Electrospinning and characterization of self-assembled inclusion complexies

L’électrofilage est une technique permettant de fabriquer des fibres polymériques dont le diamètre varie entre quelques nanomètres et quelques microns. Ces fibres ont donc un rapport surface/volume très élevé. Les fibres électrofilées pourraient trouver des applications dans le relargage de médicaments et le génie tissulaire, comme membranes et capteurs chimiques, ou dans les nanocomposites et dispositifs électroniques. L’électrofilage était initialement utilisé pour préparer des toiles de fibres désordonnées, mais il est maintenant possible d’aligner les fibres par l’usage de collecteurs spéciaux. Cependant, il est important de contrôler non seulement l’alignement macroscopique des fibres mais aussi leur orientation au niveau moléculaire puisque l’orientation influence les propriétés mécaniques, optiques et électriques des polymères. Les complexes moléculaires apparaissent comme une cible de choix pour produire des nanofibres fortement orientées. Dans les complexes d’inclusion d’urée, les chaînes polymères sont empilées dans des canaux unidimensionnels construits à partir d’un réseau tridimensionnel de molécules d’urée liées par des ponts hydrogène. Ainsi, les chaînes polymère sonts très allongées à l’échelle moléculaire. Des nanofibres du complexe PEO-urée ont été préparées pour la première fois par électrofilage de suspensions et de solutions. Tel qu’attendu, une orientation moléculaire inhabituellement élevée a été observée dans ces fibres. De tels complexes orientés pourraient être utilisés à la fois dans des études fondamentales et dans la préparation de matériaux hiérarchiquement structurés. La méthode d’électrofilage peut parfois aussi être utilisée pour préparer des matériaux polymériques métastables qui ne peuvent pas être préparés par des méthodes conventionnelles. Ici, l’électrofilage a été utilisé pour préparer des fibres des complexes stables (α) et "métastables" (β) entre le PEO et l’urée. La caractérisation du complexe β, qui était mal connu, révèle un rapport PEO:urée de 12:8 appartenant au système orthorhombique avec a = 1.907 nm, b = 0.862 nm et c = 0.773 nm. Les chaînes de PEO sont orientées selon l’axe de la fibre. Leur conformation est significativement affectée par les ponts hydrogène. Une structure en couches a été suggérée pour la forme β, plutôt que la structure conventionnelle en canaux adoptée par la forme α. Nos résultats indiquent que le complexe β est thermodynamiquement stable avant sa fonte et peut se transformer en forme α et en PEO liquide par un processus de fonte et recristallisation à 89 ºC. Ceci va dans le sens contraire aux observations faites avec le complexe β obtenu par trempe du complexe α fondu. En effet, le complexe β ainsi obtenu est métastable et contient des cristaux d’urée. Il peut subir une transition de phases cinétique solide-solide pour produire du complexe α dans une vaste gamme de températures. Cette transition est induite par un changement de conformation du PEO et par la formation de ponts hydrogène intermoléculaires entre l’urée et le PEO. Le diagramme de phases du système PEO-urée a été tracé sur toute la gamme de compositions, ce qui a permis d’interpréter la formation de plusieurs mélanges qui ne sont pas à l’équilibre mais qui sont été observés expérimentalement. La structure et le diagramme de phases du complexe PEO-thiourée, qui est aussi un complexe très mal connu, ont été étudiés en détail. Un rapport molaire PEO :thiourée de 3:2 a été déduit pour le complexe, et une cellule monoclinique avec a = 0.915 nm, b = 1.888 nm, c = 0.825 nm et β = 92.35º a été déterminée. Comme pour le complexe PEO-urée de forme β, une structure en couches a été suggérée pour le complexe PEO-thiourée, dans laquelle les molécules de thiourée seraient disposées en rubans intercalés entre deux couches de PEO. Cette structure en couches pourrait expliquer la température de fusion beaucoup plus faible des complexes PEO-thiourée (110 ºC) et PEO-urée de forme β (89 ºC) en comparaison aux structures en canaux du complexe PEO-urée de forme α (143 ºC).

Manipulation of the ubiquitin-proteasome system by HIV-1 : role of the accessory protein Vpr

Le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1), l’agent étiologique du SIDA, est un rétrovirus complexe arborant plusieurs protéines accessoires : Nef, Vif, Vpr, et Vpu. Celles-ci sont impliquées dans la modulation de la réplication virale, dans l’évasion immunitaire et dans la progression de la pathogenèse du SIDA. Dans ce contexte, il a été démontré que la protéine virale R (Vpr) induit un arrêt de cycle cellulaire en phase G2. Le mécanisme par lequel Vpr exerce cette fonction est l’activation, ATR (Ataxia telangiectasia and Rad3 related)-dépendante, du point de contrôle de dommage à l’ADN, mais les facteurs et mécanismes moléculaires directement impliqués dans cette activité demeurent inconnus. Afin d’identifier de nouveaux facteurs cellulaires interagissant avec Vpr, nous avons utilisé une purification d’affinité en tandem (TAP) pour isoler des complexes protéiques natifs contenant Vpr. Nous avons découvert que Vpr s’associait avec CRL4A(VprBP), un complexe cellulaire d’E3 ubiquitine ligase, comprenant les protéines Cullin 4A, DDB1 (DNA damage-binding protein 1) et VprBP (Vpr-binding protein). Nos études ont mis en évidence que le recrutement de la E3 ligase par Vpr était nécessaire mais non suffisant pour l’induction de l’arrêt de cycle cellulaire en G2, suggérant ainsi que des événements additionnels seraient impliqués dans ce processus. À cet égard, nous apportons des preuves directes que Vpr détourne les fonctions de CRL4A(VprBP) pour induire la polyubiquitination de type K48 et la dégradation protéosomale de protéines cellulaires encore inconnues. Ces événements d’ubiquitination induits par Vpr ont été démontrés comme étant nécessaire à l’activation d’ATR. Finalement, nous montrons que Vpr forme des foyers ancrés à la chromatine co-localisant avec VprBP ainsi qu’avec des facteurs impliqués dans la réparation de l’ADN. La formation de ces foyers représente un événement essentiel et précoce dans l’induction de l’arrêt de cycle cellulaire en G2. Enfin, nous démontrons que Vpr est capable de recruter CRL4A(VprBP) au niveau de la chromatine et nous apportons des preuves indiquant que le substrat inconnu ciblé par Vpr est une protéine associée à la chromatine. Globalement, nos résultats révèlent certains des ménanismes par lesquels Vpr induit des perturbations du cycle cellulaire. En outre, cette étude contribue à notre compréhension de la modulation du système ubiquitine-protéasome par le VIH-1 et son implication fonctionnelle dans la manipulation de l’environnement cellulaire de l’hôte.

Studies on the exaggerated inflammatory response caused by streptococcus suis at systemic and central nervous system levels

Streptococcus suis de type 2 est un microorganisme pathogène d’importance chez le porc. Il est la cause de différentes pathologies ayant comme caractéristique commune la méningite. C’est également un agent émergeant de zoonose : des cas cliniques humains ont récemment été rapportés en Asie. Cependant, la pathogénèse de S. suis n’est pas encore complètement élucidée. Jusqu’à présent, la réponse pro-inflammatoire initiée par S. suis n’a été étudiée qu’in vitro. L’étude du choc septique et de la méningite requiert toujours des modèles expérimentaux appropriés. Au cours de cette étude, nous avons développé un modèle in vivo d’infection chez la souris qui utilise la voie d’inoculation intra-péritonéale. Ce modèle a servi à l’étude de la réponse pro-inflammatoire associée à ce pathogène, tant au niveau systémique qu’au niveau du système nerveux central (SNC). Il nous a également permis de déterminer si la sensibilité aux infections à S. suis pouvait être influencée par des prédispositions génétiques de l’hôte. Le modèle d’infection par S. suis a été mis au point sur des souris de lignée CD1. Les résultats ont démontré une bactériémie élevée pendant les trois jours suivant l’infection. Celle-ci était accompagnée d’une libération rapide et importante de différentes cytokines pro-inflammatoires (TNF-α, IL-6, IL-12p40/p70, IFN-ɣ) et de chémokines (KC, MCP-1 and RANTES), qui ont entraîné un choc septique et la mort de 20 % des animaux. Ensuite, pour confirmer le rôle de l’inflammation sur la mortalité et pour déterminer si les caractéristiques génétiques de l’hôte pouvaient influencer la réponse inflammatoire et l’issue de la maladie, le modèle d’infection a été étendu à deux lignées murines consanguines différentes considérées comme résistante : la lignée C57BL/6 (B6), et sensible : la lignée A/J. Les résultats ont démontré une importante différence de sensibilité entre les souris A/J et les souris B6, avec un taux de mortalité atteignant 100 % à 20 h post-infection (p.i.) pour la première lignée et de seulement 16 % à 36 h p.i. pour la seconde. La quantité de bactéries dans le sang et dans les organes internes était similaire pour les deux lignées. Donc, tout comme dans la lignée CD1, la bactériémie ne semblait pas être liée à la mort des souris. La différence entre les taux de mortalité a été attribuée à un choc septique non contrôlé chez les souris A/J infectées par S. suis. Les souris A/J présentaient des taux exceptionnellement élevés de TNF-α, IL-12p40/p70, IL-1β and IFN- γ, significativement supérieurs à ceux retrouvés dans la lignée B6. Par contre, les niveaux de chémokines étaient similaires entre les lignées, ce qui suggère que leur influence est limitée dans le développement du choc septique dû à S. suis. Les souris B6 avaient une production plus élevée d’IL-10, une cytokine anti-inflammatoire, ce qui suppose que la cascade cytokinaire pro-inflammatoire était mieux contrôlée, entraînant un meilleur taux de survie. Le rôle bénéfique potentiel de l’IL-10 chez les souris infectées par S. suis a été confirmé par deux approches : d’une part en bloquant chez les souris B6 le récepteur cellulaire à l’IL-10 (IL-10R) par un anticorps monoclonal anti-IL-10R de souris et d’autre part en complémentant les souris A/J avec de l’IL-10 de souris recombinante. Les souris B6 ayant reçu le anticorps monoclonal anti-IL-10R avant d’être infectées par S. suis ont développé des signes cliniques aigus similaires à ceux observés chez les souris A/J, avec une mortalité rapide et élevée et des taux de TNF-α plus élevés que les souris infectées non traitées. Chez les souris A/J infectées par S. suis, le traitement avec l’IL-10 de souris recombinante a significativement retardé l’apparition du choc septique. Ces résultats montrent que la survie au choc septique dû à S. suis implique un contrôle très précis des mécanismes pro- et anti-inflammatoires et que la réponse anti-inflammatoire doit être activée simultanément ou très rapidement après le début de la réponse pro-inflammatoire. Grâce à ces expériences, nous avons donc fait un premier pas dans l’identification de gènes associés à la résistance envers S. suis chez l’hôte. Une des réussites les plus importantes du modèle d’infection de la souris décrit dans ce projet est le fait que les souris CD1 ayant survécu à la septicémie présentaient dès 4 jours p.i. des signes cliniques neurologiques clairs et un syndrome vestibulaire relativement similaires à ceux observés lors de méningite à S. suis chez le porc et chez l’homme. L’analyse par hybridation in situ combinée à de l’immunohistochimie des cerveaux des souris CD1 infectées a montré que la réponse inflammatoire du SNC débutait avec une augmentation significative de la transcription du Toll-like receptor (TLR)2 et du CD14 dans les microvaisseaux cérébraux et dans les plexus choroïdes, ce qui suggère que S. suis pourrait se servir de ces structures comme portes d’entrée vers le cerveau. Aussi, le NF-κB (suivi par le système rapporteur de l’activation transcriptionnelle de IκBα), le TNF-α, l’IL-1β et le MCP-1 ont été activés, principalement dans des cellules identifiées comme de la microglie et dans une moindre mesure comme des astrocytes. Cette activation a également été observée dans différentes structures du cerveau, principalement le cortex cérébral, le corps calleux, l’hippocampe, les plexus choroïdes, le thalamus, l’hypothalamus et les méninges. Partout, cette réaction pro-inflammatoire était accompagnée de zones extensives d’inflammation et de nécrose, de démyélinisation sévère et de la présence d’antigènes de S. suis dans la microglie. Nous avons mené ensuite des études in vitro pour mieux comprendre l’interaction entre S. suis et la microglie. Pour cela, nous avons infecté des cellules microgliales de souris avec la souche sauvage virulente (WT) de S. suis, ainsi qu’avec deux mutants isogéniques, un pour la capsule (CPS) et un autre pour la production d’hémolysine (suilysine). Nos résultats ont montré que la capsule était un important mécanisme de résistance à la phagocytose pour S. suis et qu’elle modulait la réponse inflammatoire, en dissimulant les composants pro-inflammatoires de la paroi bactérienne. Par contre, l’absence d’hémolysine, qui est un facteur cytotoxique potentiel, n’a pas eu d’impact majeur sur l’interaction de S. suis avec la microglie. Ces études sur les cellules microgliales ont permis de confirmer les résultats obtenus précédemment in vivo. La souche WT a induit une régulation à la hausse du TLR2 ainsi que la production de plusieurs médiateurs pro-inflammatoires, dont le TNF-α et le MCP-1. S. suis a induit la translocation du NF-kB. Cet effet était plus rapide dans les cellules stimulées par le mutant déficient en CPS, ce qui suggère que les composants de la paroi cellulaire représentent de puissants inducteurs du NF-kB. De plus, la souche S. suis WT a stimulé l’expression de la phosphotyrosine, de la PKC et de différentes cascades liées à l’enzyme mitogen-activated protein kinase (MAPK). Cependant, les cellules microgliales infectées par le mutant déficient en CPS ont montré des profils de phosphorylation plus forts et plus soutenus que celles infectées par le WT. Finalement, la capsule a aussi modulé l’expression de l’oxyde nitrique synthétase inductible (iNOS) induite par S. suis et par la production subséquente d’oxyde nitrique par la microglie. Ceci pourrait être lié in vivo à la neurotoxicité et à la vasodilatation. Nous pensons que ces résultats contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes sous-tendant l’induction de l’inflammation par S. suis, ce qui devrait permettre, d’établir éventuellement des stratégies plus efficaces de lutte contre la septicémie et la méningite. Enfin, nous pensons que ce modèle expérimental d’infection chez la souris pourra être utilisé dans l’étude de la pathogénèse d’autres bactéries ayant le SNC pour cible.

Contextualizing discretion : micro-dynamics of Canada’s refugee determination system

À une époque où l'immigration internationale est de plus en plus difficile et sélective, le statut de réfugié constitue un bien public précieux qui permet à certains non-citoyens l'accès et l'appartenance au pays hôte. Reposant sur le jugement discrétionnaire du décideur, le statut de réfugié n’est accordé qu’aux demandeurs qui établissent une crainte bien fondée de persécution en cas de retour dans leur pays d'origine. Au Canada, le plus important tribunal administratif indépendant, la Commission de l'immigration et du statut de réfugié du Canada (CISR), est chargé d’entendre les demandeurs d'asile et de rendre des décisions de statut de réfugié. Cette thèse cherche à comprendre les disparités dans le taux d’octroi du statut de réfugié entre les décideurs de la CISR qui sont politiquement nommés. Au regard du manque de recherches empiriques sur la manière avec laquelle le Canada alloue les possibilités d’entrée et le statut juridique pour les non-citoyens, il était nécessaire de lever le voile sur le fonctionnement de l’administration sur cette question. En explorant la prise de décision relative aux réfugiés à partir d'une perspective de Street Level Bureaucracy Theory (SLBT) et une méthodologie ethnographique qui combine l'observation directe, les entretiens semi-structurés et l'analyse de documents, l'étude a d'abord cherché à comprendre si la variation dans le taux d’octroi du statut était le résultat de différences dans les pratiques et le raisonnement discrétionnaires du décideur et ensuite à retracer les facteurs organisationnels qui alimentent les différences. Dans la lignée des travaux de SLBT qui documentent la façon dont la situation de travail structure la discrétion et l’importance des perceptions individuelles dans la prise de décision, cette étude met en exergue les différences de fond parmi les décideurs concernant les routines de travail, la conception des demandeurs d’asile, et la meilleure façon de mener leur travail. L’analyse montre comment les décideurs appliquent différentes approches lors des audiences, allant de l’interrogatoire rigide à l’entrevue plus flexible. En dépit des contraintes organisationnelles qui pèsent sur les décideurs pour accroître la cohérence et l’efficacité, l’importance de l’évaluation de la crédibilité ainsi que l’invisibilité de l’espace de décision laissent suffisamment de marge pour l’exercice d’un pouvoir discrétionnaire. Même dans les environnements comme les tribunaux administratifs où la surabondance des règles limite fortement la discrétion, la prise de décision est loin d’être synonyme d’adhésion aux principes de neutralité et hiérarchie. La discrétion est plutôt imbriquée dans le contexte de routines d'interaction, de la situation de travail, de l’adhésion aux règles et du droit. Même dans les organisations qui institutionnalisent et uniformisent la formation et communiquent de façon claire leurs demandes aux décideurs, le caractère discrétionnaire de la décision est par la nature difficile, voire impossible, à contrôler et discipliner. Lorsqu'ils sont confrontés à l'ambiguïté des objectifs et aux exigences qui s’opposent à leur pouvoir discrétionnaire, les décideurs réinterprètent la définition de leur travail et banalisent leurs pratiques. Ils formulent une routine de rencontre qui est acceptable sur le plan organisationnel pour évaluer les demandeurs face à eux. Cette thèse montre comment les demandeurs, leurs témoignages et leurs preuves sont traités d’une manière inégale et comment ces traitements se répercutent sur la décision des réfugiés.

Pathogens occuring in the winter pea-maize-winter wheat rotation, their host specificity and the potential of compost in suppressing foot and root disease of peas

The overall aim of the work presented was to evaluate soil health management with a specific focus on soil borne diseases of peas. For that purpose field experiments were carried out from 2009 until 2013 to assess crop performance and pathogen occurrence in the rotation winter pea-maize-winter wheat and if the application of composts can improve system performance. The winter peas were left untreated or inoculated with Phoma medicaginis, in the presence or absence of yard waste compost at rate of 5 t dry matter ha-1. A second application of compost was made to the winter wheat. Fusarium ssp. were isolated and identified from the roots of all three crops and the Ascochyta complex pathogens on peas. Bioassays were conducted under controlled conditions to assess susceptibility of two peas to Fusarium avenaceum, F. solani, P. medicaginis and Didymella pinodes and of nine plant species to F. avenaceum. Also, effects of compost applications and temperature on pea diseases were assessed. Application of composts overall stabilized crop performance but it did not lead to significant yield increases nor did it affect pathogen composition and occurrence. Phoma medicaginis was dominating the pathogen complex on peas. F. graminearum, F. culmorum, F. proliferatum, Microdochium nivale, F. crookwellense, F. sambucinum, F. oxysporum, F. avenaceum and F. equiseti were frequently isolated species from maize and winter wheat with no obvious influence of the pre-crop on the Fusarium species composition. The spring pea Santana was considerably more susceptible to the pathogens tested than the winter pea EFB33 in both sterile sand and non-sterilized field soil. F. avenaceum was the most aggressive pathogen, followed by P. medicaginis, D. pinodes, and F. solani. Aggressiveness of all pathogens was greatly reduced in non-sterile field soil. F. avenaceum caused severe symptoms on roots of all nine plant species tested. Especially susceptible were Trifolium repens, T. subterraneum, Brassica juncea and Sinapis alba in addition to peas. Reduction of growing temperatures from 19/16°C day/night to 16/12°C and 13/10°C did not affect the efficacy of compost. It reduced plant growth and slightly increased disease on EFB33 whereas the highest disease severity on Santana was observed at the highest temperature, 19/16°C. Application of 20% v/v of compost reduced disease on peas due to all four pathogens depending on pea variety, pathogen and growing media used. Suppression was also achieved with lower application rate of 3.5% v/v. Tests with γ sterilized compost suggest that the suppression of disease caused by Fusarium spp. is biological in origin, whereas chemical and physical properties of compost are playing an additional role in the suppression of disease caused by D. pinodes and P. medicaginis.

The biocontrol fungus Pochonia chlamydosporia shows nematode host preference at the infraspecific level

A RAPD-PCR assay was developed and used to test For competitive variability in growth of the nematode biological control fungus Pochonia chlamydosporia. Saprophytic competence in soil with or without tomato plants was examined in three isolates of the fungus: RES 280 (J), originally isolated from potato cyst nematode (PCN) cysts; RES 200 (1) and RES 279 (S), both originally isolated from root knot nematode (RKN) eggs. Viable counts taken at 70 d indicated that I was the best saprophyte followed by S, with J the poorest. RAPD-PCR analysis of colonies from mixed treatments revealed that there was a cumulative effect of adding isolates to the system. This Suggested that the isolates did not interact and that they may occupy separate niches in soil and the rhizosphere. To investigate parasitic ability, soils were seeded with two isolates of the fungus: J and S, singly or in combination. Tomato or potato plants were grown in these soils; free of nematodes, or inoculated with PCN or RKN, and incubated for 77 d. The abundance of the PCN isolate J in PCN cysts was significantly greater than that of the RKN isolate S but in RKN egg masses, S was significantly more abundant than J. RAPD-PCR analysis of colonies from mixed treatments confirmed that J was more abundant than S ill PCN cysts whereas the converse was observed on RKN egg masses. This substantiates the phenomenon of nematode host preference at the infraspecific level of P. chlamydosporia and highlights its relevance for biological control of plant parasitic nematodes.

Aggregation of parasitism risk in an aphid-parasitoid system: Effects of plant patch size and aphid density

Few studies have linked density dependence of parasitism and the tritrophic environment within which a parasitoid forages. In the non-crop plant-aphid, Centaurea nigra-Uroleucon jaceae system, mixed patterns of density-dependent parasitism by the parasitoids Aphidius funebris and Trioxys centaureae were observed in a survey of a natural population. Breakdown of density-dependent parasitism revealed that density dependence was inverse in smaller colonies but direct in large colonies (>20 aphids), suggesting there is a threshold effect in parasitoid response to aphid density. The CV2 of searching parasitoids was estimated from parasitism data using a hierarchical generalized linear model, and CV2>1 for A. funebris between plant patches, while for T. centaureae CV2>1 within plant patches. In both cases, density independent heterogeneity was more important than density-dependent heterogeneity in parasitism. Parasitism by T. centaureae increased with increasing plant patch size. Manipulation of aphid colony size and plant patch size revealed that parasitism by A. funebris was directly density dependent at the range of colony sizes tested (50-200 initial aphids), and had a strong positive relationship with plant patch size. The effects of plant patch size detected for both species indicate that the tritrophic environment provides a source of host density independent heterogeneity in parasitism, and can modify density-dependent responses. (c) 2007 Gessellschaft fur Okologie. Published by Elsevier GmbH. All rights reserved.

Drought impacts on above-belowground interactions: do effects differ between annual and perennial host species?

Root herbivores can have a positive or negative effect on the abundance and/or performance of foliar phytophages. In addition, abiotic factors such as drought can either strengthen or weaken this effect, depending on the system under investigation. One explanation for these varying responses lies in differences in the physiological response of host plants to drought and root herbivores. Here, the impacts of root phytophages on a leaf-mining species feeding on annual and perennial plant species (four Sonchus species) were compared. The responses of plants and leaf-miners to dtought and root herbivore treatments were not related to whether the host plant was an annual or perennial. However, where root feeders did affect foliar phytophage performance, this occurred only under a drought treatment, demonstrating the potential for climatic change to alter the outcome of plant-mediated interactions. (c) 2007 Gessellschaft fur Okologie. Published by Elsevier GmbH. All rights reserved.

Probing the receptor interactions ofan H5 avian influenza virus using a baculovirus expression system and functionalised poly(acrylic acid) ligands

Influenza viruses attach to host cells by binding to terminal sialic acid (Neu5Ac) on glycoproteins or glycolipids. Both the linkage of Neu5Ac and the identity of other carbohydrates within the oligosaccharide are thought to play roles in restricting the host range of the virus. In this study, the receptor specificity of an H5 avian influenza virus haemagglutinin protein that has recently infected man (influenza strain A/Vietnam/1194/04) has been probed using carbohydrate functionalised poly(acrylic acid) polymers. A baculovirus expression system that allows facile and safe analysis of the Neu5Ac binding specificity of mutants of H5 HA engineered at sites that are predicted to effect a switch in host range has also been developed. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Development of a reverse genetics system enabling the rescue of recombinant avian influenza virus A/Turkey/England/50-92/91 (H5N1)

We previously described the use of an established reverse genetics system for the generation of recombinant human influenza A viruses from cloned cDNAs. Here, we have assembled a set of plasmids to allow recovery of the avian H5N1 influenza virus A/Turkey/England/50-92/91 entirely from cDNA. This system enables us to introduce mutations or truncations into the cDNAs to create mutant viruses altered specifically in a chosen gene. These mutant viruses can then be used in future pathogenesis studies in chickens and in studies to understand the host range restrictions of avian influenza viruses in humans.

PtdIns(5)P activates the host cell PI3-kinase/Akt pathway during Shigella flexneri infection

The virulence factor IpgD, delivered into nonphagocytic cells by the type III secretion system of the pathogen Shigella flexneri, is a phosphoinositide 4-phosphatase generating phosphatidylinositol 5 monophosphate (PtdIns(5) P). We show that PtdIns(5) P is rapidly produced and concentrated at the entry foci of the bacteria, where it colocalises with phosphorylated Akt during the first steps of infection. Moreover, S. flexneri-induced phosphorylation of host cell Akt and its targets specifically requires IpgD. Ectopic expression of IpgD in various cell types, but not of its inactive mutant, or addition of short-chain penetrating PtdIns(5) P is sufficient to induce Akt phosphorylation. Conversely, sequestration of PtdIns(5) P or reduction of its level strongly decreases Akt phosphorylation in infected cells or in IpgD-expressing cells. Accordingly, IpgD and PtdIns(5) P production specifically activates a class IA PI 3-kinase via a mechanism involving tyrosine phosphorylations. Thus, S. flexneri parasitism is shedding light onto a new mechanism of PI 3-kinase/Akt activation via PtdIns(5) P production that plays an important role in host cell responses such as survival.

A system for studying epithelial-stromal interactions reveals distinct inductive abilities of stromal cells from benign prostatic hyperplasia and prostate cancer

The development of normal and abnormal glandular structures in the prostate is controlled at the endocrine and paracrine levels by reciprocal interactions between epithelium and stroma. To study these processes it is useful to have an efficient method of tissue acquisition for reproducible isolation of cells from defined histologies. Here we assessed the utility of a standardized system for acquisition and growth of prostatic cells from different regions of the prostate with different pathologies, and we compared the abilities of stromal cells from normal peripheral zone (PZ-S), benign prostatic hyperplasia (BPH-S), and cancer (CA-S) to induce the growth of a human prostatic epithelial cell line (BPH-1) in vivo. Using the tissue recombination method, we showed that grafting stromal cells (from any histology) alone, or BPH-1 epithelial cells alone produced no visible grafts. Recombining PZ-S with BPH-1 cells also produced no visible grafts (n = 15). Recombining BPH-S with BPH-1 cells generated small, well-organized and sharply demarcated grafts approximately 3-4 mm in diameter (n = 9), demonstrating a moderate inductive ability of BPH-S. Recombining CA-S with BPH-1 cells generated highly disorganized grafts that completely surrounded the host kidney and invaded into adjacent renal tissue, demonstrating induction of an aggressive phenotype. We conclude that acquisition of tissue from toluidine blue dye stained specimens is an efficient method to generate high quality epithelial and/or stromal cultures. Stromal cells derived by this method from areas of BPH and cancer induce epithelial cell growth in vivo which mimics the natural history of these diseases.

The biocontrol fungus pochonia chlamydosporia shows nematode host preference at the infraspecific level

A RAPD-PCR assay was developed and used to test For competitive variability in growth of the nematode biological control fungus Pochonia chlamydosporia. Saprophytic competence in soil with or without tomato plants was examined in three isolates of the fungus: RES 280 (J), originally isolated from potato cyst nematode (PCN) cysts; RES 200 (1) and RES 279 (S), both originally isolated from root knot nematode (RKN) eggs. Viable counts taken at 70 d indicated that I was the best saprophyte followed by S, with J the poorest. RAPD-PCR analysis of colonies from mixed treatments revealed that there was a cumulative effect of adding isolates to the system. This Suggested that the isolates did not interact and that they may occupy separate niches in soil and the rhizosphere. To investigate parasitic ability, soils were seeded with two isolates of the fungus: J and S, singly or in combination. Tomato or potato plants were grown in these soils; free of nematodes, or inoculated with PCN or RKN, and incubated for 77 d. The abundance of the PCN isolate J in PCN cysts was significantly greater than that of the RKN isolate S but in RKN egg masses, S was significantly more abundant than J. RAPD-PCR analysis of colonies from mixed treatments confirmed that J was more abundant than S ill PCN cysts whereas the converse was observed on RKN egg masses. This substantiates the phenomenon of nematode host preference at the infraspecific level of P. chlamydosporia and highlights its relevance for biological control of plant parasitic nematodes.

Stabilization of a helical water chain in a metal-organic host of a trinuclear Schiff base complex

Three heterometallic trinuclear Schiff base complexes, [{GuL(1)(H2O)}(2)Ni(CN)(4)]center dot 4H(2)O (1), [{CuL2(H2O)}(2)Ni(CN)(4)] (2), and [{CuL3(H2O)}(2)Ni(CN)(4)] (3) (HL1 = 7-amino-4-methyl-5-azahept-3-en-2-one, HL2 = 7-methylamino-4-methyl-5-azahept-3-en-2-one, and HL3 = 7-dimethylamino-4-methyl-5-azahept-3-en-2-one), were synthesized. All three complexes were characterized by elemental analysis, IR and UV spectroscopies, and thermal analysis. Two of them (1 and 3) were also characterized by single crystal X-ray crystallography. Complex 1 forms a hydrogen-bonded one-dimensional metal-organic framework that stabilizes a helical water chain into its cavity, but when any of the amine hydrogen atoms of the Schiff base are replaced by methyl groups, as in L 2 and L 3, the water chain, vanishes, showing explicitly the importance of the host-guest H-bonding interactions for the stabilization of a water cluster.

Polydextrose, lactitol, and fructo-oligosaccharide fermentation by colonic bacteria in a three-stage continuous culture system

In vitro fermentations were carried out by using a model of the human colon to simulate microbial activities of lower gut bacteria. Bacterial populations (and their metabolic products) were evaluated under the effects of various fermentable substrates. Carbohydrates tested were polydextrose, lactitol, and fructo-oligosaccharide (FOS). Bacterial groups of interest were evaluated by fluorescence in situ hybridization as well as by species-specific PCR to determine bifidobacterial species and percent-G+C profiling of the bacterial communities present. Short-chain fatty acids (SCFA) produced during the fermentations were also evaluated. Polydextrose had a stimulatory effect upon colonic bifidobacteria at concentrations of 1 and 2% (using a single and pooled human fecal inoculum, respectively). The bifidogenic effect was sustained throughout all three vessels of the in vitro system (P = 0.01 seen in vessel 3), as corroborated by the bacterial community profile revealed by %G+C analysis. This substrate supported a wide variety of bifidobacteria and was the only substrate where Bifidobacterium infantis was detected. The fermentation of lactitol had a deleterious effect on both bifidobacterial and bacteroides populations (P = 0.01) and decreased total cell numbers. SCFA production was stimulated, however, particularly butyrate (beneficial for host colonocytes). FOS also had a stimulatory effect upon bifidobacterial and lactobacilli populations that used a single inoculum (P = 0.01 for all vessels) as well as a bifidogenic effect in vessels 2 and 3 (P = 0.01) when a pooled inoculum was used. A decrease in bifidobacteria throughout the model was reflected in the percent-G+C profiles.