Un criblage ciblant de nouveaux facteurs impliqués dans l’assemblage mitotique des chromosomes dans le nématode C. elegans

La division cellulaire est un processus fondamental des êtres vivants. À chaque division cellulaire, le matériel génétique d'une cellule mère est dupliqué et ségrégé pour produire deux cellules filles identiques; un processus nommé la mitose. Tout d'abord, la cellule doit condenser le matériel génétique pour être en mesure de séparer mécaniquement et également le matériel génétique. Une erreur dans le niveau de compaction ou dans la dynamique de la mitose occasionne une transmission inégale du matériel génétique. Il est suggéré dans la littérature que ces phénomènes pourraient causé la transformation des cellules cancéreuses. Par contre, le mécanisme moléculaire générant la coordination des changements de haut niveau de la condensation des chromosomes est encore incompris. Dans les dernières décennies, plusieurs approches expérimentales ont identifié quelques protéines conservées dans ce processus. Pour déterminer le rôle de ces facteurs dans la compaction des chromosomes, j'ai effectué un criblage par ARNi couplé à de l'imagerie à haute-résolution en temps réel chez l'embryon de C. elegans. Grâce à cette technique, j'ai découvert sept nouvelles protéines requises pour l'assemblage des chromosomes mitotiques, incluant la Ribonucléotide réductase (RNR) et Topoisomérase II (topo-II). Dans cette thèse, je décrirai le rôle structural de topo-II dans l'assemblage des chromosomes mitotiques et ces mécanismes moléculaires. Lors de la condensation des chromosomes, topo-II agit indépendamment comme un facteur d'assemblage local menant par la suite à la formation d'un axe de condensation tout au long du chromosome. Cette localisation est à l'opposé de la position des autres facteurs connus qui sont impliqués dans la condensation des chromosomes. Ceci représente un nouveau mécanisme pour l'assemblage des chromosomes chez C. elegans. De plus, j'ai découvert un rôle non-enzymatique à la protéine RNR lors de l'assemblage des chromosomes. Lors de ce processus, RNR est impliqué dans la stabilité des nucléosomes et alors, permet la compaction de haut niveau de la chromatine. Dans cette thèse, je rapporte également des résultats préliminaires concernant d'autres nouveaux facteurs découverts lors du criblage ARNi. Le plus important est que mon analyse révèle que la déplétion des nouvelles protéines montre des phénotypes distincts, indiquant la fonction de celles-ci lors de l'assemblage des chromosomes. Somme toute, je conclus que les chromosomes en métaphase sont assemblés par trois protéines ayant des activités différentes d'échafaudage: topoisomérase II, les complexes condensines et les protéines centromériques. En conclusion, ces études prouvent le mécanisme moléculaire de certaines protéines qui contribuent à la formation des chromosomes mitotiques.

Dissection moléculaire de l’interaction de la DNA topoisomérase I avec la matrice extracellulaire et les fibroblastes

La sclérose systémique est une maladie autoimmune dont l’une des complications majeures est la fibrose. La DNA topoisomérase I (topo) est l’un des principaux autoantigènes associés à cette maladie. Toutefois, aucun lien n’a encore pu être établi entre la présence des anti-topo et le développement de la fibrose. Les travaux antérieurs du laboratoire d’accueil ont montré une interaction directe de la topo avec la surface des fibroblastes et la matrice extracellulaire. Nous avons voulu caractériser ces interactions du point de vue moléculaire. La topo a donc été exprimée sous forme de 5 fragments, déterminés à partir de ses principaux domaines structuraux et de ses épitopes majeurs, chez E. coli. Les fragments purifiés ont été analysés pour leur interaction avec l’héparine, représentant les héparane sulfates de la surface des fibroblastes, et avec des protéines purifiées de la matrice extracellulaire. Nous avons montré que le fragment topo-N est le principal responsable de l’interaction avec l’héparine, ce qui suggère donc l’implication potentielle de ce domaine dans l’interaction de la topo avec la surface des fibroblastes. Le fragment topo-DIDII est responsable de l’interaction avec la plupart des protéines de la matrice extracellulaire étudiées, alors que le fragment topo-H15 n’interagit qu’avec la vitronectine. Aucune interaction des fragments topo-DIII et topo-C n’a été décelée. Ces résultats pourront maintenant servir à mieux comprendre le rôle potentiel de la topo et des autoanticorps circulants anti-topo dans la fibrose présente chez les personnes atteintes de sclérose systémique en contribuant à l’identification de la cible de la topo sur les fibroblastes.

Implication des protéines MCM dans la réponse cellulaire aux dommages à l’ADN

Les protéines MCM (minichromosome maintenance) forment un complexe hétérohexamérique composé des protéines MCM2 à MCM7 qui possède une activité hélicase nécessaire lors de la réplication de l’ADN. Ce complexe est la cible des protéines ATM et ATR, kinases responsables de l’initiation de la réponse cellulaires aux dommages à l’ADN, pour permettre l’arrêt de la réplication lors de la détection de cassure double brin. De plus, les MCM permettent le remodelage de la chromatine par leur activité hélicase mais aussi par leur association avec une chaperone d’histone la protéine ASF1. Toutefois, la majorité des complexes MCM ne co-localisent pas avec les origines de réplication. De plus, la quantité des protéines MCM dans la cellule est nettement supérieure à la quantité requise lors de la réplication. Ces deux faits laissent présager que ce complexe hélicase pourrait jouer un second rôle. Des études effectuées au laboratoire ont démontré une augmentation de la fixation à la chromatine des protéines MCM suite au traitement avec l’étoposide, un inhibiteur de la topoisomérase II qui cause des cassures double brin. L’étude des interactions de la protéine MCM2 par spectrométrie de masse ainsi que par immunobuvardage ont démontré une augmentation de l’interaction entre la protéine MCM2 et ASF1 suite aux dommages. Ceci suggère que les protéines MCM pourraient être impliquées dans les mécanismes de réparation de l’ADN. La nature de l’interaction entre la protéine MCM2 et ASF1 a été déterminée in vitro par des immunobuvardages de type Far western et des Dot blot avec des mutants de la protéine MCM2. Des cellules U2OS-Flp-in ont été utilisées pour générer des lignées stables exprimants les protéines MCM2 à MCM7 avec une étiquette GFP ou fusionnées avec une biotine-ligase (BirA). Les cellules ont été cultivées dans du milieu SILAC et des immunoprécipitations ont été effectuées sur des cellules contrôles (R0K0), des cellules qui expriment MCM-GFP ou BirA (R6K4) non-traitées et des cellules qui expriment MCM-GFP ou BirA traitées à l’étoposide (R10K8). Les immunoprécipitations ont été analysés au spectromètre de masse pour déterminer la modulation des interactions avant et après dommages à l’ADN. Les études d’interactions in vitro ont permis d’identifier que l’interaction entre la protéine MCM2 et ASF1 se situe entre les acides aminés 81-162 sur la protéine MCM2. L’approche de spectrométrie de masse a permis d’identifier plusieurs protéines liant le complexe MCM qui sont impliquées non seulement dans la réplication de l’ADN mais aussi dans le remodelage de la chromatine. De plus, certains de ces nouveaux partenaires augmentent leur interaction avec le complexe suite à l’induction de dommages. Ces résultats suggèrent que les protéines MCM jouent un rôle dans la réorganisation de la chromatine dans les mécanismes de réparation de l’ADN.

Durabilidade natural do estipe de pupunha (Bactris gasipaes Kunth, Arecaceae) II: insetos

Neste trabalho estão apresentados os resultados da durabilidade natural do estipe (madeira) de Bactris gasipaes Kunth (pupunha), quando submetido ao ataque de insetos xilófagos, em ensaios em ambiente florestal e urbano. Foram utilizados dez palmeiras, cinco com espinhos e cinco sem espinhos, de plantios da Fazenda Experimental da Universidade Federal do Amazonas, localizada no km 40 da rodovia Manaus-Boa Vista (BR 174). De cada uma das palmeiras foram cortados três discos de aproximadamente 30 cm de espessura, retirados da base, do meio e do topo. No ambiente florestal, os discos foram distribuídos aleatoriamente, em área próxima ao plantio, no espaçamento de 0,5m, permanecendo durante 18 meses, período no qual foram efetuadas seis inspeções trimestrais para avaliar o grau de deterioração e coleta de insetos. Para o ensaio em condição urbana, os discos foram secionados axialmente para a retirada da medula e distribuídos aleatoriamente, nas posições côncava e convexa, sobre uma estrutura de madeira, localizada no Campus do INPA em Manaus, e inspecionados bimestralmente por um ano. Os resultados do ensaio no ambiente florestal indicaram que a maioria dos discos foi deteriorada por térmitas e a vida útil da base foi em torno de 18 meses, a do meio e do topo em torno de 15. As principais espécies de cupins foram: Heterotermes tenuis (Hagen) (Rhinotermitidae) responsável pela deterioração da parte basal, mediana e o topo; Nasutitermes similis Emerson (Termitidae) que infestou a região da base e do meio; Anoplotermes sp.(Termitidae) e Nasutitermes tatarandae (Holmgren) (Termitidae) responsáveis pela infestação da parte mediana do estipe. No ambiente urbano, o principal responsável pela deterioração das amostras foi o besouro Dinoderus bifoveolatus Wollston (Bostrichidae), e em seguida, o térmita N. similis.

Human topoisomerase II-DNA interaction study by using atomic force microscopy.

Type II topoisomerases (Topo II) are unique enzymes that change the DNA topology by catalyzing the passage of two double-strands across each other by using the energy from ATP hydrolysis. In vitro, human Topo II relaxes positive supercoiled DNA around 10-fold faster than negative supercoiled DNA. By using atomic force microscopy (AFM) we found that human Topo II binds preferentially to DNA cross-overs. Around 50% of the DNA crossings, where Topo II was bound to, presented an angle in the range of 80-90°, suggesting a favored binding geometry in the chiral discrimination by Topo II. Our studies with AFM also helped us visualize the dynamics of the unknotting action of Topo II in knotted molecules.

Toxicidade genética das antraciclinas : associação entre estrutura química e ação inibitória sobre a topoisomerase II

Considerando não apenas a importância das antraciclinas na terapêutica do câncer, mas também os efeitos colaterais associados ao uso destas drogas, o presente estudo procurou avaliar a atividade genotóxica de seis antraciclinas em uso clínico - doxorrubicina (DOX), daunorrubicina (DNR), epirrubicina (EPI), idarrubicina (IDA), além dos análogos de última geração, pirarrubicina (THP) e aclarrubicina (ACLA). Para tanto, foi empregado o Teste de Mutação e Recombinação Somática (SMART) em Drosophila melanogaster, que permite a detecção simultânea de mutação gênica e cromossômica, assim como de eventos relacionados com recombinação mitótica - possibilitando quantificar a contribuição deste último parâmetro genético para a genotoxicidade total induzida pelas drogas em estudo. Os dados obtidos a partir desta análise demonstraram que todas as antraciclinas estudadas induziram acréscimos significativos, relacionados tanto à mutação, quanto à recombinação nas células somáticas deste inseto. Além disso, a recombinação mitótica - entre cromossomos homólogos - foi o evento responsável por, aproximadamente, 62 a 100% da toxicidade genética observada. A comparação do potencial genotóxico dos diferentes análogos, através da padronização do número de danos genéticos por unidade de tratamento (mM), caracterizou a ACLA e o THP como as drogas mais potentes – sendo cerca de 20 vezes mais efetivas, como genotoxinas, do que a DOX, o análogo menos potente. Já que a principal ação genotóxica desta família de compostos está relacionada à inibição da topoisomerase II (topo II) – uma enzima que atua no relaxamento da supertorção da dupla hélice de DNA, através da quebra e posterior religação de suas fitas - as diferenças observadas podem ser atribuídas ao mecanismo envolvido neste bloqueio Enquanto os análogos DOX, DNR, EPI, IDA e THP atuam como venenos de topo II - tornando permanentes as quebras induzidas pela enzima - a ACLA inibe a função catalítica desta enzima, impedindo a sua ligação ao DNA. Cabe ainda ressaltar que a genotoxicidade da ACLA não está restrita à sua atividade catalítica sobre a topo II, mas também à sua ação como veneno de topo I e à sua habilidade de intercalar-se na molécula de DNA. Quando a potência genotóxica destas drogas foi associada a suas estruturas químicas, observou-se que substituições no grupamento amino-açúcar levaram a uma maior atividade tóxico-genética, quando comparadas a modificações no cromóforo. Cabe ainda ressaltar que as modificações estruturais, presentes nos análogos DOX, DNR, EPI, IDA e THP, não alteraram a sua ação recombinogênica. No entanto, no que se refere a ACLA, observaram-se decréscimos significativos na indução de recombinação mitótica - que podem ser atribuídas às múltiplas substituições presentes tanto no grupamento amino-açúcar quanto no cromóforo. O conjunto destas observações evidencia que a genotoxicidade total das drogas em estudo está centrada na indução de recombinação homóloga - um evento predominantemente envolvido tanto na iniciação, quanto na progressão do câncer. A alta incidência de tumores secundários, em pacientes submetidos ao tratamento com as antraciclinas, pode, pois, ser atribuída à ação preferencial destas drogas sobre a recombinação mitótica – embora a atividade mutagênica não possa ser desconsiderada.

Análise da efetividade de polimerização, adaptação marginal e interna de restaurações Classe II de resinas compostas de inserção em bloco utilizando diferentes matrizes

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Megabenthic communities in the waters around Svalbard during POLARSTERN cruise ARK-VIII/2 (EPOS II)

Composition and distribution of megabenthic communities around Svalbard were investigated in June/July 1991 with 20 Agassiz trawl and 5 bottom trawl hauls in depths between 100 and 2100 m. About 370 species, ranging from sponges to fish, were identified in the catches. Species numbers per station ranged from 21 to 86. Brittle stars, such as Ophiacantha bidentata, Ophiura sarsi and Ophiocten sericeum, were most important in terms of constancy and relative abundance in the catches. Other prominent faunal elements were eunephthyid alcyonarians, bivalves, shrimps, sea stars and fish (Gadidae, Zoarcidae, Cottidae). Multivariate analyses of the species and environmental data sets showed that the spatial distribution of the megabenthos was characterized by a pronounced depth zonation: abyssal, bathyal, off-shore shelf and fjordic communities were discriminated. However, a gradient in sediment properties, especially the organic carbon content, seemed to superimpose on the bathymetric pattern. Both main factors are interpreted as proxies of the average food availability, which is, hence, suggested to have the strongest influence in structuring megabenthic communities off Svalbard.

Étude des voies de signalisation et des mécanismes moléculaires impliqués dans [l']apoptose des cellules leucémiques HL-60 traitées avec des inhibiteurs de topoisomérases I et II

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Étude des voies de signalisation et des mécanismes moléculaires impliqués dans [l']apoptose des cellules leucémiques HL-60 traitées avec des inhibiteurs de topoisomérases I et II

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Menires do Alto Algarve oriental : Lavajo I e Lavajo II (Alcoutim)

Neste trabalho apresenta-se o resultado das escavações realizadas respectivamente em 1998 e em 2001 nos núcleos de menires de Lavajo I e de Lavajo II, distanciados cerca de 250 m na direcção NNE e separados pelo pequeno vale do Lavajo. Os locais, actualmente, são intervisíveis, graças à implantação destacada no terreno: Lavajo I situa-se no topo de colina enquanto Lavajo II ocupa a linha de festo de uma encosta, conferindo ao local visibilidade tanto do lado sul como do lado norte. O conjunto de Lavajo I é constituído actualmente por três monólitos, todos de grauvaque: um, quase inteiro, de tendência fálica, é actualmente o maior menir de grauvaque conhecido em território português, atingindo o comprimento máximo de 3,14 m; outro, quase completo, fragmentado em três grandes blocos, possui formato estelar; o restante apresenta-se muito incompleto, dele se conservando apenas uma lasca da sua face frontal. É crível, no entanto, que pudessem existir mais monólitos, tendo em conta os abundantes fragmentos de grauvaque ali observados, quase todos com fracturas frescas. Todos os menires de Lavajo I se apresentam decorados, com destaque para o maior deles, o qual exibe complexa decoração estreitamente relacionada com a morfologia do suporte lítico. Apenas para este foi possível determinar o local de implantação, correspondente a um alvéolo de planta circular e fundo aplanado, parcialmente danificado pelos trabalhos realizados em 1994, que conduziram ao seu reerguimento, infelizmente feito de forma pouco cuidada e incorrecta, visto ter sido colocado no terreno em posição invertida. Seja como for, na zona culminante daquele pequeno cabeço, implantaram-se três menires decorados, os quais não podem ser vistos isoladamente, já que se articulariam directamente com o conjunto de Lavajo II, que se avista ao longe, do outro lado do pequeno vale do Lavajo e na linha de festo da encosta, da qual ocupa a parte média. Neste segundo local, identificaram-se quatro estelas-menir não decoradas, todas de grauvaque, das quais apenas uma, representada por fragmento de pequenas dimensões, se encontrava in situ. Foi, no entanto, possível reconstituir a posição relativa das restantes, através da escavação integral do respectivo alvéolo, correspondente a rasgo alongado, orientado Este-Oeste, aberto no substrato geológico, constituído por xistos do Carbónico Superior finamente folheados. Deste modo, é de concluir que as estelas menir se dispunham em linha, constituindo um painel lítico contínuo. No interior do alvéolo, recolheram-se diversos artefactos ali ritualmente depositados aquando da fundação do monumento, cuja tipologia indica o Neolítico Final, cronologia aliás compatível com a do conjunto megalítico de Lavajo I, tendo presente a iconografia patente nos menires. Muito embora não se conheça ainda suficientemente o padrão de povoamento da região no Neolítico Final, estes dois núcleos megalíticos podem ser interpretados como marcadores de territórios e/ou de espaços sagrados, sendo de destacar a existência, durante todo o ano, de água nas proximidades imediatas, recurso escasso e precioso, que propiciaria a horticultura. Por outro lado, a natureza das matérias-primas utilizadas na confecção dos artefactos encontrados (sílex, anfibolito), para além de outros materiais de circulação transregional muito mais alargada (fibrolite), evidencia a forte interacção destas populações tanto com o interior do Baixo Alentejo (Zona de Ossa/Morena), como com o litoral algarvio ou andaluz, compatível com estádio de desenvolvimento económico do final do Neolítico do sul peninsular. Numa vasta região, correspondente a todo o sotavento algarvio, onde o megalitismo não funerário era até agora totalmente desconhecido, os testemunhos ora estudados constituem, doravante, uma das expressões mais interessantes e significativas do Sudoeste peninsular.

Mucopolysaccharidosis Type Ii: Identification Of 30 Novel Mutations Among Latin American Patients.

In this study, 103 unrelated South-American patients with mucopolysaccharidosis type II (MPS II) were investigated aiming at the identification of iduronate-2-sulfatase (IDS) disease causing mutations and the possibility of some insights on the genotype-phenotype correlation The strategy used for genotyping involved the identification of the previously reported inversion/disruption of the IDS gene by PCR and screening for other mutations by PCR/SSCP. The exons with altered mobility on SSCP were sequenced, as well as all the exons of patients with no SSCP alteration. By using this strategy, we were able to find the pathogenic mutation in all patients. Alterations such as inversion/disruption and partial/total deletions of the IDS gene were found in 20/103 (19%) patients. Small insertions/deletions/indels (<22 bp) and point mutations were identified in 83/103 (88%) patients, including 30 novel mutations; except for a higher frequency of small duplications in relation to small deletions, the frequencies of major and minor alterations found in our sample are in accordance with those described in the literature.

Reduced Plasma Angiotensin Ii Levels Are Reversed By Hydroxyurea Treatment In Mice With Sickle Cell Disease.

Sickle cell disease (SCD) pathogenesis leads to recurrent vaso-occlusive and hemolytic processes, causing numerous clinical complications including renal damage. As vasoconstrictive mechanisms may be enhanced in SCD, due to endothelial dysfunction and vasoactive protein production, we aimed to determine whether the expression of proteins of the renin-angiotensin system (RAS) may be altered in an animal model of SCD. Plasma angiotensin II (Ang II) was measured in C57BL/6 (WT) mice and mice with SCD by ELISA, while quantitative PCR was used to compare the expressions of the genes encoding the angiotensin-II-receptors 1 and 2 (AT1R and AT2R) and the angiotensin-converting enzymes (ACE1 and ACE2) in the kidneys, hearts, livers and brains of mice. The effects of hydroxyurea (HU; 50-75mg/kg/day, 4weeks) treatment on these parameters were also determined. Plasma Ang II was significantly diminished in SCD mice, compared with WT mice, in association with decreased AT1R and ACE1 expressions in SCD mice kidneys. Treatment of SCD mice with HU reduced leukocyte and platelet counts and increased plasma Ang II to levels similar to those of WT mice. HU also increased AT1R and ACE2 gene expression in the kidney and heart. Results indicate an imbalanced RAS in an SCD mouse model; HU therapy may be able to restore some RAS parameters in these mice. Further investigations regarding Ang II production and the RAS in human SCD may be warranted, as such changes may reflect or contribute to renal damage and alterations in blood pressure.

Phtx-ii A Basic Myotoxic Phospholipase A2 From Porthidium Hyoprora Snake Venom, Pharmacological Characterization And Amino Acid Sequence By Mass Spectrometry.

A monomeric basic PLA2 (PhTX-II) of 14149.08 Da molecular weight was purified to homogeneity from Porthidium hyoprora venom. Amino acid sequence by in tandem mass spectrometry revealed that PhTX-II belongs to Asp49 PLA2 enzyme class and displays conserved domains as the catalytic network, Ca2+-binding loop and the hydrophobic channel of access to the catalytic site, reflected in the high catalytic activity displayed by the enzyme. Moreover, PhTX-II PLA2 showed an allosteric behavior and its enzymatic activity was dependent on Ca2+. Examination of PhTX-II PLA2 by CD spectroscopy indicated a high content of alpha-helical structures, similar to the known structure of secreted phospholipase IIA group suggesting a similar folding. PhTX-II PLA2 causes neuromuscular blockade in avian neuromuscular preparations with a significant direct action on skeletal muscle function, as well as, induced local edema and myotoxicity, in mice. The treatment of PhTX-II by BPB resulted in complete loss of their catalytic activity that was accompanied by loss of their edematogenic effect. On the other hand, enzymatic activity of PhTX-II contributes to this neuromuscular blockade and local myotoxicity is dependent not only on enzymatic activity. These results show that PhTX-II is a myotoxic Asp49 PLA2 that contributes with toxic actions caused by P. hyoprora venom.

[impact Of The Activation Of Intention To Perform Physical Activity In Type Ii Diabetics: A Randomized Clinical Trial].

Type II diabetes mellitus is a highly prevalent disease among the adult Brazilian population, and one that can be controlled by interventions such as physical activity, among others. The aim of this randomized controlled study was to evaluate the impact of a traditional motivational strategy, associated with the activation of intention theory, on adherence to physical activity in patients with type II, diabetes mellitus who are part of the Unified Health System (SUS). Participants were divided into a control group (CG) and an intervention group (IG). In both groups, the traditional motivational strategy was applied, but the activation of intention strategy was only applied to the IG Group. After a two-month follow-up, statistically significant differences were verified between the groups, related to the practice of walking (p = 0.0050), number of days per week (p = 0.0076), minutes per day (p = 0.0050) and minutes walking per week (p = 0.0015). At the end of the intervention, statistically significant differences in abdominal circumference (p = 0.0048) between the groups were observed. The conclusion drawn is that the activation of intention strategy had greater impact on adherence to physical activity and reduction in abdominal circumference in type II diabetics, than traditional motivational strategy.