Addition stéréosélective de nucléophiles sur un centre acétal : synthèse de nucléosides 1’,2’-cis

Plusieurs analogues de nucléosides thérapeutiques (Ara-C, Clofarabine), utilisés pour le traitement de leucémies, présentent un arrangement 1’,2’-cis entre la nucléobase reliée au centre anomère et le substituant (électroattracteur) en C-2’. Récemment, notre laboratoire a développé une approche synthétique pour former sélectivement des analogues de nucléosides et de thionucléosides 1’,2’-trans et 1’,2’-cis à partir de précurseurs acycliques. Ce mémoire présente une nouvelle méthodologie pour accéder efficacement aux analogues de nucléosides 1’,2’-cis à partir de furanosides. Différents groupements en position anomérique ont été examinés, sous conditions cinétiques en utilisant le bromure de diméthylbore pour générer sélectivement des produits acycliques ou cycliques. Les intermédiaires cinétiques de différents furanosides de méthyle formés en présence de Me2BBr ont été piégés in situ par un thiol pour générer des thioacétals acycliques avec de bonnes voire d’excellentes diastéréosélectivités. Les produits générés sont en accord avec une rétention globale de l’information stéréochimique du centre acétal et deux déplacements SN2 consécutifs ont été suggérés pour rationaliser ces résultats. Toutefois, l’objectif de synthétiser des analogues de nucléosides à partir de furanosides de méthyle a échoué. Tel que démontré par le Dr Michel Prévost, l’activation par Me2BBr des lactols des quatres différents furanosides suivie d’une addition in situ d’une base silylée a permis de former diastéréosélectivement les analogues de nucléosides 1’,2’-cis correspondants avec d’excellents rendements. Nous avons démontré que d’autres substrats peuvent être employés et que l’induction stéréochimique est sous contrôle du substituant électroattracteur en C-2. D’autres acides de Lewis, tel que TMSBr, peuvent également être utilisés. Cette méthodologie a également été étendue à d’autres nucléophiles tels que des Grignards ou des éthers d’énols silylés, conduisant à de bonnes sélectivités.

Films minces de copolymères à blocs supramoléculaires et photosensibles

La technique de trempage («dip-coating») est un procédé rapide et efficace pour former des films minces de copolymères à blocs (CPB) d’épaisseur et de nano-morphologies variées. Très peu d’études ont toutefois porté sur le trempage des CPB supramoléculaires et/ou photosensibles. Le trempage du CPB poly(styrène-b-4-vinyl pyridine) (PS-P4VP) a premièrement été étudié avec des petites molécules (PM) d’acide 1-naphtoïque (NCOOH) et de 1-naphtol (NOH) capables de former des ponts hydrogène (ponts H) avec le bloc P4VP dans 4 solvants (tétrahydrofurane (THF), p-dioxane, toluène et chloroforme). Le ratio d’incorporation (RI) molaire PM/VP dans les films trempés augmente avec la vitesse de retrait mais sa variation dépend fortement du solvant et de la PM utilisés. Le RI et la morphologie des films minces dépendent de la possibilité (ou non) du solvant à former des ponts H avec la PM et de sa sélectivité au bloc de PS menant (ou non) à des micelles de P4VP/PM en solution dont la rigidité influence l’état cinétique du système en film mince. La dépendance en une courbe en V de l’épaisseur des films en fonction la vitesse de retrait définit deux régimes, nommés régimes capillaire et de drainage. Ces régimes influencent différemment le RI et la morphologie finale. Nous nous sommes ensuite intéressés aux complexes de PS-P4VP avec des azobenzènes (AB) photosensibles, le 4-hydroxy-4’-butyl-azobenzène (BHAB) et le 4-hydroxy-4’-cyano-azobenzène (CHAB). Ces AB peuvent non seulement former des ponts H avec le bloc P4VP mais aussi s'isomériser entre les formes trans et cis sous illumination. Les expériences avec PS-P4VP/BHAB dans le THF et le toluène ont révélé que l'irradiation pendant le trempage permet de provoquer une transition entre les morphologies sphérique et cylindrique à basses vitesses de retrait. Ces transitions sont expliquées par l’augmentation du ratio molaire BHAB/VP pris dans les films sous illumination et par le plus grand volume des isomères BHAB-cis par rapport aux BHAB-trans. L'irradiation permet également de moduler l'épaisseur des films sans égard à la présence des AB. Finalement, des solutions de PS-P4VP/CHAB et PS-P4VP/BHAB dans le THF avec un CPB de masse molaire plus élevée ont été étudiées afin de comprendre l’effet d'un temps de demi-vie plus court de l’AB et de la présence de micelles en solution. Le photocontrôle morphologique perd de son efficacité avec le CHAB car l’augmentation du RI de CHAB dans les films illuminés par rapport aux films non irradiés est moins prononcée que pour les complexes de BHAB. Le choix du PS-P4VP est également important puisque la présence de micelles dans les solutions de THF du PS-P4VP(36,5k-16k), même si elle n’influence pas les RI BHAB/VP, fige davantage la morphologie sphérique en solution par rapport à une solution non-micellaire de PS-P4VP(24k-9,5k), limitant les possibilités de transition morphologique.

Analysen der beiden cis-regulierenden Sequenzelemente translational control element (TCE) und cytoplasmic polyadenylation element (CPE) in der Drosophila-Spermatogenese

Ein essentieller Bestandteil in dem Mechanismus der Translationskontrolle sind RNA-Pro­tein-Wechselwirkungen. Solche Interaktionen konnten in Translationssystemen an zwei unabhängigen cis-regulierenden Elementen durch in vitro-Bindungsanalysen mit individu­ellen rekombinanten Proteinen dokumentiert werden. Im Fall des translational control elements (TCE), welches ein konserviertes Sequenz-Ele­ment in der Mst(3)CGP-Genfamilie darstellt, wird eine negative Translationskontrolle durch die Bindung der Proteine CG3213, CG12470, CG1898, dFMR1, Exuperantia und Orb2 an diese Sequenz vermittelt (Stinski, 2011). Neben den in Bindungsstudien positiv getesteten Kandidaten dFMR1 und Orb2 (Stinski, 2011) wurde in der vorliegenden Dis­sertation CG3213 als weiterer direkter Bindungspartner an das TCE dokumentiert. Ein Abgleich der genomweiten Zusammenstellung von Proteininteraktionen in der Datenbank InterologFinder lieferte zwei weitere potentielle Kandidaten: CG34404 und CG3727. Al­lerdings schließen Northern-Analysen und das Proteinexpressionsmuster eine zentrale Rolle in der Drosophila-Spermatogenese für diese nahezu aus. In Kolokalisationsstudien einiger TCE-Komplex-Kandidaten mit CG3213 als Referenz konnten eindeutige Überein­stimmungen der Fluoreszenzmuster mit CG12470 in der postmeiotischen Phase be­schrieben werden, wohingegen mit Orb2 (postmeiotisch) und CG1898 (prämeiotisch) nur eine geringe Kolokalisation erkannt wurde. Punktstrukturen in den Verteilungsmustern sowohl von CG3213 als auch von CG12470 ließen sich nicht mit ER- und mitochondrien­spezifischen Markern korrelieren. Im Anschluss der Meiose konnte eine deutliche Intensitätserhöhung des CG3213-Proteins beobachtet werden, was eventuell durch eine veränderte Translationseffizienz zustande kommen könnte. Exuperantia (Exu) stellt einen bekannten Regulator für eine Reihe von translationskontrollierten mRNAs dar (Wang und Hazelrigg, 1994). Die Quantifizierungen der CG3213-mRNA in exu-mutantem Hintergrund bestätigen, dass auch die Transkript­menge der CG3213-mRNA durch Exu reguliert wird, was die obige Interpretation stützen würde. Für das zweite cis-regulierende Element, das cytoplasmic polyadenylation element (CPE), konnte eine direkte Bindung mit dem CPEB-Homolog in Drosophila (Orb2) gezeigt wer­den, welches auch eine Komponente des mst87F-RNP-Komplexes ist. Ein vermuteter Interaktionspartner dieses CPEBs ist Tob, weshalb die Verteilung beider Proteine in einem Kombinationsstamm verglichen wurde. In dem teilweise übereinstimmenden Fluoreszenz­muster ist Tob an den distalen Spermatidenenden auffallend konzentriert. Das gesamte Tob-Muster jedoch legt eine Verteilung in den Mitochondrien nahe, wie die MitoTracker®-Färbung belegt. Somit wurde erstmals ein Mitglied der Tob/BTG-Genfamilie in der Droso­phila-Spermatogenese mit Mitochondrien in Verbindung gebracht. Die Lokalisierung die­ser Proteine ist bislang unklar, jedoch konnte eine Kernlokalisation trotz der N-terminalen NLS-Sequenz mit Hilfe einer Kernfärbung ausgeschlossen werden.

A New Class of Nonionic Photosensitive Surfactants: Some Insights Concerning Conformations

We report on a new class of nonionic, photosensitive surfactants consisting of a polar di(ethylene oxide) head group attached to an alkyl spacer of between two and eight methylene groups, coupled through an ether linkage to an azobenzene moiety. Structural changes associated with the interconversion of the azobenzene group between its cis and trans forms as mediated by the wavelength of an irradiating light source cause changes in the surface tension and self-assembly properties. Differences in saturated surface tensions (surface tension at concentrations above the CMC) were as high as 14.4 mN/m under radiation of different wavelengths. The qualitative behavior of the surfactants changed as the spacer length changed, attributed to the different orientations adopted by the different surfactants depending on their isomerization states, as revealed by neutron reflection studies. The self-assembly of these photosensitive surfactants has been investigated by light scattering, small angle neutron scattering, and cryo-TEM under different illuminations. The significant change in the self-assembly in response to different illumination conditions was attributed to the sign change in Gaussian rigidity, which originated from the azobenzene photoisomerization.

Networked Life: Module CIS 112, University of Pennsylvania, Spring 2008

What kind of science is appropriate for understanding the Facebook? How does Google find what you're looking for... ...and exactly how do they make money doing so? What structural properties might we expect any social network to have? How does your position in an economic network (dis)advantage you? How are individual and collective behavior related in complex networks? What might we mean by the economics of spam? What do game theory and the Paris subway have to do with Internet routing? What's going on in the pictures to the left and right? Networked Life looks at how our world is connected -- socially, economically, strategically and technologically -- and why it matters. The answers to the questions above are related. They have been the subject of a fascinating intersection of disciplines including computer science, physics, psychology, mathematics, economics and finance. Researchers from these areas all strive to quantify and explain the growing complexity and connectivity of the world around us, and they have begun to develop a rich new science along the way. Networked Life will explore recent scientific efforts to explain social, economic and technological structures -- and the way these structures interact -- on many different scales, from the behavior of individuals or small groups to that of complex networks such as the Internet and the global economy. This course covers computer science topics and other material that is mathematical, but all material will be presented in a way that is accessible to an educated audience with or without a strong technical background. The course is open to all majors and all levels, and is taught accordingly. There will be ample opportunities for those of a quantitative bent to dig deeper into the topics we examine. The majority of the course is grounded in scientific and mathematical findings of the past two decades or less.

The stapedial reflex as an early indicator of cis-platinum ototoxicity

This paper discusses a study to determine whether changes in stapedial reflex thresholds can be utilized as an early indicator of cochlear damage with ongoing cid-platinum therapy.

The infrared vibration-rotation spectrum of trans and cis nitrous acid

Infrared spectra of the trans and the cis isomers of nitrous acid, both HONO and DONO, have been observed in the gas phase using a Fourier transform interferometer with a resolution of about 0.05 cm−1 from 4000 to 500 cm−1. Rotational analyses are reported on eleven of the fundamentals and some overtones.

Incorporation of cis-9,trans-11 or trans-10,cis-12 conjugated linoleic acid into plasma and cellular lipids in healthy men

This study investigated the incorporation of cis-9,trans-11 conjugated linoleic acid (c9,t11 CLA) and trans-10,cis-12-CLA (t10,c12 CLA) into plasma and peripheral blood mononuclear cell (PBMC) lipids when consumed as supplements highly enriched in these isomers. Healthy men (n = 49, age 31 +/- 8 years) consumed one, two, and four capsules containing similar to600 mg of either c9,t11 CIA or t10,c12 CLA per capsule for sequential 8 week periods followed by a 6 week washout before consuming the alternative isomer. Both isomers were incorporated in a dosedependent manner into plasma phosphatidylcholine (PC) (c9,t11 CLA r = 0.779, t10,c12 CLA r = 0.738; P < 0.0001) and cholesteryl ester (CE) (c9,t11 CLA r = 0.706, t10,c12 CLA r = 0.788; P < 0.0001). Only t10,c12 CLA was enriched in plasma nonesterified fatty acids. Both c9,t11 CIA and t10,c12 CLA were incorporated linearly into PBMC total lipids (r = 0.285 and r = 0.273, respectively; P < 0.0005). The highest concentrations of c9,t11 CLA and t10,c12 CLA in PBMC lipids were 3- to 4-fold lower than those in plasma PC and CE. These data suggest that the level of intake is a major determinant of plasma and PBMC CLA content, although PBMCs appear to incorporate both CLA isomers less readily.

Incorporation of cis-9, trans-11 conjugated linoleic acid and vaccenic acid (trans-11 18 : 1) into plasma and leucocyte lipids in healthy men consuming dairy products naturally enriched in these fatty acids

The present study investigated whether consuming dairy products naturally enriched in cis-9, trans-11 (c9,t11) conjugated linoleic acid (CLA) by modification of cattle feed increases the concentration of this isomer in plasma and cellular lipids in healthy men. The study had a double-blind cross-over design. Subjects aged 34-60 years consumed dairy products available from food retailers for 1 week and then either control (0.17 g c9,t11 CLA/d; 0.31 g trans-vaccenic acid (tVA)/d) or CLA-enriched (1.43 g c9,t11 CLA/d; 4.71 g tVA/d) dairy products for 6 weeks. After 7 weeks washout, this was repeated with the alternate products. c9,t11 CLA concentration in plasma lipids was lower after consuming the control products, which may reflect the two-fold greater c9,t11 CLA content of the commercial products. Consuming the CLA-enriched dairy products increased the c9,t11 CLA concentration in plasma phosphatidylcholine (PC) (38 %; P=0.035), triacylglycerol (TAG) (22 %; P < 0.0001) and cholesteryl esters (205 %; P < 0.0001), and in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) (238 %; P < 0.0001), while tVA concentration was greater in plasma PC (65 %; P=0.035), TAG (98 %; P=0.001) and PBMC (84 %; P=0.004). Overall, the present study shows that consumption of naturally enriched dairy products in amounts similar to habitual intakes of these foods increased the c9,t11 CLA content of plasma and cellular lipids.

Impact on CVD risk of modifying milk fat to decrease intake of SFA and increase intake of cis-MUFA

Despite the acknowledged benefits of reducing SFA intake few countries within the EU meet recognised targets. Milk and dairy products represent the single largest source of dietary SFA in most countries, yet epidemiological evidence indicates that milk has cardioprotective properties such that simply reducing consumption of dairy foods to meet SFA targets may not be a sound public health approach. The present paper explores the options for replacing some of the SFA in milk fat with cis-MUFA through alteration of the diet of the dairy cow, and the evidence that such changes can improve the indicators for CHD and CVD in general for the consumer. In addition, the outcome of such changes on risk factors for CHD and CVD at the population level is examined in the light of a modelling exercise involving data for eleven EU member states. Given the current and projected costs of health care, the results indicate that urgent consideration should be given to such a strategy.

Impact on CVD risk of modifying milk fat to decrease intake of SFA and increase intake of cis-MUFA

Despite the acknowledged benefits of reducing SFA intake few countries within the EU meet recognised targets. Milk and dairy products represent the single largest source of dietary SFA in most countries, yet epidemiological evidence indicates that milk has cardioprotective properties such that simply reducing consumption of dairy foods to meet SFA targets may not be a sound public health approach. The present paper explores the options for replacing some of the SFA in milk fat with cis-MUFA through alteration of the diet of the dairy cow, and the evidence that such changes can improve the indicators for CHD and CVD in general for the consumer. In addition, the outcome of such changes on risk factors for CHD and CVD at the population level is examined in the light of a modelling exercise involving data for eleven EU member states. Given the current and projected costs of health care, the results indicate that urgent consideration should be given to such a strategy.

Structure and function analysis of the poliovirus cis-acting replication element (CRE)

The poliovirus cis-acting replication element (CRE) templates the uridylylation of VPg, the protein primer for genome replication. The CRE is a highly conserved structural RNA element in the enteroviruses and located within the polyprotein-coding region of the genome. We have determined the native structure of the CRE, defined the regions of the structure critical for activity, and investigated the influence of genomic location on function. Our results demonstrate that a 14-nucleotide unpaired terminal loop, presented on a suitably stable stem, is all that is required for function. These conclusions complement the recent analysis of the 14-nucleotide terminal loop in the CRE of human rhinovirus type 14. The CRE can be translocated to the 5' noncoding region of the genome, at least 3.7-kb distant from the native location, without adversely influencing activity, and CRE duplications do not adversely influence replication. We do not have evidence for a specific interaction between the CRE and the RNA-binding 3CD(pro) complex, an essential component of the uridylylation reaction, and the mechanism by which the CRE is coordinated and orientated during the reaction remains unclear. These studies provide a detailed overview of the structural determinants required for CRE function, and will facilitate a better understanding of the requirements for picornavirus replication.