Étude ultrastructurale et développementale du récepteur EphA4 dans l’hippocampe du rat

Afin de mieux comprendre l’évolution des fonctions du récepteur EphA4 pendant le développement du système nerveux central (SNC), nous avons étudié sa localisation cellulaire et subcellulaire dans l’hippocampe du rat, d’abord chez l’adulte, puis pendant le développement postnatal, ainsi que ses rôles potentiels dans la genèse, la migration ou la maturation des cellules granulaires dans l’hippocampe adulte. Pour ce faire, nous avons utilisé la méthode d’immunocytochimie en microscopie photonique, électronique et confocale. En microscopie photonique, une forte immunoréactivité (peroxydase/DAB) pour EphA4 est observée aux jours 1 et 7 suivant la naissance (P1 et P7) dans les couches de corps cellulaires, avec un marquage notamment associé à la surface des corps cellulaires des cellules granulaires et pyramidales, ainsi que dans les couches de neuropile du gyrus dentelé et des secteurs CA3 et CA1. L’intensité du marquage diminue progressivement dans les couches de corps cellulaires, entre P7 et P14, pour devenir faible à P21 et chez l’adulte, tandis qu’elle persiste dans les couches de neuropile, sauf celles qui reçoivent des afférences du cortex entorhinal. En microscopie électronique, après marquage à la peroxydase/DAB, EphA4 décore toute la surface des cellules pyramidales et granulaires, du corps cellulaire jusqu’aux extrémités distales, entre P1 et P14, pour devenir confiné aux extrémités synaptiques, c’est-à-dire les terminaisons axonales et les épines dendritiques, à P21 et chez l’adulte. À la membrane plasmique des astrocytes, EphA4 est redistribué comme dans les neurones, marquant le corps cellulaire et ses prolongements proximaux à distaux, à P1 et P7, pour devenir restreint aux prolongements périsynaptiques distaux, à partir de P14. D’autre part, des axones en cours de myélinisation présentent souvent une forte immunoréactivité punctiforme à leur membrane plasmique, à P14 et P21. En outre, dans les neurones et les astrocytes, le réticulum endoplasmique, l’appareil de Golgi et les vésicules de transport, organelles impliquées dans la synthèse, la modification posttraductionnelle et le transport des protéines glycosylées, sont aussi marqués, et plus intensément chez les jeunes animaux. Enfin, EphA4 est aussi localisé dans le corps cellulaire et les dendrites des cellules granulaires générées chez l’adulte, au stade de maturation où elles expriment la doublecortine (DCX). De plus, des souris adultes knockouts pour EphA4 présentent des cellules granulaires DCX-positives ectopiques, c’est-à-dire positionnées en dehors de la zone sous-granulaire, ce qui suggère un rôle d’EphA4 dans la régulation de leur migration. Ces travaux révèlent ainsi une redistribution d’EphA4 dans les cellules neuronales et gliales en maturation, suivant les sites cellulaires où un remodelage morphologique s’effectue : les corps cellulaires lorsqu’ils s’organisent en couches, les prolongements dendritiques et axonaux pendant leur croissance, guidage et maturation, puis les épines dendritiques, les terminaisons axonales et les prolongements astrocytaires distaux associés aux synapses excitatrices, jusque chez l’adulte, où la formation de nouvelles synapses et le renforcement des connexions synaptiques existantes sont exercés. Ces localisations pourraient ainsi correspondre à différents rôles d’EphA4, par lesquels il contribuerait à la régulation des capacités plastiques du SNC, selon le stade développemental, la région, l’état de santé, ou l’expérience comportementale de l’animal.

Rôle de l'acétylation du facteur de transcription IRF3

L’immunité innée est notre premier mécanisme de défense contre l’invasion des pathogènes. Cette défense est basée sur la reconnaissance d’éléments invariables des pathogènes par des récepteurs encodés dans les lignées germinales. Dans la réponse anti-virale, le facteur de transcription Interferon Regulatory Factor 3 (IRF3) joue un rôle clé dans la réponse interféron de type I, combattant ainsi la réplication virale et conférant un état anti-viral aux cellules infectées ainsi qu’aux cellules avoisinantes. IRF3 est une protéine dont l’activation et la phosphorylation sont régulées par les kinases TBK1 et IKKi. Nous proposons ici que l’acétylation est une modification post-traductionnelle importante dans la régulation de l’activité d’IRF3. Nous avons observé par immunobuvardage qu’IRF3 est acétylé de façon basale et que cette acétylation est induite par la présence du co-facteur CBP et est inhibée par la présence de la kinase TBK1. Par spectrométrie de masse, nous avons ensuite identifié huit lysines sujettes à l’acétylation sur IRF3. Aussi, par mutagénèse dirigée, nous avons muté de façon ponctuelle chacun de ces sites et avons déterminé que la mutation de la lysine 87 inhibe la capacité d’IRF3 à s’attacher à l’ADN en EMSA et à transactiver son élément de réponse en essai luciférase. Aussi, nous proposons que l’acétylation masque la charge positive de la lysine 87 et contrôle de façon négative l’activité du facteur de transcription IRF3. Notre groupe démontre ainsi pour la première fois l’acétylation du facteur de transcription dans un modèle cellulaire et propose que ce processus joue un rôle inhibiteur dans la régulation de la protéine.

Fonction de la protéine Ceroid lipofuscinosis neuronal 5 (CLN5) dans le tri et le recyclage à l’endosome

Le tri et le transport efficace des hydrolases acides vers le lysosome jouent un rôle critique pour la fonction des cellules. Plus de 50 maladies humaines sont dues à des mutations des enzymes lysosomales, des protéines régulant des processus-clés du transport vers le lysosome ou des enzymes effectuant des modifications posttraductionnelles importantes pour la fonction du lysosome. L’objectif de cette thèse est d’identifier des protéines et des mécanismes permettant à la cellule de réguler le transport des enzymes vers le lysosome. Nous avons formulé l’hypothèse que des protéines mutées dans des maladies lysosomales et dont les fonctions étaient inconnues pouvaient jouer un rôle dans le transport vers le lysosome. Les céroïdes-lipofuscinoses neuronales forment une famille de maladies lysosomales rares mais sont aussi les maladies neurodégénératives infantiles les plus fréquentes. Plusieurs gènes impliqués dans les NCL encodent des protéines aux fonctions inconnues. Les travaux présentés dans cette thèse ont identifié la protéine « ceroid lipofuscinosis neuronal-5 » (CLN5) qui est localisée à l’endosome et au lysosome comme élément nécessaire au recrutement et à l’activation de rab7. Rab7 est une protéine Rab-clé qui contrôle le trafic à l’endosome tardif. Cette petite GTPase est impliquée dans le recrutement de retromer, un complexe protéique qui régule le trafic de l’endosome vers l’appareil de Golgi des récepteurs de tri lysosomal comme sortilin et le récepteur du mannose-6-phosphate. Dans les cellules où CLN5 est déplété, les récepteurs de tri lysosomal sont moins recyclés plus rapidement dégradés. En utilisant des expériences de photomarquage nous avons aussi pu démontrer que Rab7 est moins activées en l’absence de CLN5. Pour exécuter leur fonction les protéines rabs doivent être recrutée à la membrane et activées par l’échange d’une molécule de GDP pour une molécule de GTP. Le recrutement des Rabs à la membrane nécessite une modification posttraductionnelle lipidique pour être facilités. En utilisant un modèle de levures nous avons démontré que l’homologue de Rab7, Ypt7 est palmitoylée. Nous avons aussi démontré que la palmitoyltransférase Swif1 est nécessaire au recrutement de Ypt7 à la membrane. Nous avons aussi remarqué que les sous- unités de retromer chez la levure sont moins recrutées lorsque les palmitoyltransférases sont déplétées. Dans les cellules de mammifères nous avons démontré que Rab7 est également palmitoylé et que cette palmitoylation est possiblement effectuée par les palmitoyltransférases DHHC1 et DHHC8. La palmitoylation de Rab7 a lieu sur les cystéines en C-terminal qui sont nécessaires au recrutement membranaire et qui auparavant étaient uniquement décrites comme prénylées. En utilisant la méthode de « click chemistry » nous avons découvert que lorsque la prénylation de Rab7 est bloquée le niveau de palmitoylation augmente. Pour caractériser l’interaction entre CLN5 et Rab7 nous avons performé des expériences afin d’établir définitivement la topologie de cette protéine. Nous avons ainsi démontré que CLN5 est une protéine hautement glycosylée qui est initialement traduite en protéine transmembranaire et subséquemment clivée par un membre de la famille des peptidase de peptide signal (SPP). Cette protéine soluble peut alors possiblement interagir avec CLN3 qui est aussi palmitoylée pour recruter et activer Rab7. Nos études suggèrent pour la première fois que CLN5 pourrait être un recruteur et un activateur de Rab7 qui agirait avec la protéine CLN3 pour séquestrer Rab7 avec les autres récepteurs palmitoylés et permettre leur recyclage vers l’appareil de Golgi.

Modification of composition of a nanoemulsion with different cholesteryl ester molecular species: Effects on stability, peroxidation, and cell uptake

Purpose: Use of lipid nanoemulsions as carriers of drugs for therapeutic or diagnostic purposes has been increasingly studied. Here, it was tested whether modifications of core particle constitution could affect the characteristics and biologic properties of lipid nanoemulsions. Methods: Three nanoemulsions were prepared using cholesteryl oleate, cholesteryl stearate, or cholesteryl linoleate as main core constituents. Particle size, stability, pH, peroxidation of the nanoemulsions, and cell survival and uptake by different cell lines were evaluated. Results: It was shown that cholesteryl stearate nanoemulsions had the greatest particle size and all three nanoemulsions were stable during the 237-day observation period. The pH of the three nanoemulsion preparations tended to decrease over time, but the decrease in pH of cholesteryl stearate was smaller than that of cholesteryl oleate and cholesteryl linoleate. Lipoperoxidation was greater in cholesteryl linoleate than in cholesteryl oleate and cholesteryl stearate. After four hours' incubation of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) with nanoemulsions, peroxidation was minimal in the presence of cholesteryl oleate and more pronounced with cholesteryl linoleate and cholesteryl stearate. In contrast, macrophage incubates showed the highest peroxidation rates with cholesteryl oleate. Cholesteryl linoleate induced the highest cell peroxidation rates, except in macrophages. Uptake of cholesteryl oleate nanoemulsion by HUVEC and fibroblasts was greater than that of cholesteryl linoleate and cholesteryl stearate. Uptake of the three nanoemulsions by monocytes was equal. Uptake of cholesteryl oleate and cholesteryl linoleate by macrophages was negligible, but macrophage uptake of cholesteryl stearate was higher. In H292 tumor cells, cholesteryl oleate showed the highest uptakes. HUVEC showed higher survival rates when incubated with cholesteryl stearate and smaller survival with cholesteryl linoleate. H292 survival was greater with cholesteryl stearate. Conclusion: Although all three nanoemulsion types were stable for a long period, considerable differences were observed in size, oxidation status, and cell survival and nanoemulsion uptake in all tested cell lines. Those differences may be helpful in protocol planning and interpretation of data from experiments with lipid nanoemulsions.

A NOTES Modification of the Transanal Pull-Through

Transanal endorectal pull-through (TAEPT) surgery is primarily performed for rectosigmoid aganglionosis, generally with excellent results. There is evidence that overstretching the anus and tension traction in the sigmoid during the procedure could impair the final continence of the patient. Many researchers suggest the use of small umbilical or laparoscopic access to aid in colon mobilization, thus preventing excessive handling within the anal canal. We assumed that transabdominal mobilization of the sigmoid could be prevented by utilizing the NOTES (natural orifices transluminal endoscopic surgery) technique. We performed a TAEPT with NOTES access of the sigmoid vascular pedicle, keeping the surgery exclusively transanal, which prevented scars in the abdomen and minimized the stretching of perineal structures.

Nuclear modification factors of phi mesons in d plus Au, Cu plus Cu, and Au plus Au collisions at root s(NN)=200 GeV

The PHENIX experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider has performed systematic measurements of phi meson production in the K(+)K(-) decay channel at midrapidity in p + p, d + Au, Cu + Cu, and Au + Au collisions at root s(NN) = 200 GeV. Results are presented on the phi invariant yield and the nuclear modification factor R(AA) for Au + Au and Cu + Cu, and R(dA) for d + Au collisions, studied as a function of transverse momentum (1 < p(T) < 7 GeV/c) and centrality. In central and midcentral Au + Au collisions, the R(AA) of phi exhibits a suppression relative to expectations from binary scaled p + p results. The amount of suppression is smaller than that of the pi(0) and the. in the intermediate p(T) range (2-5 GeV/c), whereas, at higher p(T), the phi, pi(0), and. show similar suppression. The baryon (proton and antiproton) excess observed in central Au + Au collisions at intermediate p(T) is not observed for the phi meson despite the similar masses of the proton and the phi. This suggests that the excess is linked to the number of valence quarks in the hadron rather than its mass. The difference gradually disappears with decreasing centrality, and, for peripheral collisions, the R(AA) values for both particle species are consistent with binary scaling. Cu + Cu collisions show the same yield and suppression as Au + Au collisions for the same number of N(part). The R(dA) of phi shows no evidence for cold nuclear effects within uncertainties.

Transition in Yield and Azimuthal Shape Modification in Dihadron Correlations in Relativistic Heavy Ion Collisions

Hard-scattered parton probes produced in collisions of large nuclei indicate large partonic energy loss, possibly with collective produced-medium response to the lost energy. We present measurements of pi(0) trigger particles at transverse momenta p(T)(t) = 4-12 GeV/c and associated charged hadrons (p(T)(a) = 0.5-7 GeV/c) vs relative azimuthal angle Delta phi in Au + Au and p + p collisions at root s(NN) = 200 GeV. The Au + Au distribution at low p(T)(a), whose shape has been interpreted as a medium effect, is modified for p(T)(t) < 7 GeV/c. At higher p(T)(t), the data are consistent with unmodified or very weakly modified shapes, even for the lowest measured p(T)(a), which quantitatively challenges some medium response models. The associated yield of hadrons opposing the trigger particle in Au + Au relative to p + p (I(AA)) is suppressed at high p(T) (I(AA) approximate to 0.35-0.5), but less than for inclusive suppression (R(AA) approximate to 0.2).

Particle-species dependent modification of jet-induced correlations in Au plus Au collisions at root s(NN)=200 GeV

Measurements in Au + Au collisions at root s(NN) = 200 GeV of jet correlations for a trigger hadron at intermediate transverse momentum (p(T,trig)) with associated mesons or baryons at lower p(T,assoc) indicate strong modification of the away-side jet. The ratio of jet-associated baryons to mesons increases with centrality and p(T,assoc). For the most central collisions, the ratio is similar to that for inclusive measurements. This trend is incompatible with in-vacuum fragmentation but could be due to jetlike contributions from correlated soft partons, which recombine upon hadronization.

Multipoint covalent immobilization of lipase on chitosan hybrid hydrogels: influence of the polyelectrolyte complex type and chemical modification on the catalytic properties of the biocatalysts

This work aimed at the production of stabilized derivatives of Thermomyces lanuginosus lipase (TLL) by multipoint covalent immobilization of the enzyme on chitosan-based matrices. The resulting biocatalysts were tested for synthesis of biodiesel by ethanolysis of palm oil. Different hydrogels were prepared: chitosan alone and in polyelectrolyte complexes (PEC) with kappa-carrageenan, gelatin, alginate, and polyvinyl alcohol (PVA). The obtained supports were chemically modified with 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS) to increase support hydrophobicity, followed by activation with different agents such as glycidol (GLY), epichlorohydrin (EPI), and glutaraldehyde (GLU). The chitosan-alginate hydrogel, chemically modified with TNBS, provided derivatives with higher apparent hydrolytic activity (HA(app)) and thermal stability, being up to 45-fold more stable than soluble lipase. The maximum load of immobilized enzyme was 17.5 mg g(-1) of gel for GLU, 7.76 mg g(-1) of gel for GLY, and 7.65 mg g(-1) of gel for EPI derivatives, the latter presenting the maximum apparent hydrolytic activity (364.8 IU g(-1) of gel). The three derivatives catalyzed conversion of palm oil to biodiesel, but chitosan-alginate-TNBS activated via GLY and EPI led to higher recovered activities of the enzyme. Thus, this is a more attractive option for both hydrolysis and transesterification of vegetable oils using immobilized TLL, although industrial application of this biocatalyst still demands further improvements in its half-life to make the enzymatic process economically attractive.

Modification of surface properties of Ti-16Si-4B powder alloy by plasma immersion ion implantation

Results of the surface modification of Ti-16Si-4B powder alloy by nitrogen ion implantation are presented, together with the experimental description of the preparation of that powder by high-energy ball milling and hot pressing. The phase structure, chemical composition and morphology of sample surfaces were observed by utilizing X-ray diffractometer (XRD), atomic force microscope (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). A tribological characterization was carried out with a ball-on-disc tribometer and an SEM. Friction coefficient is compared with the one obtained for Ti-6Al-4V alloy and the wear scars characterized by SEM/EDS (energy dispersive spectroscopy). The concentration profile of the detected elements have been investigated using Auger electron spectroscopy (AES) depth profiling. Our results show that a shallow implanted layer of oxygen and nitrogen ions were obtained at the Ti-16Si -4B alloy surface, sufficient to modify slightly its tribological properties. Crown Copyright (C) 2011 Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Single step process for particles surface modification or thin film composite production

Adsorbent materials and composites are quite useful for sensor development. Therefore, the aim of this work is the surface modification of particulates and/or composite formation. The material was produced by plasma polymerization of HMDS (hexamethyldisilazane) in a single step. SEM analysis shows good surface coverage of particulates with a plasma polymerized film formed by several clusters that might increase adsorption. Particles (starch. 5 5 mu m) recovered with HMDS films show good properties for retention of medium-size Organic molecules, such as dye. Thin films formed by a mixture of particles and plasma polymerized thin film HMDS species were obtained in a single step and can be used for retention of organic compounds, in liquid or gaseous phase. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Surface modification of bovine bone ash prepared by milling and acid washing process

Bovine bone ash is the main raw material for fabrication of bone china, a special kind of porcelain that has visual and mechanical advantages when compared to usual porcelains. The properties of bone china are highly dependent on the characteristics of the bone ash. However, despite a relatively common product, the science behind formulations and accepted fabrication procedures for bone china is not completely understood and deserves attention for future processing optimizations. In this paper, the influence of the preparation steps (firing, milling, and washing of the bones) on the physicochemical properties of bone ash particles was investigated. Bone powders heat-treated at temperatures varying from 700 to 1000 degrees C were washed and milled. The obtained materials were analyzed in terms of particle size distribution, chemical composition, density, specific surface area, FTIR spectroscopy, dynamic electrophoretic mobility, crystalline phases and scanning electron microscopy. The results indicated that bone ash does not significantly change in terms of chemistry and physical features at calcination temperatures above 700 degrees C. After washing in special conditions, one could only observe hydroxyapatite in the diffraction pattern. By FTIR it was observed that carbonate seems to be mainly concentrated on the surface of the powders. Since this compound can influence in the dispersion stability, and consequently in the quality of the final bone china product, and considering optimal washing parameters based on the dynamic electrophoretic mobility results, we describe a procedure for surface cleaning. (c) 2009 Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l. All rights reserved.

Modification of arthropod vector competence via symbiotic bacteria

Some of the world's most devastating diseases are transmitted by arthropod vectors. Attempts to control these arthropods are currently being challenged by the widespread appearance of insecticide resistance. It is therefore desirable to develop alternative strategies to complement existing methods of vector control. In this review, Charles Beard, Scott O'Neill, Robert Tesh, Frank Richards and Serap Aksoy present an approach for introducing foreign genes into insects in order to confer refractoriness to vector populations, ie. the inability to transmit disease-causing agents. This approach aims to express foreign anti-parasitic or anti-viral gene products in symbiotic bacteria harbored by insects. The potential use of naturally occurring symbiont-based mechanisms in the spread of such refractory phenotypes is also discussed.

The effects of prepulse-blink reflex trial repetition and prepulse change on blink reflex modification at short and long lead intervals

Prepulse inhibition and facilitation of the blink reflex are said to reflect different responses elicited by the lead stimulus, transient detection and orienting response respectively. Two experiments investigated the effects of trial repetition and lead stimulus change on blink modification. It was hypothesized that these manipulations will affect orienting and thus blink facilitation to a greater extent than they will affect transient detection and thus blink inhibition. In Experiment 1 (N = 64), subjects were trained with a sequence of 12 lead stimulus and 12 blink stimulus alone presentations, and 24 lead stimulus-blink stimulus pairings. Lead interval was 120 ms for 12 of the trials and 2000 ms for the other 12. For half the subjects this sequence was followed by a change in pitch of the lead stimulus. In Experiment 2 (N = 64), subjects were trained with a sequence of 36 blink alone stimuli and 36 lead stimulus-blink stimulus pairings. The lead interval was 120 ms for half the subjects and 2000 ms for the other half. The pitch of the lead stimulus on prestimulus trials 31-33 was changed for half the subjects in each group. In both experiments, the amount of blink inhibition decreased during training whereas the amount of blink facilitation remained unchanged. Lead stimulus change had no effect on blink modification in either experiment although it resulted in enhanced skin conductance responses and greater heart rate deceleration in Experiment 2. The present results are not consistent with the notion that blink facilitation is linked to orienting whereas blink inhibition reflects a transient detection mechanism. (C) 1998 Elsevier Science B.V.