RecA-DNA helical filaments in genetic recombination.

Paul Howard-Flanders et al proposed a molecular model of RecA-mediated recombination reaction six years ago. How does this model stand at present? In answering this question, we focus on two leading ideas of the original model, namely the proposal of the coaxial arrangement of the aligned DNA molecules within helical RecA filaments and the proposal of the ATP independence of the pairing stage of the recombination reaction. Results obtained after the model was proposed are reviewed and compared with these original assumptions and postulates of the model. EM visualization of recombining DNA molecules, studies of the energetics of the RecA-mediated recombination reaction and biochemical analysis of deproteinized joint molecules are fully consistent with a triple-stranded DNA arrangement during the RecA-mediated recombination reaction and demonstrate the ATP independence of the pairing stage of the reaction.

Cell-free reconstitution of vacuole membrane fragmentation reveals regulation of vacuole size and number by TORC1.

Size and copy number of organelles are influenced by an equilibrium of membrane fusion and fission. We studied this equilibrium on vacuoles-the lysosomes of yeast. Vacuole fusion can readily be reconstituted and quantified in vitro, but it had not been possible to study fission of the organelle in a similar way. Here we present a cell-free system that reconstitutes fragmentation of purified yeast vacuoles (lysosomes) into smaller vesicles. Fragmentation in vitro reproduces physiological aspects. It requires the dynamin-like GTPase Vps1p, V-ATPase pump activity, cytosolic proteins, and ATP and GTP hydrolysis. We used the in vitro system to show that the vacuole-associated TOR complex 1 (TORC1) stimulates vacuole fragmentation but not the opposing reaction of vacuole fusion. Under nutrient restriction, TORC1 is inactivated, and the continuing fusion activity then dominates the fusion/fission equilibrium, decreasing the copy number and increasing the volume of the vacuolar compartment. This result can explain why nutrient restriction not only induces autophagy and a massive buildup of vacuolar/lysosomal hydrolases, but also leads to a concomitant increase in volume of the vacuolar compartment by coalescence of the organelles into a single large compartment.

Ammonium-induced impairment of axonal growth is prevented through glial creatine.

Hyperammonemia in neonates and infants affects brain development and causes mental retardation. We report that ammonium impaired cholinergic axonal growth and altered localization and phosphorylation of intermediate neurofilament protein in rat reaggregated brain cell primary cultures. This effect was restricted to the phase of early maturation but did not occur after synaptogenesis. Exposure to NH4Cl decreased intracellular creatine, phosphocreatine, and ADP. We demonstrate that creatine cotreatment protected axons from ammonium toxic effects, although this did not restore high-energy phosphates. The protection by creatine was glial cell-dependent. Our findings suggest that the means to efficiently sustain CNS creatine concentration in hyperammonemic neonates and infants should be assessed to prevent impairment of axonogenesis and irreversible brain damage.

Impact of genetic SLC28 transporter and ITPA variants on ribavirin serum level, hemoglobin drop and therapeutic response in patients with HCV infection.

BACKGROUND & AIMS: In the last decade, pegylated interferon-α (PegIFN-α) plus ribavirin (RBV) was the standard treatment of chronic hepatitis C for genotype 1, and it remains the standard for genotypes 2 and 3. Recent studies reported associations between RBV-induced anemia and genetic polymorphisms of concentrative nucleoside transporters such as CNT3 (encoded by SLC28A3) and inosine triphosphatase (encoded by ITPA). We aimed at studying genetic determinants of RBV kinetics, efficacy and treatment-associated anemia. METHODS: We included 216 patients from two Swiss study cohorts (61% HCV genotype 1, 39% genotypes 2 or 3). Patients were analyzed for SLC28A2 single nucleotide polymorphism (SNP) rs11854484, SLC28A3 rs56350726, and SLC28A3 rs10868138 as well as ITPA SNPs rs1127354 and rs7270101, and followed for treatment-associated hemoglobin changes and sustained virological response (SVR). In 67 patients, RBV serum levels were additionally measured during treatment. RESULTS: Patients with SLC28A2 rs11854484 genotype TT had higher dosage- and body weight-adjusted RBV levels than those with genotypes TC or CC (p=0.02 and p=0.06 at weeks 4 and 8, respectively). ITPA SNP rs1127354 was associated with hemoglobin drop ≥3 g/dl during treatment, in genotype (relative risk (RR)=2.1, 95% CI 1.3-3.5) as well as allelic analyses (RR=2.0, 95%CI 1.2-3.4). SLC28A3 rs56350726 was associated with SVR in genotype (RR=2.2; 95% CI 1.1-4.3) as well as allelic analyses (RR=2.0, 95% CI 1.1-3.4). CONCLUSIONS: The newly identified association between RBV serum levels and SLC28A2 rs11854484 genotype, as well as the replicated association of ITPA and SLC28A3 genetic polymorphisms with RBV-induced anemia and treatment response, may support individualized treatment of chronic hepatitis C and warrant further investigation in larger studies.

ParA2, a Vibrio cholerae chromosome partitioning protein, forms left-handed helical filaments on DNA.

Most bacterial chromosomes contain homologs of plasmid partitioning (par) loci. These loci encode ATPases called ParA that are thought to contribute to the mechanical force required for chromosome and plasmid segregation. In Vibrio cholerae, the chromosome II (chrII) par locus is essential for chrII segregation. Here, we found that purified ParA2 had ATPase activities comparable to other ParA homologs, but, unlike many other ParA homologs, did not form high molecular weight complexes in the presence of ATP alone. Instead, formation of high molecular weight ParA2 polymers required DNA. Electron microscopy and three-dimensional reconstruction revealed that ParA2 formed bipolar helical filaments on double-stranded DNA in a sequence-independent manner. These filaments had a distinct change in pitch when ParA2 was polymerized in the presence of ATP versus in the absence of a nucleotide cofactor. Fitting a crystal structure of a ParA protein into our filament reconstruction showed how a dimer of ParA2 binds the DNA. The filaments formed with ATP are left-handed, but surprisingly these filaments exert no topological changes on the right-handed B-DNA to which they are bound. The stoichiometry of binding is one dimer for every eight base pairs, and this determines the geometry of the ParA2 filaments with 4.4 dimers per 120 A pitch left-handed turn. Our findings will be critical for understanding how ParA proteins function in plasmid and chromosome segregation.

ATP release due to Thy-1-integrin binding induces P2X7-mediated calcium entry required for focal adhesion formation.

Thy-1, an abundant mammalian glycoprotein, interacts with αvβ3 integrin and syndecan-4 in astrocytes and thus triggers signaling events that involve RhoA and its effector p160ROCK, thereby increasing astrocyte adhesion to the extracellular matrix. The signaling cascade includes calcium-dependent activation of protein kinase Cα upstream of Rho; however, what causes the intracellular calcium transients required to promote adhesion remains unclear. Purinergic P2X7 receptors are important for astrocyte function and form large non-selective cation pores upon binding to their ligand, ATP. Thus, we evaluated whether the intracellular calcium required for Thy-1-induced cell adhesion stems from influx mediated by ATP-activated P2X7 receptors. Results show that adhesion induced by the fusion protein Thy-1-Fc was preceded by both ATP release and sustained intracellular calcium elevation. Elimination of extracellular ATP with Apyrase, chelation of extracellular calcium with EGTA, or inhibition of P2X7 with oxidized ATP, all individually blocked intracellular calcium increase and Thy-1-stimulated adhesion. Moreover, Thy-1 mutated in the integrin-binding site did not trigger ATP release, and silencing of P2X7 with specific siRNA blocked Thy-1-induced adhesion. This study is the first to demonstrate a functional link between αvβ3 integrin and P2X7 receptors, and to reveal an important, hitherto unanticipated, role for P2X7 in calcium-dependent signaling required for Thy-1-stimulated astrocyte adhesion.

RecA-mediated strand exchange traverses substitutional heterologies more easily than deletions or insertions.

RecA protein in bacteria and its eukaryotic homolog Rad51 protein are responsible for initiation of strand exchange between homologous DNA molecules. This process is crucial for homologous recombination, the repair of certain types of DNA damage and for the reinitiation of DNA replication on collapsed replication forks. We show here, using two different types of in vitro assays, that in the absence of ATP hydrolysis RecA-mediated strand exchange traverses small substitutional heterologies between the interacting DNAs, whereas small deletions or insertions block the ongoing strand exchange. We discuss evolutionary implications of RecA selectivity against insertions and deletions and propose a molecular mechanism by which RecA can exert this selectivity.

Incidence et traitement des lymphocèles après greffe rénale

1.1. La greffe de rein La greffe d'organes a révolutionné la médecine. De tout le temps elle a suscité les fantasmes et les rêves : la pratique est ancestrale ; elle remonte au 3ème siècle lorsque Saint Côme et Saint Damien réalisent pour la première fois une greffe de jambe de Maure sur un patient. Il faudra néanmoins attendre le 20ème siècle pour voir la transplantation se réaliser plus concrètement avec succès et se généraliser. A Vienne, en 1902, le Dr. Ulmann (1861-1937) pratique la toute première autogreffe de rein sur un chien. Il replace le rein de l'animal au niveau du cou, pratiquant une anastomose vasculaire. Depuis, les tentatives se multiplient et peu après le Dr. Von Decastello, pratique la première transplantation chien-chien. Par la suite, en associa- tion avec le Dr. Ulmann la première greffe entre un chien et une chèvre aura lieu, avec un certain succès. En effet, elle a permis à l'animal receveur de produire de l'urine. L'avancée majeure durant ce début de siècle fut le développement d'une nouvelle technique de suture vasculaire par le Dr. Carrel, qui obtiendra le prix Nobel en 1912. Son élève, le Dr. Jaboulay (1860-1913) a réalisé plusieurs tentatives de xénogreffes rénales. Il pratiquera en 1906 les deux premières xénogreffes en utilisant un cochon et une chèvre comme donneurs. Le greffon fut respectivement placé au niveau de la cuisse et du bras des patients. La fonction rénale durera une heure. En 1909 Ernest Unger (1875-1938) transplanta un rein de fox-terrier sur un boxer, avec une production d'urine pendant 14 jours. Durant la même année le Dr. Unger a pratiqué une xénogreffe en transplantant un rein de nouveau né sur un babouin, cette intervention se terminant par la mort de l'animal. Un autre essai de greffe singe à humain, pratiqué sur une femme mourant de défaillance rénale, a fait comprendre à Unger qu'il y a des barrières biologiques dans la transplantation, mais que la greffe rénale est techniquement faisable. En 1914, J.B. Murphy découvre l'importance de la rate et de la moelle osseuse dans la réponse immune. En 1933 et 1949 en Ukraine, les premières allogreffes humaines de reins sont pratiquées par le chirurgien soviétique Yu Yu Voronoy. Malheureuse- ment aucune fonction rénale des greffons n'a été observée. Après une période de « stagnation scientifique » générale qui durera à peu près 10 ans, l'intérêt pour la transplantation refait surface dans les années 1950. Deux équipes de chirurgien se forment : une à Boston et l'autre à Paris. De nombreux cas d'allogreffes humaines sans immunosuppression sont documentés de 1950 à 1953. Malheureusement chaque opération aboutit à un échec, ceci dû aux phénomènes du rejet. M. Simonsen et WJ. Dempster découvrent qu'un mécanisme immun est à la base du rejet. Ils établissent aussi que la position pelvienne était meilleure que la position plus superficielle. Grâce aux découvertes dans le domaine du rejet et les nombreux progrès techniques, une allogreffe entre vrais jumeaux est pratiquée à Boston en 1954. L'opération est un succès total et permet de contrer toutes les hypothèses négatives avancées par certains groupes de travail. Depuis 1948, de nombreux travaux dans le domaine de l'immunosuppression ont été entrepris. La découverte de l'action immunosuppressive de la cortisone permet son instauration dans le traitement anti-rejet, malheureusement avec peu de succès. En effet, l'irradiation totale reste la méthode de choix jusqu'en 1962, date de l'apparition de l'Azaothioprine (Imuran®). La découverte de l'Azaothioprine, permet d'avancer de nouvelles hypothèses concernant le rejet : en évitant le rejet post-opératoire aigu, une protection et une adaptation au receveur pourraient être modulées par l'immunosuppression. Dans les années 1960, l'apparition des immunosuppresseurs de synthèse permet de développer de nouvelles lignes de traitement. Le Dr.Starzl et ses collègues, découvrent l'efficacité d'un traitement combiné de Prednisone et d'Azathioprine qui devient alors le standard d'immunosuppression post greffe durant cette période. Les années 60 et 70 sont des années d'optimisme. La prise en charge des patients s'améliore, le développement de la dialyse permet de maintenir en vie les patients avant la greffe, les techniques de conservation des organes s'améliorent, la transplantation élargit son domaine d'action avec la première greffe de coeur en 1968. Le typage tissulaire permet de déterminer le type d'HLA et la compatibilité entre le re- ceveur et le donneur afin de minimiser les risques de rejet aigu. Les années 1970 se caractérisent par deux amélioration majeures : celle du typage HLA-DR et l'apparition des inhibiteurs de la calcineurine (Cyclosporine A). Ce dernier restera l'agent de premier choix jusqu'aux alentours des années 1990 où apparaissaient de nouveaux immunosuppresseurs, tels que les inhibiteurs mTOR (siroli- mus) et les inhibiteurs de l'inosine monophosphate déshydrogénase (mycophénolate mofétil), par exemple. En conclusion, la transplantation rénale a été une des premières transplantations d'organes solides pratiquées sur l'homme avec de nombreux essais cliniques impliquant une multitude d'acteurs. Malgré des périodes de hauts et de bas, les avancements techniques ont été notables, ce qui a été très favorable en terme de survie pour les patients nécessitant une greffe. 1.2. Le lymphocèle La greffe rénale, comme toute autre acte chirurgical, comporte des risques et une morbidité spécifique. Le lymphocèle a la prévalence la plus élevée, qui peut aller de 0.6 à 51% 1-3 avec des variations entre les études. Le lymphocèle est défini comme une collection post opératoire de liquide lymphatique dans une cavité non épithélialisée et n'est pas causée par une fuite urinaire ou une hémorragie1, 4. Historiquement, le lymphocèle a été décrit pour la première fois dans la littérature médicale dans les années 1950, par Kobayashi et Inoue5 en chirurgie gynécologique. Par la suite Mori et al.6 en 1960 documentent la première série d'analyse de lymphocèles. En 1969 le lymphocèle est décrit pour la première fois par Inociencio et al.7 en tant que complication de greffe rénale. Sa pathogénèse n'est pas complètement élucidée, cependant plusieurs facteurs de risque ont été identifiés tels que : la ligature inadéquate des vaisseaux lymphatiques lors de la dissection des vaisseaux iliaques du donneur et de la préparation du greffon, le BMI, les diurétiques, l'anticoagulation (héparine), les hautes doses de stéoïdes, certains agents immunosuppresseurs (sirolimus), le diabète, les problèmes de cicatrisation, une hypoalbuminémie, une chirurgie rétropéritonéale préalable et le rejet aigu de greffe. (Tableau 1) Une symptomatologie peut être présente ou absente : elle découle directement de la localisation et de la taille de la collection8, 9, 10. Lorsqu'on se trouve devant un tableau de lymphocèle asymptomatique, la découverte se fait de manière fortuite lors d'un contrôle de suivi de greffe11, 12 cliniquement ou par échographie. En cas de lymphocèle non significatif cela ne requiert aucun traitement. Au contraire, lorsqu'il atteint une certaines taille il provoque un effet de masse et de compression qui provoque la symptomatologie. Cette dernière est peu spécifique et apparait en moyenne entre 2 semaines et 6 mois 13 après la greffe. Le patient va se présenter avec un tableau pouvant aller de la simple douleur abdominale en passant par un oedème du membre inférieur ou, dans de plus rares cas, une thrombose veineuse profonde sera le seul signe consécutif au lymphocèle14, 15. La plupart du temps on observera des valeurs de créatinine élevées, signant une souffrance rénale. Le diagnostic du lymphocèle peut se faire selon plusieurs techniques. La plus utilisée est la ponction à l'aiguille fine sous guidage ultrasonographique4. L'analyse du liquide ponctionné permet de différencier un lymphocèle d'un urinome. Les autres techniques existantes sont : la ponction après injection de carmin d'indigo15, un pyelogramme intraveineux et un lymphangiogramme16, le CT-Scan ou l'IRM15. Le dosage sanguin d'IL6 et IL8 est parfois utilisé pour déterminer si le lymphocèle est infecté.15 Suite à l'apparition d'une collection symptomatique; le rein transplanté peut être dans une situation à risque pour laquelle un traitement doit être entrepris. A l'heure actuelle, il n'existe pas de solution universelle dans la prévention et le traitement de ce type de complication. Les solutions sont multiples et dépendent principalement de la localisation et de la taille de la collection. Pendant de nombreuses années, le seul traitement du lymphocèle a été celui de l'aspiration percutanée simple. Cette dernière conduit cependant à un taux de récidive de presque 100%.17 Cette technique reste une solution utilisée principalement à visée diagnostique18, 19, 20, 21 ou pour soulager les patients à court terme15. Pour améliorer l'efficacité de cette technique on a fait appel à des agents sclérosants comme l'éthanol, la povidone-iodine, la tétracycline, la doxycycline ou de la colle de fibrine. Des complications chirurgicales ont cependant été rapportées, pouvant aller jusqu'au rejet de greffe22. La fenestration par laparoscopie a été décrite pour la première fois en 1991 par McCullough et al.23 Cette technique reste, de nos jours, la technique la plus utilisée pour le traitement du lymphocèle. Elle a de nombreux avantages : un temps de convalescence court, des pertes de sang minimes et une réalimentation rapide24, 25. On constate en outre la quasi absence de récidives après traitement11, 26. L'évaluation radiologique est très importante, car la marsupialisation par laparoscopie est limitée par l'emplacement et le volume de la collection. Ainsi, on évitera ce type de traite- ment lorsque la collection se situera postérieurement, à proximité de la vessie, de l'uretère ou du hile rénal. Dans ces situations, la laparotomie s'impose malgré l'augmentation de la morbidité liée à cette technique24. Actuellement on cherche à trouver une technique universelle du traitement des lymphocèles avec la chirurgie la moins invasive possible et le taux de récidive le plus faible possible. Malgré ses li- mites, la fenestration par laparoscopie apparaît comme une très bonne solution. Cette étude consiste en une évaluation rétrospective des traitements chirurgicaux de cette complication post-opératoire de la greffe rénale au CHUV (Centre Hospitalier Universitaire Vaudois) de 2003 à 2011. Le but est de recenser et analyser les différentes techniques que l'on observe actuellement dans la littérature et pouvoir ainsi proposer une technique idéale pour le CHUV.

Dicarboxylic amino acids and glycine-betaine regulate chaperone-mediated protein-disaggregation under stress.

Active protein-disaggregation by a chaperone network composed of ClpB and DnaK + DnaJ + GrpE is essential for the recovery of stress-induced protein aggregates in vitro and in Escherichia coli cells. K-glutamate and glycine-betaine (betaine) naturally accumulate in salt-stressed cells. In addition to providing thermo-protection to native proteins, we found that these osmolytes can strongly and specifically activate ClpB, resulting in an increased efficiency of chaperone-mediated protein disaggregation. Moreover, factors that inhibited the chaperone network by impairing the stability of the ClpB oligomer, such as natural polyamines, dilution, or high salt, were efficiently counteracted by K-glutamate or betaine. The combined protective, counter-negative and net activatory effects of K-glutamate and betaine, allowed protein disaggregation and refolding under heat-shock temperatures that otherwise cause protein aggregation in vitro and in the cell. Mesophilic organisms may thus benefit from a thermotolerant osmolyte-activated chaperone mechanism that can actively rescue protein aggregates, correctly refold and maintain them in a native state under heat-shock conditions.

Purification and characterization of the human Rad51 protein, an analogue of E. coli RecA.

In bacteria, genetic recombination is catalysed by RecA protein, the product of the recA gene. A human gene that shares homology with Escherichia coli recA (and its yeast homologue RAD51) has been cloned from a testis cDNA library, and its 37 kDa product (hRad51) purified to homogeneity. The human Rad51 protein binds to single- and double-stranded DNA and exhibits DNA-dependent ATPase activity. Using a topological assay, we demonstrate that hRad51 underwinds duplex DNA, in a reaction dependent upon the presence of ATP or its non-hydrolysable analogue ATP gamma S. Complexes formed with single- and double-stranded DNA have been observed by electron microscopy following negative staining. With nicked duplex DNA, hRad51 forms helical nucleoprotein filaments which exhibit the striated appearance characteristic of RecA or yeast Rad51 filaments. Contour length measurements indicate that the DNA is underwound and extended within the nucleoprotein complex. In contrast to yeast Rad51 protein, human Rad51 forms filaments with single-stranded DNA in the presence of ATP/ATP gamma S. These resemble the inactive form of the RecA filament which is observed in the absence of a nucleotide cofactor.

18F-FLT and 125I-IdUrd uptake increase in human tumour cell lines induced by the thymidylate synthase inhibitor FdUrd.

Aim: 5-fluoro-2'-deoxyuridine (FdUrd) depletes the endogenous 5'-deoxythymidine triphosphate (dTTP) pool. We hypothesized whether uptake of exogenous dThd analogues could be favoured through a feedback enhanced salvage pathway and studied the FdUrd effect on cellular uptake of 3'-deoxy-3'-18F-fluorothymidine (18F-FLT) and 5-125I-iodo-2'-deoxyuridine (125I-IdUrd) in different cancer cell lines in parallel. Methods: Cell uptake of 18F-FLT and 125I-IdUrd was studied in 2 human breast, 2 colon cancer and 2 glioblastoma lines. Cells were incubated with/without 1 µmol/l FdUrd for 1 h and, after washing, with 1.2 MBq 18F-FLT or 125I-IdUrd for 0.3 to 2 h. Cell bound 18F-FLT and 125I-IdUrd was counted and expressed in % incubated activity (%IA). Kinetics of 18F-FLT cell uptake and release were studied with/without FdUrd modulation. 2'-3H-methyl-fluorothymidine (2'-3H-FLT) uptake with/without FdUrd pretreatment was tested on U87 spheroids and monolayer cells. Results: Basal uptake at 2 h of 18F-FLT and 125I-IdUrd was in the range of 0.8-1.0 and 0.4-0.6 Bq/cell, respectively. FdUrd pretreatment enhanced 18F-FLT and 125I-IdUrd uptake 1.2-2.1 and 1.7-4.4 fold, respectively, while co-incubation with excess thymidine abrogated all 18F-FLT uptake. FdUrd enhanced 18F-FLT cellular inflow in 2 breast cancer lines by factors of 1.8 and 1.6, respectively, while outflow persisted at a slightly lower rate. 2'-3H-FLT basal uptake was very low while uptake increase after FdUrd was similar in U87 monolayer cells and spheroids. Conclusions: Basal uptake of 18F-FLT was frequently higher than that of 125I-IdUrd but FdUrd induced uptake enhancement was stronger for 125I-IdUrd in five of six cell lines. 18F-FLT outflow from cells might be an explanation for the observed difference with 125I-IdUrd.

Impact of quorum sensing on fitness of Pseudomonas aeruginosa.

In Pseudomonas aeruginosa, cell-cell communication based on N-acyl-homoserine lactone (AHL) signal molecules (termed quorum sensing) is known to control the production of extracellular virulence factors. Hence, in pathogenic interactions with host organisms, the quorum-sensing (QS) machinery can confer a selective advantage on P. aeruginosa. However, as shown by transcriptomic and proteomic studies, many intracellular metabolic functions are also regulated by quorum sensing. Some of these serve to regenerate the AHL precursors methionine and S-adenosyl-methionine and to degrade adenosine via inosine and hypoxanthine. The fact that a significant percentage of clinical and environmental isolates of P. aeruginosa is defective for QS because of mutation in the major QS regulatory gene lasR, raises the question of whether the QS machinery can have a negative impact on the organism's fitness. In vitro, lasR mutants have a higher probability to escape lytic death in stationary phase under alkaline conditions than has the QS-proficient wild type. Similar selective forces might also operate in natural environments.

Cell Response to the Exposure to Chitosan-TPP//Alginate Nanogels.

Hydrophilic nanocarriers formed by electrostatic interaction of chitosan with oppositely charged macromolecules have a high potential as vectors in biomedical and pharmaceutical applications. However, comprehensive information about the fate of such nanomaterials in biological environment is lacking. We used chitosan from both animal and fungal sources to form well-characterized chitosan-pentasodium triphosphate (TPP)//alginate nanogels suitable for comparative studies. Upon exposure of human colon cancer cells (HT29 and CaCo2), breast cancer cells (MDA-MB-231 and MCF-7), glioblastoma cells (LN229), lung cancer cells (A549), and brain-derived endothelial cells (HCEC) to chitosan-(TPP)//alginate nanogels, cell type-, nanogel dosage-, and exposure time-dependent responses are observed. Comparing chitosan-TPP//alginate nanogels prepared from either animal or fungal source in terms of nanogel formation, cell uptake, reactive oxygen species production, and metabolic cell activity, no significant differences become obvious. The results identify fungal chitosan as an alternative to animal chitosan in particular if biomedical/pharmaceutical applications are intended.

Thermal activation and ATP dependence of the cytoskeleton remodeling dynamics

The cytoskeleton (CSK) is a nonequilibrium polymer network that uses hydrolyzable sources of free energy such as adenosine triphosphate (ATP) to remodel its internal structure. As in inert nonequilibrium soft materials, CSK remodeling has been associated with structural rearrangements driven by energy-activated processes. We carry out particle tracking and traction microscopy measurements of alveolar epithelial cells at various temperatures and ATP concentrations. We provide the first experimental evidence that the remodeling dynamics of the CSK is driven by structural rearrangements over free-energy barriers induced by thermally activated forces mediated by ATP. The measured activation energy of these forces is ~40kBTr (kB being the Boltzmann constant and Tr being the room temperature). Our experiments provide clues to understand the analogy between the dynamics of the living CSK and that of inert nonequilibrium soft materials.

Pseudoxanthoma elasticum : evaluation of diagnostic criteria based on molecular data

RÉSUMÉ EN FRANCAIS : Introduction: Le pseudoxanthome élastique (PXE) est une maladie génétique. Les mutations responsables ont été localisées au niveau du gène codant le transporteur transmembranaire ABC-C6. Des calcifications pathologiques des fibres élastiques de la peau, des yeux et du système cardiovasculaire en sont la conséquence. Buts: Evaluer les critères diagnostiques actuels du PXE en se basant sur les données moléculaires. Méthodes: 142 sujets provenant de 10 familles avec une anamnèse familiale positive pour le PXE ont été investiguées sur le plan clinique, histopathologique et génétique. Résultats: 25 sujets se sont avérés être homozygotes pour le gène PXE muté. 23 d'entre eux ont présenté les manifestations cliniques et histopathologique typiques. Les deux autres souffraient d'une élastose et d'une dégénérescence maculaire si importante qu'un diagnostic de PXE ne pouvait pas être confirmé cliniquement. 67 sujets se sont révélés être des porteurs hétérozygotes et 50 ne présentaient pas de mutation. De ces 117 sujets, 116 n'ont montré aucune lésion cutanée ou ophtalmique pouvant correspondre au PXE. Un seul des sujets sans mutation a présenté une importante élastose solaire ainsi qu'une cicatrisation de la rétine, imitant les lésions typiques du PXE. Quatre des 67 sujets hétérozygotes ont eu une biopsie de peau, dont les analyses histopathologique se sont avérées normales. Conclusion: Dans notre cohorte de patients, le PXE était transmis exclusivement de façoh autosomique récessive. La corrélation retrouvée entre le génotype et le phénotype a permis de confirmer les critères diagnostiques majeurs actuels. Le diagnostic clinique peut être difficile, voir impossible, chez des patients atteints d'une élastose solaire importante et/ou d'une dégénérescence maculaire étendue. Dans ces cas, un test moléculaire est nécessaire afin de confirmer le diagnostic de PXE. A notre connaissance, notre étude présentée ici est le premier travail comparant des données cliniques à des données moléculaires dans le domaine du PXE. ABSTRACT : Background: Pseudoxanthoma elasticum (PXE) is a genetic disorder due to mutations in the gene encoding the transmembrane transporter protein adenosine triphosphate binding cassette (ABC)-C6, resulting in calcifications of elastic fibers in the skin, eyes and cardiovascular system. Objectives: To evaluate the diagnostic criteria for PXE based on molecular data. Methods: Of 10 families with a positive history of PXE 142 subjects were investigated for clinical symptoms, histological findings and genetic haplotype analysis. Results: Of these, 25 subjects were haplotypic homozygous for PXE and 23 had typical clinical and histopathological manifestations. Two of the 25 patients showed such marked solar elastosis and macular degeneration that PXE could not be confirmed clinically. Sixty-seven subject were haplotypic heterozygous carriers and 50 haplotypic homozygous unaffected. Of these 117 subjects, 116 showed no cutaneous or ophthalmologic signs of PXE. In one of the 50 haplotypic homozygous unaffected patients important solar elastosis and scaring of the retina mimicked PXE lesions. Only four of the 67 haplotypic heterozygous carriers had biopsies of nonlesional skin; all were histopathologically normal. Conclusions: In our patients, PXE presents as an autosomal recessive genodermatosis. Correlation of haplotype and phenotype confirmed actual major diagnostic criteria. In patients with marked solar elastosis and/ or severe macular degeneration clinical diagnosis can be impossible and molecular testing is needed to confirm the presence of PXE. To the best of our knowledge our large study compares for the first time clinical findings with molecular data.