rich repeat receptor-like kinase (LRR-RLK). SGN3 was discovered first by reverse genetic due to its endodermis-enriched expression, and the corresponding mutant displays strong endodermal permeability of the apoplastic tracer Propidium Iodide (PI) indicative of defective CS. One aim of this thesis is to study the role of SGN3 at the molecular level in order to understand its involvement in establishing an impermeable CS. The endodermal permeability of sgn3 is shown to be the result of incorrect localization of key proteins involved in CS establishment (the "Casparian strip domain proteins", CASPs), leading to non-functional CS interrupted by discontinuities. CASPs localize in the plasma membrane domain subjacent to the CS, named the Casparian Strip membrane Domain (CSD). The CSD discontinuities in sgn3 together with SGN3 localization in close proximity to the CASPs lead to the assumption that SGN3 is involved in the formation of a continuous CSD. In addition, SGN3 might have a second role, acting as a kinase reporting CSD integrity leading to lignin and suberin production in CSD/CS defective plants. Up to now, sgn3 is the strongest and most specific CS mutant available, displaying tracer penetration along the whole length of the seedling root. For this reason, this mutant is well suited in order to characterize the physiological behaviour of CS affected plants. Due to the lack of such mutants in the past, it was not possible to test the presumed functions of CS by using plants lacking this structure. We decided to use sgn3 for this purpose. Surprisingly, sgn3 overall growth is only slightly affected. Nevertheless, processes expected to rely on functional CS, such as water transport through the root, nutrient homeostasis, salt tolerance and resistance to an excess of some nutrients are altered in this mutant. On the other hand, homeostasis for most elements and drought tolerance are not affected in sgn3. It is surprising to observe that homeostatic defects are specific, with a decrease in potassium and an increase in magnesium levels. It indicates a backup system, set up by the plant in order to counteract free diffusion of nutrients into the stele. For instance, potassium shortage in sgn3 upregulates the transcription of potassium influx transport proteins and genes known to be induced by potassium starvation. Moreover, sgn3 mutant is hypersensitive to low potassium conditions. Hopefully, these results about SGN3 will help our understanding of CS establishment at the molecular level. In addition, physiological experiments using sgn3 should give us a framework for future experiments and help us to understand the different roles of CS and their involvement during nutrient radial transport through the root. -- L'endoderme est un tissu présent dans les racines de toutes les plantes vasculaires à l'exception des Lycophytes. Ce tissu établit une barrière protectrice entourant les tissus vasculaires dans le but d'éviter la diffusion passive et incontrôlée des nutriments au travers de la racine. Cette propriété de barrière provient de la production des cadres de Caspary, une imprégnation localisée de lignine des parties anticlinales de la paroi de chaque cellule d'endoderme. Cela donne naissance à un anneau/cadre qui rend étanche l'espace extracellulaire. Les cadres de Caspary agissent comme une barrière sélective entre les couches externes de la racine et le cylindre central et sont supposés être importants dans beaucoup d'aspects du fonctionnement de la racine. Par exemple, l'absorption sélective de nutriments et leur séquestration à partir du sol ainsi que la résistance contre différents stress abiotiques et biotiques sont supposés impliquer des cadres de Caspary fonctionnels. Bien que découverts il y a 150 ans, rien n'était connu concernant les gènes impliqués dans Ja formation des cadres de Caspary jusqu'à récemment. Durant ces dernière années, l'utilisation de la plante modèle Arabidopsis thaliana ainsi que des approches de génétique inverse et classique ont permis la découverte d'un nombre croissant de gènes impliqués à différentes étapes de la formation de cette structure. Un des ces gènes code pour SCHENGEN3 (SGN3), un récepteur kinase "leucine-rich repeat receptor-like kinase" (LRR-RLK). SGN3 a été découvert en premier par génétique inverse grâce à son expression enrichie dans l'endoderme. Les cadres de Caspary ne sont pas fonctionnels dans le mutant correspondant, ce qui est visible à cause de la perméabilité de l'endoderme au traceur apoplastique Propidium Iodide (PI). Un des objectifs de cette thèse est d'étudier la fonction de SGN3 au niveau moléculaire dans le but de comprendre son rôle dans la formation des cadres de Caspary. J'ai pu démontrer que la perméabilité de l'endoderme du mutant sgn3 est le résultat de la localisation incorrecte de protéines impliquées dans la formation des cadres de Caspary, les "Casparian strip domain proteins" (CASPs). Cela induit des cadres de Caspary non fonctionnels, contenant de nombreuses interruptions. Les CASPs sont localisés à la membrane plasmique dans un domaine sous-jacent les cadres de Caspary appelé Casparian Strip membrane Domain (CSD). Les interruptions du CSD dans le mutant sgn3, ainsi que la localisation de SGN3 à proximité des CASPs nous font penser à un rôle de SGN3 dans l'élaboration d'un CSD ininterrompu. De plus, SGN3 pourrait avoir un second rôle, agissant en tant que kinase reportant l'intégrité du CSD et induisant la production de lignine et de subérine dans des plantes contenant des cadres de Caspary non fonctionnels. Jusqu'à ce jour, sgn3 est le mutant en notre possession le plus fort et le plus spécifique, ayant un endoderme perméable tout le long de la racine. Pour cette raison, ce mutant est adéquat dans le but de caractériser la physiologie de plantes ayant des cadres de Caspary affectés. De manière surprenante, la croissance de sgn3 est seulement peu affectée. Néanmoins, des processus censés nécessiter des cadres de Caspary fonctionnels, comme le transport de l'eau au travers de la racine, l'homéostasie des nutriments, la tolérance au sel et la résistance à l'excès de certains nutriments sont altérés dans ce mutant. Malgré tout, l'homéostasie de la plupart des nutriments ainsi que la résistance au stress hydrique ne sont pas affectés dans sgn3. De manière surprenante, les altérations de l'ionome de sgn3 sont spécifiques, avec une diminution de potassium et un excès de magnésium. Cela implique un système de compensation établi par la plante dans le but d'éviter la diffusion passive des nutriments en direction du cylindre central. Par exemple, le manque de potassium dans sgn3 augmente la transcription de transporteurs permettant l'absorption de cet élément. De plus, des gènes connus pour être induits en cas de carence en potassium sont surexprimés dans sgn3 et la croissance de ce mutant est sévèrement affectée dans un substrat pauvre en potassium. Ces résultats concernant SGN3 vont, espérons-le, aider à la compréhension du processus de formation des cadres de Caspary au niveau moléculaire. De plus, les expériences de physiologie utilisant sgn3 présentées dans cette thèse devraient nous donner une base pour des expériences futures et nous permettre de comprendre mieux le rôle des cadres de Caspary, et plus particulièrement leur implication dans le transport radial des nutriments au travers de la racine. -- Les plantes terrestres sont des organismes puisant l'eau et les nutriments dont elles ont besoin pour leur croissance dans le sol grâce à leurs racines. De par leur immobilité, elles doivent s'adapter à des sols contenant des quantités variables de nutriments et il leur est crucial de sélectionner ce dont elles ont besoin afin de ne pas s'intoxiquer. Cette sélection est faite grâce à un filtre formé d'un tissu racinaire interne appelé endoderme. L'endoderme fabrique une barrière imperméable entourant chaque cellule appelée "cadre de Caspary". Ces cadres de Caspary empêchent le libre passage des nutriments, permettant un contrôle précis de leur passage. De plus, ils sont censés permettre de résister contre différents stress environnementaux comme la sécheresse, la salinité du sol ou l'excès de nutriments. Bien que découverts il y a 150 ans, rien n'était connu concernant les gènes impliqués dans la formation des cadres de Caspary jusqu'à récemment. Durant ces dernière années, l'utilisation de la plante modèle Arabidopsis thaliana a permis la découverte d'un nombre croissant de gènes impliqués à différentes étapes de la formation de cette structure. Un de ces gènes code pour SCHENGEN3 (SGN3), un récepteur kinase "leucine-rich repeat receptor-like kinase" (LRR- RLK). Nous montrons dans cette étude que le gène SGN3 est impliqué dans la formation des cadres de Caspary, et que le mutant correspondant sgn3 a des cadres de Caspary interrompus. Ces interruptions rendent l'endoderme perméable, l'empêchant de bloquer le passage des molécules depuis le sol vers le centre de la racine. En utilisant ce mutant, nous avons pu caractériser la physiologie de plantes ayant des cadres de Caspary affectés. Cela a permis de découvrir que le transport de l'eau au travers de la racine était affecté dans le mutant sgn3. De plus, l'accumulation de certains éléments dans les feuilles de ce mutant est altérée. Nous avons également pu montrer une sensibilité de ce mutant à un excès de sel ou de certains nutriments comme le fer et le manganèse.

Missense mutations in TENM4, a regulator of axon guidance and central myelination, cause essential tremor.

Essential tremor (ET) is a common movement disorder with an estimated prevalence of 5% of the population aged over 65 years. In spite of intensive efforts, the genetic architecture of ET remains unknown. We used a combination of whole-exome sequencing and targeted resequencing in three ET families. In vitro and in vivo experiments in oligodendrocyte precursor cells and zebrafish were performed to test our findings. Whole-exome sequencing revealed a missense mutation in TENM4 segregating in an autosomal-dominant fashion in an ET family. Subsequent targeted resequencing of TENM4 led to the discovery of two novel missense mutations. Not only did these two mutations segregate with ET in two additional families, but we also observed significant over transmission of pathogenic TENM4 alleles across the three families. Consistent with a dominant mode of inheritance, in vitro analysis in oligodendrocyte precursor cells showed that mutant proteins mislocalize. Finally, expression of human mRNA harboring any of three patient mutations in zebrafish embryos induced defects in axon guidance, confirming a dominant-negative mode of action for these mutations. Our genetic and functional data, which is corroborated by the existence of a Tenm4 knockout mouse displaying an ET phenotype, implicates TENM4 in ET. Together with previous studies of TENM4 in model organisms, our studies intimate that processes regulating myelination in the central nervous system and axon guidance might be significant contributors to the genetic burden of this disorder.

Buried in the Middle but Guilty: Intronic Mutations in the TCIRG1 Gene Cause Human Autosomal Recessive Osteopetrosis.

Autosomal recessive osteopetrosis (ARO) is a rare genetic bone disease with genotypic and phenotypic heterogeneity, sometimes translating into delayed diagnosis and treatment. In particular, cases of intermediate severity often constitute a diagnostic challenge and represent good candidates for exome sequencing. Here, we describe the tortuous path to identification of the molecular defect in two siblings, in which osteopetrosis diagnosed in early childhood followed a milder course, allowing them to reach the adult age in relatively good conditions with no specific therapy. No clearly pathogenic mutation was identified either with standard amplification and resequencing protocols or with exome sequencing analysis. While evaluating the possible impact of a 3'UTR variant on the TCIRG1 expression, we found a novel single nucleotide change buried in the middle of intron 15 of the TCIRG1 gene, about 150 nucleotides away from the closest canonical splice site. By sequencing a number of independent cDNA clones covering exons 14 to 17, we demonstrated that this mutation reduced splicing efficiency but did not completely abrogate the production of the normal transcript. Prompted by this finding, we sequenced the same genomic region in 33 patients from our unresolved ARO cohort and found three additional novel single nucleotide changes in a similar location and with a predicted disruptive effect on splicing, further confirmed in one of them at the transcript level. Overall, we identified an intronic region in TCIRG1 that seems to be particularly prone to splicing mutations, allowing the production of a small amount of protein sufficient to reduce the severity of the phenotype usually associated with TCIRG1 defects. On this basis, we would recommend including TCIRG1 not only in the molecular work-up of severe infantile osteopetrosis but also in intermediate cases and carefully evaluating the possible effects of intronic changes. © 2015 American Society for Bone and Mineral Research.

Impact of early valve surgery on outcome of Staphylococcus aureus prosthetic valve infective endocarditis: analysis in the International Collaboration of Endocarditis-Prospective Cohort Study.

BACKGROUND: The impact of early valve surgery (EVS) on the outcome of Staphylococcus aureus (SA) prosthetic valve infective endocarditis (PVIE) is unresolved. The objective of this study was to evaluate the association between EVS, performed within the first 60 days of hospitalization, and outcome of SA PVIE within the International Collaboration on Endocarditis-Prospective Cohort Study. METHODS: Participants were enrolled between June 2000 and December 2006. Cox proportional hazards modeling that included surgery as a time-dependent covariate and propensity adjustment for likelihood to receive cardiac surgery was used to evaluate the impact of EVS and 1-year all-cause mortality on patients with definite left-sided S. aureus PVIE and no history of injection drug use. RESULTS: EVS was performed in 74 of the 168 (44.3%) patients. One-year mortality was significantly higher among patients with S. aureus PVIE than in patients with non-S. aureus PVIE (48.2% vs 32.9%; P = .003). Staphylococcus aureus PVIE patients who underwent EVS had a significantly lower 1-year mortality rate (33.8% vs 59.1%; P = .001). In multivariate, propensity-adjusted models, EVS was not associated with 1-year mortality (risk ratio, 0.67 [95% confidence interval, .39-1.15]; P = .15). CONCLUSIONS: In this prospective, multinational cohort of patients with S. aureus PVIE, EVS was not associated with reduced 1-year mortality. The decision to pursue EVS should be individualized for each patient, based upon infection-specific characteristics rather than solely upon the microbiology of the infection causing PVIE.

Stereotactic body radiation therapy with helical tomotherapy for medical inoperable early-stage primary and second-primary non-small cell lung neoplasm : one-year outcome and toxicity analysis

Le cancer du poumon est la première cause de mortalité associée au cancer dans le monde. Le traitement curatif des tumeurs pulmonaires non-à-petites-cellules (NSCLC) diagnostiquées à un stade précoce se base sur une approche chirurgicale. Cependant, étant donné les comorbidités liées à la consommation de tabac, dont la bronchopneumopathie chronique occupe la première place, l'éligibilité chirurgicale pour ce type de cancer se trouve fréquemment limitée. Dans ce contexte, l'emploi de la radiothérapie stéréotaxique (SBRT) est une alternative valable chez les patients atteints d'un NSCLC primaire de stade précoce, et qui sont considérés inopérables à cause de leurs comorbidités. Depuis peu seulemement, le spectre de la SBRT a été élargi aux patients atteints d'un deuxième NSCLC primaire (SPLC), faisant suite à un premier NSCLC, traité avec un but curatif. Ils concernent donc des patients ayant déjà subits une intervention chirurgicale au préalable et qui présentent une réserve fonctionnelle pulmonaire extrêmement réduite. Le succès croissant de la SBRT résulte soit d'une efficacité thérapeutique comparables à la chirurgie, soit de sa toxicité qui semble limitée. À notre connaissance, seulement une étude a reporté des issues cliniques de patients affectés par des NSCLC primaires traités par SBRT. Cette dernière a utilisé la tomothérapie comme système d'irradiation (T-SBRT), sur un faible échantillon de patients (n = 27). Concernant l'irradiation des patients présentant des SPLC, la littérature disponible est pauvre et aucune publication a décrit l'utilisation de la T-SBRT. Ces éléments innovants ont donc motivé la rédaction d'un travail de thèse concernant les premières données cliniques de l'expérience faite au CHUV. Du point de vue des effets secondaires, si la pneumonie actinique précoce et tardive survenant au niveau du champ d'irradiation est désormais une complication iatrogène bien connue de la SBRT, une seule étude s'est intéressée à ce sujet dans le cadre de la T-SBRT. De plus, une entité bénigne et transitoire de pneumonie ( ?) a été reconnue depuis peu : la pneumonie organisée radio-induite (OP). Celle-ci semble se chevaucher comme un autre effet iatrogène à l'extérieur du champ d'irradiation. Originellement, cette dernière avait été rapportée dans les suites de la radiothérapie pour les cancer du sein. Elle a été décrite comme étant initialement limitée au champ d'irradiation et successivement pouvant s'étendre dynamiquement en dehors de celui-ci. Nous avons donc supposé que des infiltrats de OP peuvent être présents chez des patients asymptomatiques, et que ce dynamisme pourrait être identifié déjà au sein du champ d'irradiation. Notre étude a démontré que le traitement par T-SBRT garde des issues cliniques très encourageantes, aussi bien pour les tumeurs primaires que pour les SPLC. Entre autre, ce traitement semble avoir une toxicité limitée, et l'existence vraisemblable de la OP, déjà au sein du champ d'irradiation, peut aider les radiologues à différencier les infiltrats radio-induits d'une une récidive tumorale.

RNA enrichment method for quantitative transcriptional analysis of pathogens in vivo applied to the fungus Candida albicans.

UNLABELLED: In vivo transcriptional analyses of microbial pathogens are often hampered by low proportions of pathogen biomass in host organs, hindering the coverage of full pathogen transcriptome. We aimed to address the transcriptome profiles of Candida albicans, the most prevalent fungal pathogen in systemically infected immunocompromised patients, during systemic infection in different hosts. We developed a strategy for high-resolution quantitative analysis of the C. albicans transcriptome directly from early and late stages of systemic infection in two different host models, mouse and the insect Galleria mellonella. Our results show that transcriptome sequencing (RNA-seq) libraries were enriched for fungal transcripts up to 1,600-fold using biotinylated bait probes to capture C. albicans sequences. This enrichment biased the read counts of only ~3% of the genes, which can be identified and removed based on a priori criteria. This allowed an unprecedented resolution of C. albicans transcriptome in vivo, with detection of over 86% of its genes. The transcriptional response of the fungus was surprisingly similar during infection of the two hosts and at the two time points, although some host- and time point-specific genes could be identified. Genes that were highly induced during infection were involved, for instance, in stress response, adhesion, iron acquisition, and biofilm formation. Of the in vivo-regulated genes, 10% are still of unknown function, and their future study will be of great interest. The fungal RNA enrichment procedure used here will help a better characterization of the C. albicans response in infected hosts and may be applied to other microbial pathogens. IMPORTANCE: Understanding the mechanisms utilized by pathogens to infect and cause disease in their hosts is crucial for rational drug development. Transcriptomic studies may help investigations of these mechanisms by determining which genes are expressed specifically during infection. This task has been difficult so far, since the proportion of microbial biomass in infected tissues is often extremely low, thus limiting the depth of sequencing and comprehensive transcriptome analysis. Here, we adapted a technology to capture and enrich C. albicans RNA, which was next used for deep RNA sequencing directly from infected tissues from two different host organisms. The high-resolution transcriptome revealed a large number of genes that were so far unknown to participate in infection, which will likely constitute a focus of study in the future. More importantly, this method may be adapted to perform transcript profiling of any other microbes during host infection or colonization.

Cost-minimization analysis of three decision strategies for cardiac revascularization : results of the "suspected CAD"cohort of the european cardiovascular magnetic resonance registry.

BACKGROUND: Coronary artery disease (CAD) continues to be one of the top public health burden. Perfusion cardiovascular magnetic resonance (CMR) is generally accepted to detect CAD, while data on its cost effectiveness are scarce. Therefore, the goal of the study was to compare the costs of a CMR-guided strategy vs two invasive strategies in a large CMR registry. METHODS: In 3'647 patients with suspected CAD of the EuroCMR-registry (59 centers/18 countries) costs were calculated for diagnostic examinations (CMR, X-ray coronary angiography (CXA) with/without FFR), revascularizations, and complications during a 1-year follow-up. Patients with ischemia-positive CMR underwent an invasive CXA and revascularization at the discretion of the treating physician (=CMR + CXA-strategy). In the hypothetical invasive arm, costs were calculated for an initial CXA and a FFR in vessels with ≥50 % stenoses (=CXA + FFR-strategy) and the same proportion of revascularizations and complications were applied as in the CMR + CXA-strategy. In the CXA-only strategy, costs included those for CXA and for revascularizations of all ≥50 % stenoses. To calculate the proportion of patients with ≥50 % stenoses, the stenosis-FFR relationship from the literature was used. Costs of the three strategies were determined based on a third payer perspective in 4 healthcare systems. RESULTS: Revascularizations were performed in 6.2 %, 4.5 %, and 12.9 % of all patients, patients with atypical chest pain (n = 1'786), and typical angina (n = 582), respectively; whereas complications (=all-cause death and non-fatal infarction) occurred in 1.3 %, 1.1 %, and 1.5 %, respectively. The CMR + CXA-strategy reduced costs by 14 %, 34 %, 27 %, and 24 % in the German, UK, Swiss, and US context, respectively, when compared to the CXA + FFR-strategy; and by 59 %, 52 %, 61 % and 71 %, respectively, versus the CXA-only strategy. In patients with typical angina, cost savings by CMR + CXA vs CXA + FFR were minimal in the German (2.3 %), intermediate in the US and Swiss (11.6 % and 12.8 %, respectively), and remained substantial in the UK (18.9 %) systems. Sensitivity analyses proved the robustness of results. CONCLUSIONS: A CMR + CXA-strategy for patients with suspected CAD provides substantial cost reduction compared to a hypothetical CXA + FFR-strategy in patients with low to intermediate disease prevalence. However, in the subgroup of patients with typical angina, cost savings were only minimal to moderate.

Ventricularisation of the left atrium: a rare cause of left ventricular dysfunction in a patient with mitral valve prolapse

Case: A 11 yo girl with Marfan syndrome was referred to cardiac MR (CMR) to measure the size of her thoracic aorta. She had a typical phenotype with arachnodactyly, abnormally long arms, and was tall and slim (156 cm, 28 kg, body mass index 11,5 kg/m2). She complained of no symptoms. Cardiac auscultation revealed a prominent mid-systolic click and an end-systolic murmur at the apex. A recent echocardiogram showed a moderately dilated left ventricle with normal function and a mitral valve prolapse with moderate mitral valve regurgitation. CMR showed a dilatation of the aortic root (38 mm, Z-score 8.9) and a severe prolapse of the mitral valve with regurgitation. The ventricular cavity was moderately dilated (116 ml/m2) and its contraction was hyperdynamic (stroke volume (SV): 97 ml; LVEF 72%, with the LV volumes measured by modified Simpson method from the apex to the mitral annulus). In this patient however, the mitral prolapse was characterized by a severe backward movement of the valve toward the left atrium (LA) in systole and the dyskinetic movement of the atrioventricular plane caused a ventricularisation of a part of the LA in systole (Figure). This resulted in a significant reduction of LVEF: more than ¼ of the apparent SV was displaced backwards into the ventricularized LA volume, reducing the effective LVEF to 51% (effective SV 69ml). Moreover, by flow measurement, the SV across the ascending aorta was 30 ml (cardiac index 2.0 l/min/m2) allowing the calculation of a regurgitant fraction across the mitral valve of 56%, which was diagnostic for a severe mitral valve insufficiency. Conclusion: This case illustrates the phenomenon of a ventricularisation of the LA where the severe prolapse gives the illusion of a higher attachement of the mitral leaflets within the atrial wall. Besides the severe mitral regurgitation, this paradoxical backwards movement of the valve causes an intraventricular unloading during systole reducing the apparent LVEF of 72% to an effective LVEF of only 51%. In addition, forward flow fraction is only 22% after accounting for the regurgitant volume, as well. This combined involvement of the mitral valve could explain the discrepancy between a low output state and an apparently hyperdynamic LV contraction. Due to its ability to precisely measure flows and volumes, CMR is particularly suited to detect this phenomenon and to quantify its impact on the LV pump function.

Interactome analysis reveals that FAM161A, deficient in recessive retinitis pigmentosa, is a component of the Golgi-centrosomal network.

Defects in FAM161A, a protein of unknown function localized at the cilium of retinal photoreceptor cells, cause retinitis pigmentosa, a form of hereditary blindness. By using different fragments of this protein as baits to screen cDNA libraries of human and bovine retinas, we defined a yeast two-hybrid-based FAM161A interactome, identifying 53 bona fide partners. In addition to statistically significant enrichment in ciliary proteins, as expected, this interactome revealed a substantial bias towards proteins from the Golgi apparatus, the centrosome and the microtubule network. Validation of interaction with key partners by co-immunoprecipitation and proximity ligation assay confirmed that FAM161A is a member of the recently recognized Golgi-centrosomal interactome, a network of proteins interconnecting Golgi maintenance, intracellular transport and centrosome organization. Notable FAM161A interactors included AKAP9, FIP3, GOLGA3, KIFC3, KLC2, PDE4DIP, NIN and TRIP11. Furthermore, analysis of FAM161A localization during the cell cycle revealed that this protein followed the centrosome during all stages of mitosis, likely reflecting a specific compartmentalization related to its role at the ciliary basal body during the G0 phase. Altogether, these findings suggest that FAM161A's activities are probably not limited to ciliary tasks but also extend to more general cellular functions, highlighting possible novel mechanisms for the molecular pathology of retinal disease.

Genome-wide meta-analysis uncovers novel loci influencing circulating leptin levels.

Leptin is an adipocyte-secreted hormone, the circulating levels of which correlate closely with overall adiposity. Although rare mutations in the leptin (LEP) gene are well known to cause leptin deficiency and severe obesity, no common loci regulating circulating leptin levels have been uncovered. Therefore, we performed a genome-wide association study (GWAS) of circulating leptin levels from 32,161 individuals and followed up loci reaching P<10(-6) in 19,979 additional individuals. We identify five loci robustly associated (P<5 × 10(-8)) with leptin levels in/near LEP, SLC32A1, GCKR, CCNL1 and FTO. Although the association of the FTO obesity locus with leptin levels is abolished by adjustment for BMI, associations of the four other loci are independent of adiposity. The GCKR locus was found associated with multiple metabolic traits in previous GWAS and the CCNL1 locus with birth weight. Knockdown experiments in mouse adipose tissue explants show convincing evidence for adipogenin, a regulator of adipocyte differentiation, as the novel causal gene in the SLC32A1 locus influencing leptin levels. Our findings provide novel insights into the regulation of leptin production by adipose tissue and open new avenues for examining the influence of variation in leptin levels on adiposity and metabolic health.

The EXS Domain of PHO1 Participates in the Response of Shoots to Phosphate Deficiency via a Root-to-Shoot Signal.

The response of shoots to phosphate (Pi) deficiency implicates long-distance communication between roots and shoots, but the participating components are poorly understood. We have studied the topology of the Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) PHOSPHATE1 (PHO1) Pi exporter and defined the functions of its different domains in Pi homeostasis and signaling. The results indicate that the amino and carboxyl termini of PHO1 are both oriented toward the cytosol and that the protein spans the membrane twice in the EXS domain, resulting in a total of six transmembrane α-helices. Using transient expression in Nicotiana benthamiana leaf, we demonstrated that the EXS domain of PHO1 is essential for Pi export activity and proper localization to the Golgi and trans-Golgi network, although the EXS domain by itself cannot mediate Pi export. In contrast, removal of the amino-terminal hydrophilic SPX domain does not affect the Pi export capacity of the truncated PHO1 in N. benthamiana. While the Arabidopsis pho1 mutant has low shoot Pi and shows all the hallmarks associated with Pi deficiency, including poor shoot growth and overexpression of numerous Pi deficiency-responsive genes, expression of only the EXS domain of PHO1 in the roots of the pho1 mutant results in a remarkable improvement of shoot growth despite low shoot Pi. Transcriptomic analysis of pho1 expressing the EXS domain indicates an attenuation of the Pi signaling cascade and the up-regulation of genes involved in cell wall synthesis and the synthesis or response to several phytohormones in leaves as well as an altered expression of genes responsive to abscisic acid in roots.

Identification of novel factors during the establishment of the Casparian strip in the endodermis

Multicellular organisms rely on specialized tissues that allow for the controlled exchange of matter with their surrounding. In order to function properly, these tissues need to establish a tight connection between the individual cells to prevent uncontrolled passive diffusion across the extracellular space. In animals, these connections are called tight and adherens junctions and are a critical feature of epithelia. These connections, however, rely on direct protein-protein interaction of plasma membrane proteins of adjacent cells. Such a mechanism is not possible in plants due to the cell wall, which encases the individual cells. In order to absorb nutrients, while simultaneously preventing uncontrolled diffusion between cells, land plants have evolved the root endodermis, which is functionally equivalent to animal epithelia. Its cells are surrounded by a precisely localized and aligned, ring-like lignin deposition, called the Casparian strip, and therefore tightly connected between each other. Very little was known about the development of the endodermis and the Casparian strip until recently. In the meantime, however, we have identified a family of endodermis- specific proteins, the CASPs, which recruits extracellular proteins the specific Casparian strip membrane domain (CSD) to locally synthesize lignin in the cell wall. Yet, we hardly knew any specifics on how the CSD is initially defined and how the critically important CASPs are being recruited to it. We therefore conducted a forward genetic screen on the localization of CASPI-GFP in order to identify novel mutants, which lack a defined CSD. We identified 48 mutants, which fell into 15 different complementation groups. While some of the isolated genes had previously been identified through different approaches, nine novel genes, which had never been implicated in CSD development and maintenance, were identified. One of them, LORD OF THE RINGS 2 (.LOTR2) is described to greater detail in this work. LOTR2 encodes for EX070A1, a protein of the evolutionary conserved exocyst complex. This complex has frequently been implicated in various secretory processes across kingdoms. In Arabidopsis, it transiently defines the positioning of CASPI-GFP. We have performed a detailed analysis of the dynamics of EX070A1 and CASPI-GFP, including studies with other markers and propose a mechanism, by which the cytosolic EX070A1 transiently defines a plasma membrane domain to recruit transmembrane proteins, which then recruit extracellular enzymes for localized cell wall modification. Considering the ubiquitous expression of EX070A1, we think that this mechanism is potentially of importance not only for the endodermis and the Casparian strip but also for many other tissues, in which the cell wall becomes locally modified. In fact, many other tissues with secondary cell wall modifications contain proteins very similar to the CASPs. It will be interesting to see to which degree this mechanism is employed in other tissues. As for the endodermis, we have now identified the first gene, which is not specific to the endodermis but shows endodermis-specific dynamics. This might give us a better insight on how the plant modulates this ubiquitously present factor in a cell- or tissue-type specific manner. Considering the knowledge, mutants and tools, which are available to us for investigating the endodermis, the Casparian strip, the exocyst complex and EX070A1 might be just the right experimental system to address these questions. -- Les organismes multicellulaires dépendent des tissues spécialisé pour l'échange contrôlé entre eux et leur environnement. Pour leur bon fonctionnement, les cellules de ces tissus ont besoin d'être très étroitement assemblés afin de prévenir la diffusion non-contrôlée à travers l'espace extracellulaire. Chez les animaux, ces connexions sont appelées jonctions serrées et jonctions adhérentes. Ces jonctions dépendent des interactions directes entre les protéines des cellules voisines. Ceci n'est pas possible chez les plantes à cause de la paroi cellulaire qui recouvre chaque cellule individuellement. Pour absorber les nutriments et en même temps empêcher la diffusion non-contrôlé entre cellules, les plantes ont évolué 1'endoderme dans la racine, qui est fonctionnellement équivalent aux épithéliums des animaux. Les cellules de l'endoderme sont ceinturées par une déposition de lignine très précisément localisées comme un anneau et alignées entre les cellules, et qui, donc, connecte étroitement les cellules avoisinante: Le cadre de Caspary. Peu était connu sur le développement de l'endoderme et le cadre de Caspaiy jusqu'à il y a quelques années. Récemment, pourtant, nous avons identifié une famille de protéines spécifiques à l'endoderme, les CASPs, qui définissent le domaine membranaire du cadre de Caspaiy (CSD). Les CASPs recrutent les protéines extracellulaires nécessaire à la synthèse du cadre de Caspary vers une région limité dans la paroi cellulaire. Pourtant, on connaît très peu les processus spécifiques concernant la définition initiale du CSD et comment les CASPs, qui ont une importance cruciale, sont recrutées vers ce domaine. Par conséquent nous avons mené un crible génétique sur la localisation du CASPI- GFP, qui sert comme marqueur pour le CSD. Notre but étant d'isoler de nouveaux mutants affectés dans l'établissement du CSD. Nous avons identifié 48 mutants, en 15 groupes de complémentation. Bien que certains des gènes isolés étaient déjà impliqué dans la formation du cadre de Caspary, neuf nouveaux gènes n'ayant jamais été impliqués dans le développement ou la maintenance du CSD ont pu être identifiés. Un de ces gènes, LORD OF THE RINGS2 (LOTR2) sera décrit plus en détail dans cette étude. LOTR2 code pour EX070A1, qui est une protéine, du complexe exocyste. Ce complexe de protéines a très bien été conservé au cours de l'évolution. Il était souvent impliqué dans plusieurs processus de sécrétion dans toutes les branches de la vie. Chez Arabidopsis, EX070A1 définit la position du CSD d'une façon transitoire et recrute CASP1- GFP. Nous avons mené une analyse détaillée des dynamiques d'EX070Al et CASPI-GFP ainsi que, des études avec des autres mutants. Nous proposons un mécanisme, d'après lequel EX070A1, recruté du cytosol, définit un domaine dans la membrane plasmique pour localiser des protéines transmembranaires, ces dernières ensuite recruteront des enzymes extracellulaires pour la modification locale de la paroi cellulaire. Vu qu'EX070A1 est exprimé dans toute dans la plante, nous pensons que ce mécanisme est potentiellement important non seulement pour l'endoderme et le cadre de Caspary, mais aussi pour les autres tissus où la paroi cellulaire doit être localement modifiée. En effet, plusieurs autres tissus contiennent des protéines très similaires aux CASPs. Il serait intéressant de voir à quelle dégrée ce mécanisme est également utilisé dans ces tissues. En ce qui concerne l'endoderme, nous avons maintenant identifié le premier gène qui n'est pas exprimé spécifiquement dans l'endoderme, mais qui montre tout de même une dynamique caractéristique dans ce tissu. Il serait intéressant de voir comment la plante peut moduler ce facteur omniprésent d'une façon spécifique. Vu les connaissances, les mutants et les outils qu'on a maintenant à notre disposition, l'endoderme et son cadre de Caspary, le complexe exocyste et EX070A1 sont probablement des bons systèmes expérimentaux pour étudier ces questions. -- Identification des nouveaux facteurs pendant l'établissement du cadre de Caspary dans l'endoderme. Lothar Kalmbach, Département de Biologie Moléculaire Végétale (DBMV), Université de Lausanne. Comme tous les autres organismes multicellulaires, les plantes terrestres dépendent de tissus spécialisés pour l'échange contrôlé avec leur environnement. Ces tissus sont importants pour l'absorption des nutriments mais également pour éviter l'influx de composés toxiques. Chez les plantes, ce tissu se trouve dans la racine. C'est l'endoderme. Grâce au cadre de Caspary, qui permet une forte connexion entre les cellules au niveau de leur paroi, l'endoderme empêche les éléments toxiques d'entrer dans le système vasculaire. Depuis quelques années, nous comprenons de plus en plus la nature et la biosynthèse, ainsi que les protéines impliquées dans l'ancrage des enzymes à la membrane plasmique. Nous n'avons eu, par contre, aucune idée sur le mécanisme qui d'abord définit cet endroit dans la membrane plasmique. Nous avons mené un crible génétique sur la localisation de CASPI-GFP, une protéine, qui recrute les enzymes extracellulaires pour la synthèse du cadre de Caspary. Nous avons identifié plusieurs nouveaux gènes qui sont impliqués dans l'intégrité du cadre de Caspary. L'un de ces gènes est EX070A1, qui est un facteur ayant un rôle important lors de la sécrétion des protéines dans tous les organismes eukaryotes. Ces mutants sont gravement affectés au niveau du cadre de Caspary, mais surtout ils ne sont plus capables de localiser CASPI-GFP. Nous avons suivi la dynamique d'EX070Al et de CASP1-GFP en combinaison avec d'autres marqueurs. Nous avons pu montrer que l'accumulation d'EX070Al est spécifique pour l'endoderme et essentielle pour bien localiser CASPI-GFP et donc, le cadre de Caspary. Ces résultats nous aident à mieux comprendre le développement de l'endoderme mais peuvent potentiellement aussi être utilisés pour étudier les modifications de la paroi cellulaire dans d'autres cellules de la plante.