Expression of Staphylococcus aureus clumping factor A in Lactococcus lactis subsp. cremoris using a new shuttle vector.

Staphylococcus aureus harbors redundant adhesins mediating tissue colonization and infection. To evaluate their intrinsic role outside of the staphylococcal background, a system was designed to express them in Lactococcus lactis subsp. cremoris 1363. This bacterium is devoid of virulence factors and has a known genetic background. A new Escherichia coli-L. lactis shuttle and expression vector was constructed for this purpose. First, the high-copy-number lactococcal plasmid pIL253 was equipped with the oriColE1 origin, generating pOri253 that could replicate in E. coli. Second, the lactococcal promoters P23 or P59 were inserted at one end of the pOri253 multicloning site. Gene expression was assessed by a luciferase reporter system. The plasmid carrying P23 (named pOri23) expressed luciferase constitutively at a level 10,000 times greater than did the P59-containing plasmid. Transcription was absent in E. coli. The staphylococcal clumping factor A (clfA) gene was cloned into pOri23 and used as a model system. Lactococci carrying pOri23-clfA produced an unaltered and functional 130-kDa ClfA protein attached to their cell walls. This was indicated both by the presence of the protein in Western blots of solubilized cell walls and by the ability of ClfA-positive lactococci to clump in the presence of plasma. ClfA-positive lactococci had clumping titers (titer of 4,112) similar to those of S. aureus Newman in soluble fibrinogen and bound equally well to solid-phase fibrinogen. These experiments provide a new way to study individual staphylococcal pathogenic factors and might complement both classical knockout mutagenesis and modern in vivo expression technology and signature tag mutagenesis.

GP38, P28-I and P28-II: candidates for a vaccine against Schistosomiasis

Three antigens protective against Schistosoma mansoni have been extensively characterized. The schistosomulum surface antigen GP38 possesses an immunodominant carbohydrate epitope of which the structure has been defined. Protection can be achieved via the transfer of monoclonal antibodies recognizing the epitope or by immunization with anti-idiotype monoclonal antibodies. The glycan epitope is shared with the intermediate host, Biomphalaria glabrata as well as being present on other molluscs, including the Keyhole Limpet. A group of molecules at 28 kDa were initially characterized in adult worms and shown to protect rats and mice against a challenge infection. One of these molecules, P28-I, was cloned and expressed in E. coli, yeast and vaccinia virus. The recombinant antigen significantly protected rats, hamsters and baboons against a challenge infection. P28-I is a glutathione-S-transferase and the recombinant antigen produced in yeast exhibits the enzyme activity and has been purified to homogeneity by affinity chromatography. A second P28 antigen, P28-II, has also been cloned, fully sequenced and expressed. This recombinant antigen also protects against S. mansoni infection.

Mass spectrometry as a rapid and powerful alternative to antibodies for detecting LPXTG wall-associated proteins of Staphylococcus aureus

Functional characterization of transformed or natively present bacterial virulence proteins can be achieved employing various model systems. A prerequisite is to verify the correct expression of the transformed protein or the presence of the native protein in the microbe. Traditionally, antibodies are raised against the protein or a peptide thereof, followed by Western blot analysis or by fluorescence-activated cell sorting. Alternatively, the protein-coding gene can be fused with a downstream reporter gene, the expression of which reports the simultaneous expression of the upstream recombinant protein. Although being powerful, these methods are time consuming, especially when multiple proteins must be assessed. Here we describe a novel way to validate the expression of Gram-positive surface proteins covalently attached to the peptidoglycan. Eighteen out of the 21 known LPXTG-motif carrying cell wall-associated proteins of Staphylococcus aureus were cloned in Lactoccocus lactis either alone, in combinations or as truncated forms, and their correct expression was assessed by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS). The method is rapid, sensitive and precise. It can identify multiple proteins in transformed constructs without the time and cost needed for raising and testing multiple sets of antibodies.

Bacterial community structure of a pesticide-contaminated site and assessment of changes induced in community structure during bioremediation.

The introduction of culture-independent molecular screening techniques, especially based on 16S rRNA gene sequences, has allowed microbiologists to examine a facet of microbial diversity not necessarily reflected by the results of culturing studies. The bacterial community structure was studied for a pesticide-contaminated site that was subsequently remediated using an efficient degradative strain Arthrobacter protophormiae RKJ100. The efficiency of the bioremediation process was assessed by monitoring the depletion of the pollutant, and the effect of addition of an exogenous strain on the existing soil community structure was determined using molecular techniques. The 16S rRNA gene pool amplified from the soil metagenome was cloned and restriction fragment length polymorphism studies revealed 46 different phylotypes on the basis of similar banding patterns. Sequencing of representative clones of each phylotype showed that the community structure of the pesticide-contaminated soil was mainly constituted by Proteobacteria and Actinomycetes. Terminal restriction fragment length polymorphism analysis showed only nonsignificant changes in community structure during the process of bioremediation. Immobilized cells of strain RKJ100 enhanced pollutant degradation but seemed to have no detectable effects on the existing bacterial community structure.

Development of nuclear DNA probes for the typing of Trypanososma cruzi

We have developed and tested a new way of typing Trypanosoma cruzi, mamely the use of cloned nuclear DNA fragments as genetic markers. Restriction fragment length polymorphisms were verified on Soutern blots hybridized to random probes. Fragment patterns were analyzed and dendrograms constructed. Our results on well characterized laboratory strains correlate well to published isoenzyme studies. Some of the probes were also hybridized to chromosomes separated by pulse field gel electrophoresis a higher degree of heterogeneity was observed at this level.

Versatile gene-specific sequence tags for Arabidopsis functional genomics: transcript profiling and reverse genetics applications.

Microarray transcript profiling and RNA interference are two new technologies crucial for large-scale gene function studies in multicellular eukaryotes. Both rely on sequence-specific hybridization between complementary nucleic acid strands, inciting us to create a collection of gene-specific sequence tags (GSTs) representing at least 21,500 Arabidopsis genes and which are compatible with both approaches. The GSTs were carefully selected to ensure that each of them shared no significant similarity with any other region in the Arabidopsis genome. They were synthesized by PCR amplification from genomic DNA. Spotted microarrays fabricated from the GSTs show good dynamic range, specificity, and sensitivity in transcript profiling experiments. The GSTs have also been transferred to bacterial plasmid vectors via recombinational cloning protocols. These cloned GSTs constitute the ideal starting point for a variety of functional approaches, including reverse genetics. We have subcloned GSTs on a large scale into vectors designed for gene silencing in plant cells. We show that in planta expression of GST hairpin RNA results in the expected phenotypes in silenced Arabidopsis lines. These versatile GST resources provide novel and powerful tools for functional genomics.

Lack of directed V alpha 14-J alpha 281 rearrangements in NK1+ T cells.

NK1.1+ T cells are an unusual subset of TCR alpha beta cells distinguished by their highly restricted V beta repertoire and predominant usage of an invariant V alpha 14-J alpha 281 chain. To assess whether a directed rearrangement mechanism could be responsible for this invariant alpha chain, we have analyzed V alpha 14 rearrangements by polymerase chain reaction and Southern blot in a panel of cloned T-T hybrids derived from thymic NK1.1+ T cells. As expected a high proportion (17/20) of the hybrids had rearranged V alpha 14 to J alpha 281. However, V alpha 14-J alpha 281 rearrangements always occurred on only one chromosome and were accompanied by other V alpha-J alpha rearrangements (not involving V alpha 14) on the homologous chromosome. These data argue that rigorous ligand selection rather than directed rearrangement is responsible for the high frequency of V alpha 14-J alpha 281 rearrangements in NK1.1+ T cells.

Characterization of pip5k3 fleck corneal dystrophy-linked gene in zebrafish.

PIKfyve is a kinase encoded by pip5k3 involved in phosphatidylinositols (PdtIns) pathways. These lipids building cell membranes have structural functions and are involved in complex intracellular regulations. Mutations in human PIP5K3 are associated with François-Neetens mouchetée fleck corneal dystrophy [Li, S., Tiab, L., Jiao, X., Munier, F.L., Zografos, L., Frueh, B.E., Sergeev, Y., Smith, J., Rubin, B., Meallet, M.A., Forster, R.K., Hejtmancik, J.F., Schorderet, D.F., 2005. Mutations in PIP5K3 are associated with François-Neetens mouchetee fleck corneal dystrophy. Am. J. Hum. Genet. 77, 54-63]. We cloned the zebrafish pip5k3 and report its molecular characterization and expression pattern in adult fish as well as during development. The zebrafish PIKfyve was 70% similar to the human homologue. The gene encompassed 42 exons and presented four alternatively spliced variants. It had a widespread expression in the adult organs and was localized in specific cell types in the eye as the cornea, lens, ganglion cell layer, inner nuclear layer and outer limiting membrane. Pip5k3 transcripts were detected in early cleavage stage embryos. Then it was uniformly expressed at 10 somites, 18 somites and 24 hpf. Its expression was then restricted to the head region at 48 hpf, 72 hpf and 5 dpf and partial expression was found in somites at 72 hpf and 5 dpf. In situ on eye sections at 3 dpf showed a staining mainly in lens, outer limiting membrane, inner nuclear layer and ganglion cell layer. A similar expression pattern was found in the eye at 5 dpf. A temporal regulation of the spliced variants was observed at 1, 3 and 5 dpf and they were also found in the adult eye.

The Pf332 gene codes for a megadalton protein of Plasmodium falciparum asexual blood stages

We characterized the Plasmodium falciparum antigen 332 (Ag332) which is specifically expressed during the asexual intraerythrocytic cycle of the parasite. The corresponding Pf332 gene has been located in the subtelomeric region of chromosome 11. Furthermore, it is present in all strais so far analyzed and shows marked restriction length fragment polymorphism. Partial sequence and restriction endonuclease digestion of cloned fragments revealed that the Pf332 gene is composed of highly degenerated repeats rich is glutamic acid. Mung been nuclease digestion and Northern blot analysis suggested that Pf332 gene codes for a protein of about 700 kDa. These data were further confirmed by Western blot and immunoprecipitation of parasites extracts with an antiserum raised against a recombinant clone expressing part of the Ag332. Confocal immunofluorescence showed that Ag332 is translocated from the parasite to the surface of infected red blood cells within vesicle-like structures. In addition, Ag332 was detected on the surface of monkey erythrocytes infected with Plasmodium falciparum.

Generation of a recombinant mouse-human chimaeric monoclonal antibody directed against human carcinoembryonic antigen.

A procedure was devised for the identification and specific cloning of functionally rearranged variable region immunoglobulin (Ig) gene segments from genomic DNA of a murine hybridoma cell line which produces a high-affinity monoclonal antibody (MAb) directed against human carcinoembryonic antigen (CEA). The cloned, functionally-rearranged murine Ig H-chain and L-chain variable region gene segments were incorporated into plasmid vectors capable of directing the expression of a chimaeric mouse-human antibody molecule with human (gamma 4, kappa) constant region sequences. Expression plasmids were transfected into a mouse myeloma cell line by electroporation and transfectomas secreting functional chimaeric antibody selected. Chimaeric antibody generated by transfectomas was analysed and shown to compete effectively with its murine counterpart for binding to the CEA epitope, and to have an equivalent antigen-binding affinity. This anti-CEA recombinant antibody should find application in in vivo diagnosis by immunoscintigraphy of human colonic carcinoma, and possibly also in therapy of the disease, overcoming some of the difficulties associated with the repeated use of non-human immunoglobulins in human patients.

On the use of reporter bacteria for measuring availability of organic contaminants

Natural environments are constantly challenged by the release of hydrophobic organic contaminants, which represent a threat for both the ecosystem and human health. Despite a substantial degradation by naturally occurring micro-organisms, a non negligible fraction of these pollutants tend to persist in soil and sediments due to their reduced accessibility to microbial degraders. This lack of 'bioavailability' is acknowledged as a key parameter for the natural and stimulated clean-up (bioremediation) of contaminated sites. We developed a bacterial bioreporter that responds to the presence of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) by the production of the green fluorescent protein (GFP), based on the PAH-degrading bacterium Burkholderia sartisoli. We showed in this study that the bacterial biosensor B. sartisoli strain RP037 was faithfully reporting the degradation of naphthalene and phenanthrene (two PAHs of low molecular weight) via the production of GFP. What is more, the magnitude of GFP induction was influenced by change in the PAH flux triggered by a variety of physico-chemical parameters, such as the contact surface between the pollutant and the aqueous suspension. Further experiments permitted to test the influence of dissolved organic matter, which is an important component of natural habitats and can interact with organic pollutants. In addition, we tested the influence of two types of biosurfactants (tensio-active agents produced by living organisms) on phenanthrene's degradation by RP037. Interestingly, the surfactant's effects on the biodegradation rate appeared to depend on the type of biosurfactant and probably on the type of bacterial strain. Finally, we tagged B. sartisoli strain RP037 with a constitutively expressed mCherry fluorescent protein. The presence of mCherry allowed us to visualize the bacteria in complex samples even when GFP production was not induced. The new strain RP037-mChe embedded in a gel patch was used to detect PAH fluxes from a point source, such as a non-aqueous liquid or particles of contaminated soil. In parallel, we also developed and tested a so-called multiwell bacterial biosensor platform, which permitted the simultaneous use of four different reporter strains for the detection of major crude oil components (e.g., saturated hydrocarbons, mono- and polyaromatics) in aqueous samples. We specifically constructed the strain B. sartisoli RP007 (pPROBE-phn-luxAB) for the detection of naphthalene and phenanthrene. It was equipped with a reporter plasmid similar to the one in strain RP037, except that the gfp gene was replaced by the genes luxAB, which encoded the bacterial luciferase. The strain was implemented in the biosensor platform and detected an equivalent naphthalene concentration in oil spilled-sea water. We also cloned the gene for the transcriptional activator AlkS and the operator/promoter region of the operon alkSB1GHJ from the alkane-degrader bacterium Alcanivorax borkumensis strain SK2 in order to construct a new bacterial biosensor with higher sensitivity towards long-chain alkanes. However, the resulting strain showed no increased light emission in presence of tetradecane (C14), while it still efficiently reported low concentrations of octane (C8). RÉSUMÉ : Les écosystèmes naturels sont constamment exposés à nombre de contaminants organiques hydrophobes (COHs) d'origine industrielle, agricole ou même naturelle. Les COHs menacent à la fois l'environnement, le bien-être des espèces animales et végétales et la santé humaine, mais ils peuvent être dégradés par des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons, qui peuvent être capables des les transformer en produits inoffensifs comme le gaz carbonique et l'eau. La biodégradation des COHs est cependant fréquemment limitée par leur pauvre disponibilité envers les organismes qui les dégradent. Ainsi, bien que la biodégradation opère partiellement, les COHs persistent dans l'environnement à de faibles concentrations qui potentiellement peuvent encore causer des effets toxiques chroniques. Puisque la plupart des COHs peuvent être métabolisés par l'activité microbienne, leur persistance a généralement pour origine des contraintes physico-chimiques plutôt que biologiques. Par exemple, leur solubilité dans l'eau très limitée réduit leur prise par des consommateurs potentiels. De plus, l'adsorption à la matière organique et la séquestration dans les micropores du sol participent à réduire leur disponibilité envers les microbes. Les processus de biodisponibilité, c'est-à-dire les processus qui gouvernent la dissolution et la prise de polluants par les organismes vivants, sont généralement perçus comme des paramètres clés pour la dépollution (bioremédiation) naturelle et stimulée des sites contaminés. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) sont un modèle de COH produits par les activités aussi bien humaines que naturelles, et listés comme des contaminants chroniques de l'air, des sols et des sédiments. Ils peuvent être dégradés par un vaste nombre d'espèces bactériennes mais leur taux de biodégradation est souvent limité par les contraintes mentionnées ci-dessus. Afin de comprendre les processus de biodisponibilité pour les cellules bactériennes, nous avons décidé d'utiliser les bactéries elles-mêmes pour détecter et rapporter les flux de COH. Ceci a été réalisé par l'application d'une stratégie de conception visant à produire des bactéries `biocapteurs-rapporteurs', qui littéralement s'allument lorsqu'elles détectent un composé cible pour lequel elles ont été conçues. En premier lieu, nous nous sommes concentrés sur Burkholderia sartisoli (souche RP007), une bactérie isolée du sol et consommatrice de HAP .Cette souche a servi de base à la construction d'un circuit génétique permettant la formation de la protéine autofluorescente GFP dès que les cellules détectent le naphtalène ou le phénanthrène, deux HAP de faible masse moléculaire. En effet, nous avons pu montrer que la bactérie obtenue, la souche RP037 de B. sartisoli, produit une fluorescence GFP grandissante lors d'une exposition en culture liquide à du phénanthrène sous forme cristalline (0.5 mg par ml de milieu de culture). Nous avons découvert que pour une induction optimale il était nécessaire de fournir aux cellules une source additionnelle de carbone sous la forme d'acétate, ou sinon seul un nombre limité de cellules deviennent induites. Malgré cela, le phénanthrène a induit une réponse très hétérogène au sein de la population de cellules, avec quelques cellules pauvrement induites tandis que d'autres l'étaient très fortement. La raison de cette hétérogénéité extrême, même dans des cultures liquides mélangées, reste pour le moment incertaine. Plus important, nous avons pu montrer que l'amplitude de l'induction de GFP dépendait de paramètres physiques affectant le flux de phénanthrène aux cellules, tels que : la surface de contact entre le phénanthrène solide et la phase aqueuse ; l'ajout de surfactant ; le scellement de phénanthrène à l'intérieur de billes de polymères (Model Polymer Release System) ; la dissolution du phénanthrène dans un fluide gras immiscible à l'eau. Nous en avons conclu que la souche RP037 détecte convenablement des flux de phénantrène et nous avons proposé une relation entre le transfert de masse de phénanthrène et la production de GFP. Nous avons par la suite utilisé la souche afin d'examiner l'effet de plusieurs paramètres chimiques connus dans la littérature pour influencer la biodisponibilité des HAP. Premièrement, les acides humiques. Quelques rapports font état que la disponibilité des HAP pourrait être augmentée par la présence de matière organique dissoute. Nous avons mesuré l'induction de GFP comme fonction de l'exposition des cellules RP037 au phénanthrène ou au naphtalène en présence ou absence d'acides humiques dans la culture. Nous avons testé des concentrations d'acides humiques de 0.1 et 10 mg/L, tandis que le phénanthrène était ajouté via l'heptamethylnonane (HMN), un liquide non aqueux, ce qui au préalable avait produit le plus haut flux constant de phénanthrène aux cellules. De plus, nous avons utilisé des tests en phase gazeuse avec des concentrations d'acides humiques de 0.1, 10 et 1000 mg/L mais avec du naphtalène. Contrairement à ce que décrit la littérature, nos résultats ont indiqué que dans ces conditions l'expression de GFP en fonction de l'exposition au phénanthrène dans des cultures en croissance de la souche RP037 n'était pas modifiée par la présence d'acides humiques. D'un autre côté, le test en phase gazeuse avec du naphtalène a montré que 1000 mg/L d'acides humiques abaissent légèrement mais significativement la production de GFP dans les cellules de RP037. Nous avons conclu qu'il n'y a pas d'effet général des acides humiques sur la disponibilité des HAP pour les bactéries. Par la suite, nous nous sommes demandé si des biosurfactants modifieraient la disponibilité du phénanthrène pour les bactéries. Les surfactants sont souvent décrits dans la littérature comme des moyens d'accroître la biodisponibilité des COHs. Les surfactants sont des agents tensio-actifs qui augmentent la solubilité apparente de COH en les dissolvant à l'intérieur de micelles. Nous avons ainsi testé si des biosurfactants (des surfactants produits par des organismes vivants) peuvent être utilisé pour augmenter la biodisponibilité du phénanthrène pour la souche B. sartisoli RP037. Premièrement, nous avons tenté d'obtenir des biosurfactants produits par une autre bactérie vivant en co-culture avec les biocapteurs bactériens. Deuxièmement, nous avons utilisé des biosurfactants purifiés. La co-cultivation en présence de la bactérie productrice de lipopeptide Pseudomonas putida souche PCL1445 a augmenté l'expression de GFP induite par le phénanthrène chez B. sartisoli en comparaison des cultures simples, mais cet effet n'était pas significativement différent lorsque la souche RP037 était co-cultivée avec un mutant de P. putida ne produisant pas de lipopeptides. L'ajout de lipopeptides partiellement purifiés dans la culture de RP037 a résulté en une réduction de la tension de surface, mais n'a pas provoqué de changement dans l'expression de GFP. D'un autre côté, l'ajout d'une solution commerciale de rhamnolipides (un autre type de biosurfactants produits par Pseudomonas spp.) a facilité la dégradation du phénanthrène par la souche RP037 et induit une expression de GFP élevée dans une plus grande proportion de cellules. Nous avons ainsi conclu que les effets des biosurfactants sont mesurables à l'aide de la souche biocapteur, mais que ceux-ci sont dépendants du type de surfactant utilisé conjointement avec le phénanthrène. La question suivante que nous avons abordée était si les tests utilisant des biocapteurs peuvent être améliorés de manière à ce que les flux de HAP provenant de matériel contaminé soient détectés. Les tests en milieu liquide avec des échantillons de sol ne fournissant pas de mesures, et sachant que les concentrations de HAP dans l'eau sont en général extrêmement basses, nous avons conçu des tests de diffusion dans lesquels nous pouvons étudier l'induction par les HAPs en fonction de la distance aux cellules. Le biocapteur bactérien B. sartisoli souche RP037 a été marqué avec une seconde protéine fluorescente (mCherry), qui est constitutivement exprimée dans les cellules et leur confère une fluorescence rouge/rose. La souche résultante RP037-mChe témoigne d'une fluorescence rouge constitutive mais n'induit la fluorescence verte qu'en présence de naphtalène ou de phénanthrène. La présence d'un marqueur fluorescent constitutif nous permet de visualiser les biocapteurs bactériens plus facilement parmi des particules de sol. Un test de diffusion a été conçu en préparant un gel fait d'une suspension de cellules mélangées à 0.5 % d'agarose. Des bandes de gel de dimensions 0.5 x 2 cm x 1 mm ont été montées dans des chambres d'incubation et exposées à des sources de HAP (soit dissouts dans du HMN ou en tant que matériel solide, puis appliqués à une extrémité de la bande). En utilisant ce montage expérimental, le naphtalène ou le phénanthrène (dissouts dans du HMN à une concentration de 2.5 µg/µl) ont induit un gradient d'intensité de fluorescence GFP après 24 heures d'incubation, tandis que la fluorescence mCherry demeurait comparable. Un sol contaminé par des HAPs (provenant d'un ancien site de production de gaz) a induit la production de GFP à un niveau comparable à celui du naphtalène. Des biocapteurs bactériens individuels ont également détecté un flux de phénanthrène dans un gel contenant des particules de sol amendées avec 1 et 10 mg/g de phénanthrène. Ceci a montré que le test de diffusion peut être utilisé pour mesurer des flux de HAP provenant de matériel contaminé. D'un autre côté, la sensibilité est encore très basse pour plusieurs sols contaminés, et l'autofluorescence de certains échantillons rend difficile l'identification de la réponse de la GFP chez les cellules. Pour terminer, un des points majeurs de ce travail a été la production et la validation d'une plateforme multi-puits de biocapteurs bactériens, qui a permis l'emploi simultané de plusieurs souches différentes de biocapteurs pour la détection des constituants principaux du pétrole. Pour cela nous avons choisi les alcanes linéaires, les composés mono-aromatiques, les biphényls et les composés poly-aromatiques. De plus, nous avons utilisé un capteur pour la génotoxicité afin de détecter la `toxicité globale' dans des échantillons aqueux. Plusieurs efforts d'ingénierie ont été investis de manière à compléter ce set. En premier lieu, chaque souche a été équipée avec soit gfp, soit luxAB en tant que signal rapporteur. Deuxièmement, puisqu'aucune souche de biocapteur n'était disponible pour les HAP ou pour les alcanes à longues chaînes, nous avons spécifiquement construit deux nouveaux biocapteurs. L'un d'eux est également basé sur B. sartisoli RP007, que nous avons équipé avec le plasmide pPROBE-phn-luxAB pour la détection du naphtalène et du phénanthrène mais avec production de luciférase bactérienne. Un autre est un nouveau biocapteur bactérien pour les alcanes. Bien que nous possédions une souche Escherichia coli DHS α (pGEc74, pJAMA7) détectant les alcanes courts de manière satisfaisante, la présence des alcanes à longues chaînes n'était pas rapportée efficacement. Nous avons cloné le gène de l'activateur transcriptionnel A1kS ainsi que la région opérateur/promoteur de l'opéron alkSB1GHJ chez la bactérie dégradant les alcanes Alcanivorax borkumensis souche SK2, afin de construire un nouveau biocapteur bactérien bénéficiant d'une sensibilité accrue envers les alcanes à longues chaînes. Cependant, la souche résultante E. coli DHSα (pAlk3} n'a pas montré d'émission de lumière augmentée en présence de tétradécane (C14), tandis qu'elle rapportait toujours efficacement de basses concentrations d'octane (C8). De manière surprenante, l'utilisation de A. borkumensis en tant que souche hôte pour le nouveau plasmide rapporteur basé sur la GFP a totalement supprimé la sensibilité pour l'octane, tandis que la détection de tétradécane n'était pas accrue. Cet aspect devra être résolu dans de futurs travaux. Pour calibrer la plateforme de biocapteurs, nous avons simulé une fuite de pétrole en mer dans une bouteille en verre ouverte de 5L contenant 2L d'eau de mer contaminée avec 20 ml (1%) de pétrole brut. La phase aqueuse a été échantillonée à intervalles réguliers après la fuite durant une période allant jusqu'à une semaine tandis que les principaux contaminants pétroliers étaient mesurés via les biocapteurs. L'émission de bioluminescence a été mesurée de manière à déterminer la réponse des biocapteurs et une calibration intégrée faite avec des inducteurs types a servi à calculer des concentrations d'équivalents inducteurs dans l'échantillon. E. coli a été utilisée en tant que souche hôte pour la plupart des spécificités des biocapteurs, à l'exception de la détection du naphtalène et du phénanthrène pour lesquels nous avons utilisé B. sartisoli. Cette souche, cependant, peut être employée plus ou moins selon la même procédure. Il est intéressant de noter que le pétrole répandu a produit une apparition séquentielle de composés dissouts dans la phase aqueuse, ceux-ci .étant détectables par les biocapteurs. Ce profil contenait d'abord les alcanes à courtes chaînes et les BTEX (c'est-à dire benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes), apparaissant entre des minutes et des heures après que le pétrole a été versé. Leurs concentrations aqueuses ont par la suite fortement décru dans l'eau échantillonnée après 24 heures, à cause de la volatilisation ou de la biodégradation. Après quelques jours d'incubation, ces composés sont devenus indétectables. Les HAPs, en revanche, sont apparus plus tard que les alcanes et les BTEX, et leur concentration a augmenté de pair avec un temps d'incubation prolongé. Aucun signal significatif n'a été mis en évidence avec le biocapteur pour le biphényl ou pour la génotoxicité. Ceci démontre l'utilité de ces biocapteurs, spécifiquement pour la détection des composés pétroliers, comprenant les alcanes à courtes chaînes, les BTEX et les HAPs légers.

Trypanosoma cruzi: metacyclogenesis in vitro - I. Changes in the properties of metacyclic trypomastigotes maintained in the laboratory by different methods

In this work we have studied the modifications in the biological properties of Trypanosoma cruzi when the parasite is maintained for a long time in axenic culture. The studies were done with a clone from an avirulent strain (Dm30L) and a non-cloned virulent strain (EP) of T. cruzi. Both parasiteswere maintained, for at least three years, by successive triatomine/mouse alternate passage (control condition), or by serial passage in axenic medium (culture condition), or only in the mouse (mouse condition). The comparison between parasites of culture and control condition showed that metacyclogenesis capacity was reduced in the former and that the resulting metacyclics displayed an attenuatedvirulence. In order to compare the virulence of metacyclics from the urine of the insect vector, Rhodnius prolixus were infected by artificial feeding with parasites of the control or culture condition. After three triatomine/triatomine passages, there was observed an almost identical biological behavior for these parasites, hence indicating that the maintenance of T. cruzi for a long time in axenic culture affects the differentiation capacity and the virulence of the parasite. Additionally, it was demonstrated that it is possible to maintain T. cruzi exclusively through passages in the invertebrate host.

Attempted isolation of the gene encoding the 21 Kd Plasmodium berghei ookinete transmission blocking antigen from Plasmodium yoelli and Plasmodium vivax

The 21kD ookinete antigen of Plasmodium berghei (Pbs 21) has been shown to elicit an effective and long lasting transmission blocking immune response in mice. Having cloned and sequenced this antigen (Paton et al. 1993) the sequence was compared to the genes of the same family previously identified in P. falciparum, P. gallinaceum (Kaslow et al. 1989) and P. reichenowi (Lal et al. 1990). Four conserved areas were identified in this comparison, to which degenerate oligonucleotides were designed. PCR amplification and screening of genomic libraries was then carried out using these oligonucleotides. The P. yoelii gene was successfully cloned and a number of novel P. vivax genes identified but the P. vivax homologue of Pbs21 remains elusive.

Molecular characterization of chromosome termini of the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices (Glomeromycota).

The minimum chromosome number of Glomus intraradices was assessed through cloning and sequencing of the highly divergent telomere-associated sequences (TAS) and by pulsed field gel electrophoresis (PFGE). The telomere of G. intraradices, as in other filamentous fungi, consists of TTAGGG repeats, this was confirmed using Bal31 nuclease time course reactions. Telomere length was estimated to be roughly 0.9 kb by Southern blots on genomic DNA and a telomere probe. We have identified six classes of cloned chromosomal termini based on the TAS. An unusually high genetic variation was observed within two of the six TAS classes. To further assess the total number of chromosome termini, we used telomere fingerprinting. Surprisingly, all hybridization patterns showed smears, which demonstrate that TAS are remarkably variable in the G. intraradices genome. These analyses predict the presence of at least three chromosomes in G. intraradices while PFGE showed a pattern of four bands ranging from 1.2 to 1.5 Mb. Taken together, our results indicate that there are at least four chromosomes in G. intraradices but there are probably more. The information on TAS and telomeres in the G. intradicies will be essential for making a physical map of the G. intraradices genome and could provide molecular markers for future studies of genetic variation among nuclei in these multigenomic fungi.

Comparison of purified 12 kDa and recombinant 15 kDa Fasciola hepatica antigens related to a Schistosoma mansoni fatty acid binding protein

Vaccines in schistosomiasis using homologous antigens have been studied extensively in experimentally infected mammalian hosts. Vaccines using heterologous antigens have received comparatively less attention. This review summarizes recent work on a heterologous 12 kDa Fasciola hepatica antigenic polypeptide which cross reacts with Schistosoma mansoni. A cDNA has been cloned and sequenced, and the predicted amino acid sequence of the recombinant protein has been shown to have significant (44) identity with a 14 kDa S. mansoni fatty acid binding protein. Thus in the parasitic trematodes fatty acid binding proteins may be potential vaccine candidates. The F. hepatica recombinant protein has been overexpressed and purified and denoted rFh15. Preliminary rFh15 migrates more slowly (i.e. may be slightly larger) than nFh12 on SDS-PAGE and has a predicted pI of 6.01 vs. observed pI of 5.45. Mice infected with F. hepatica develop antibodies to nFh12 by 2 weeks of infection vs. 6 weeks of infection to rFh15; on the other hand, mice with schistosomiasis mansoni develop antibodies to both nFh12 and rFh15 by 6 weeks of infection. Both the F. hepatica and S. mansoni cross-reactive antigens may be cross-protective antigens with the protection inducing capability against both species.