Development of post-pump syndrome in a sheep after mitral valve stenting

A one-year-old healthy sheep received an implant stenting the mural ('posterior') leaflet of the mitral valve. The experiment was authorized by the Cantonal Ethical Committee. The surgery was performed on the open, beating heart during cardiopulmonary bypass (CPB). Management of anaesthesia was based on isoflurane with mechanical intermittent positive pressure ventilation (IPPV) of the lungs, combined with intercostal nerve blocks and intravenous fentanyl and lidocaine. Marked cardiovascular depression occurred towards the end of CPB time and required high doses of dopamine, dobutamine, lidocaine and ephedrine to allow for weaning off the CPB pump. Moreover, severe pulmonary dysfunction developed when IPPV was re-initiated after CPB. Hypoxaemia persisted throughout the recovery from general anaesthesia. Multiple organ failure developed gradually during the three postoperative days, leading to euthanasia of the animal. As described in this case, marked lung injury associated with some degree of failure of other vital organs may occur in sheep after CPB. Intraoperative cardiorespiratory complications when weaning-off may indicate the development of 'post-pump syndrome'.

Selection pressure-driven evolution of the Epstein-Barr virus-encoded oncogene LMP1 in virus isolates from southeast Asia

The geographically constrained distribution of Epstein-Barr virus (EBV)-associated nasopharyngeal carcinoma (NPC) in southeast Asian populations suggests that both viral and host genetics may influence disease risk. Although susceptibility loci have been mapped within the human genome, the role of viral genetics in the focal distribution of NPC remains an enigma. Here we report a molecular phylogenetic analysis of an NPC-associated viral oncogene, LMP1, in a large panel of EBV isolates from southeast Asia and from Papua New Guinea, Africa, and Australia, regions of the world where NPC is and is not endemic, respectively. This analysis revealed that LMP1 sequences show a distinct geographic structure, indicating that the southeast Asian isolates have evolved as a lineage distinct from those of Papua New Guinea, African, and Australian isolates. Furthermore, a likelihood ratio test revealed that the C termini of the LMP1 sequences of the southeast Asian lineage are under significant positive selection pressure, particularly at some sites within the C-terminal activator regions. We also present evidence that although the N terminus and transmembrane region of LMP1 have undergone recombination, the C-terminal region of the gene has evolved without any history of recombination. Based on these observations, we speculate that selection pressure may be driving the LMP1 sequences in virus isolates from southeast Asia towards a more malignant phenotype, thereby influencing the endemic distribution of NPC in this region.

Sleep-related breathing disorder in Duchenne muscular dystrophy: Disease spectrum in the paediatric population

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a progressive neuromuscular disease with death usually occurring because of respiratory failure. Signs of early respiratory insufficiency are usually first detectable in sleep. Objective: To study the presentation of sleep-related breathing disorder (SRBD) in patients with DMD. Method:> A retrospective review of patients with DMD attending a tertiary paediatric sleep disorder clinic over a 5-year period. Symptoms, lung function and polysomnographic indices were reviewed. Results: A total of 34 patients with DMD were referred for respiratory assessment (1-15 years). Twenty-two (64%) reported sleep-related symptomatology. Forced vital capacity (FVC) was between 12 and 107% predicted (n = 29). Thirty-two progressed to have polysomnography of which 15 were normal studies (median age: 10 years) and 10 (31%) were diagnostic of obstructive sleep apnoea (OSA) (median age: 8 years). A total of 11 patients (32%) showed hypoventilation (median age: 13 years) during the 5-year period and non-invasive ventilation (NIV) was offered to them. The median FVC of this group was 27% predicted. There was a significant improvement in the apnoea/hypopnoea index (AHI) (mean difference = 11.31, 95% CI = 5.91-16.70, P = 0.001) following the institution of NIV. Conclusions: The prevalence of SRBD in DMD is significant. There is a bimodal presentation of SRBD, with OSA found in the first decade and hypoventilation more commonly seen at the beginning of the second decade. Polysomnography is recommended in children with symptoms of OSA, or at the stage of becoming wheelchair-bound. In patients with the early stages of respiratory failure, assessment with polysomnography-identified sleep hypoventilation and assisted in initiating NIV.

(Review) Body mass index and risk of diabetes mellitus in the Asia-Pacific region

Few prospective data from the Asia Pacific region are available relating body mass index to the risk of diabetes. Our objective was to provide reliable age, sex and region specific estimates of the associations between body mass index and diabetes. Twenty-seven cohort studies from Asia, New Zealand and Australia, including 154,989 participants, contributed 1,244,793 person-years of follow-up. Outcome data included a combination of incidence of diabetes (based on blood glucose measurements) and fatal diabetes events. Hazard ratios were calculated from Cox models, stratified by sex and cohort, and adjusted for age at risk and smoking. During follow-up (mean = 8 years), 75 fatal diabetes events and 242 new cases of diabetes were documented. There were continuous positive associations between baseline body mass index and risk of diabetes with each 2 kg/m(2) lower body mass index associated with a 27% (23-30%) lower risk of diabetes. The associations were stronger in younger age groups, and regional comparisons demonstrated slightly stronger associations in Asian than in Australasian cohorts (P = 0.04). This overview provides evidence of a strong continuous association between body mass index and diabetes in the Asia Pacific region. The results indicate considerable potential for reduction in incidence of diabetes with population-wide lowering of body mass index in this region.

The influence of Flutter (R) VRP1 components on mucus transport of patients with bronchiectasis

Background: The Flutter (R) VRP1 combines high frequency oscillation and positive expiratory pressure (PEP). Objective: To separately evaluate the effect of the Flutter (R) VRP1 components (high frequency oscillation and PEP) on mucus transportability in patients with bronchiectasis. Methods: Eighteen patients with bronchiectasis received sessions with the Flutter (R) VRP1 or PEP for 30 min daily in a randomized, crossover study. The treatment duration was four weeks with one of the therapies, one week of a ""wash-out"" period and followed by four more weeks with the other treatment. Weekly secretion samples were collected and evaluated for mucociliary relative transport velocity (RTV), displacement in a simulated cough machine (SCM) and contact angle measurement (CAM). For the proposed comparisons, a linear regression model was used with mixed effects with a significance level of 5%. Results: The Flutter (R) VRP1 treatment resulted in greater displacement in SCM and lower CAM when comparing results from the first (9.6 +/- 3.4 cm and 29.4 +/- 5.7 degrees, respectively) and fourth weeks of treatment (12.44 +/- 10.5 cm and 23.28 +/- 6.2, respectively; p < 0.05). There was no significant difference in the RTV between the treatment weeks for either the Flutter (R) VRP1 or PEP. Conclusion: The use of the Flutter (R) VRP1 for four weeks is capable of altering the respiratory secretion transport properties, and this alteration is related to the high frequency oscillation component. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Valence lasts longer than arousal : persistence of induced moods as assessed by psychophysiological measures

How long induced moods last is a critical question for mood research but has been only poorly addressed. In particular, physiological parameters have been rarely included to assess the effectiveness of mood induction procedures. Adopting a dimensional model of mood, we investigated the persistence of four different moods (positive higharousal, positive low-arousal, negative high-arousal, negative lowarousal) induced by four film clips ("sport", "nature", "torture", "slum") during a 9-minute computer task. We measured subjective mood state (valence and arousal), respiration, skin conductance level (SCL), heart rate, and corrugator activity in 76 subjects. Viewing of the selected film clips induced the expected effects both subjectively and physiologically. Corrugator activity was higher at the end of the negative clips than the positive clips, and ventilation and SCL were higher for the arousing clips than for the less arousing clips. People who watched the negative clips still reported more negative valence after the computer task and also showed more facial frowning (cf. figure) and lower SCL during the task than people who watched the positive clips. No arousal effects persisted throughout the task. The results suggest that induced changes in the valence dimension of moods are maintained throughout an intervening task and are physiologically best reflected by corrugator activity and SCL, whereas induced changes in the arousal dimension dissipate quickly. The findings of this study enrich, first, our knowledge concerning the relationships between subjective feelings and their physiological substrate. Second, they inform us about the effectiveness of film clips as a mood induction instrument. Third and most important, they suggest that induced changes in valence last longer than induced changes in arousal. High-arousal moods can last for an extended period of time in daily life, but they seem to be short-lived when induced in the lab. An important methodological consequence is that investigating the effect of the arousal dimension of a person's mood induced in the lab may be only possible when the subsequent task is relatively short. Finally, the findings show which physiological measures may be useful in tracking mood states.

Effets du traitement par CPAP sur la vigilance, la qualité de vie, l'inflammation et la pression artérielle chez les patients apnéiques

Contexte¦Le syndrome d'apnées/hypopnées obstructives du sommeil (SAHOS) est une maladie qui¦touche 4% des hommes et 2% des femmes entre 30 à 60 ans. Les patients touchés par le¦SAHOS ont deux problèmes principaux: premièrement, ils ont davantage de risque de¦développer une maladie cardiovasculaire. Deuxièmement, ils ont une diminution de la qualité¦de vie se présentant principalement sous forme de somnolence diurne et une perte de¦vigilance. Le meilleur traitement à l'heure actuelle est le CPAP (continuous positive airway¦pressure) qui permet de normaliser la respiration nocturne et d'améliorer la qualité du¦sommeil. Les effets favorables du CPAP sur la qualité de vie, la vigilance et l'inflammation¦ont été suggérés par plusieurs études mais restent controversés.¦Objectifs¦Évaluer l'effet de 6 semaines de traitement par CPAP sur la qualité de vie, la vigilance, la¦pression artérielle et l'inflammation (HsCRP).¦Méthodes¦Vingt-neuf patients connus pour un SAHOS ont été inclus dans cette étude. Les critères¦d'exclusions comprenaient une grossesse chez la femme, la présence de facteurs de risque¦cardiovasculaires ou d'une autre pathologie sévère.¦Les patients inclus dans l'étude ont tous été investigués, avant de débuter le traitement par¦CPAP, par un PVT (psychomotor vigilance test), un questionnaire de qualité de vie (SF-36),¦une polysomnographie, un dosage de l'hsCRP et par 2 prises de pression artérielle (avant et¦après la polysomnographie). Après ces examens, le traitement par CPAP a été introduit pour¦six semaines à l'issue desquelles les mêmes examens ont été répétés.¦Résultats¦L'étude montre tout d'abord une amélioration significative des paramètres concernant la¦vigilance : 1/temps de réaction (P = 0.01) et les oublis (P = 0.04). Ensuite, tous les paramètres¦de la santé mentale évalués par le questionnaire SF-36 s'améliorent significativement ainsi¦que le score global de santé physique. L'hsCRP évaluant l'inflammation montre une tendance¦à la diminution (P = 0.07). Quant à la pression artérielle, la pression systolique du soir¦diminue de manière significative et la pression systolique du matin et les deux tensions¦artérielles moyennes calculées montrent une tendance à la diminution.¦Conclusion¦Cette étude montre un effet bénéfique du CPAP chez les patients atteints de SAHOS au niveau¦de la vigilance et de la qualité de vie. Les effets sur la pression artérielle et l'inflammation ne¦sont toutefois pas complètement établis et restent encore sujet à débat.

MOLECULAR MECHANISMS OF A ROOT SYSTEM TO SOIL ADAPTATION

Contrairement aux animaux, les plantes sont des organismes sessiles qui ne possèdent pas de mécanismes de fuite quand les conditions environnementales ne sont plus optimales. Les plantes sont physiquement ancrées à l'endroit où elles ont germées et aux conditions environnementales qui parfois peuvent être extrêmes. Les possibilités d'acclimatation de différentes espèces, parfois même de groupes de plantes au sein d'une même espèce, peuvent varier mais repose sur une adaptation génétique de la plante. L'adaptation est un long processus qui repose sur l'apparition spontanée de mutations génétiques, leur mise à l'épreuve face aux conditions environnementales, et dans le cas où la mutation a un impact positif sur la survie dans cet habitat particulier, elle sera maintenue dans une population donnée de plantes. De telles populations, appelées écotypes, sont le matériel de départ pour la découverte de gènes qui induisent un bénéfice pour la plante dans un environnement donné. La plante la plus étudiée en biologie moléculaire est Arabidopsis thaliana, l'arabette des prés. Dans une étude précédente, les racines d'écotypes naturels d'Arabidopsis ont été comparées et un écotype, Uk-1, avait le système racinaire le plus particulier. Cet écotype possède des racines beaucoup plus courtes et plus ramifiées que tous les autres écotypes. Des analyses plus poussées ont montré qu'une seule mutation dans un gène était la cause de ce phénotype, le gène BREVIS RADIX (BRX), mot latin signifiant 'racine courte'. Bien que l'on connaisse le gène BRX, on connaît finalement peu de choses sur son importance adaptative. Dans cette étude, nous avons montré que la mutation dans le gène BRX rend la plante plus résistante aux sols acides. Dans l'optique de mieux comprendre cette valeur adaptative du mutant brx, nous avons analysé dans quels tissus le gène BRX jouait un rôle important. Nous avons pu mettre en évidence que BRX est important pour le développement du protophloème. Le protophloème est un élément du système vasculaire de la plante. En général, les plantes supérieures possèdent deux systèmes de transport à longue distance. L'un d'eux, appelé xylème, transporte l'eau et les nutriments absorbés du sol par les racines vers les feuilles. Les feuilles sont le siège du processus de photosynthèse au cours duquel sont produits des sucres qui devront être distribués partout dans les autres parties de la plante. Le tissu cellulaire chargé de livrer les produits de la photosynthèse, ainsi que les régulateurs de croissance, est le phloème. Ce dernier regroupe le métaphloème et le protophloème. Le protophloème est essentiel pour la livraison des sucres synthétisés ainsi que des signaux de croissance aux pointes des racines, centres organogéniques responsables de la production de nouvelles cellules durant la phase de croissance de la racine. La structure du protophloème peut être décrite comme des tubes continus, vides et résistants, faits de cellules spécialisées qui permettent un transport efficace et rapide. Nous avons montré que dans les mutants brx ces canaux de transports sont discontinus car certaines cellules n'ont pas terminé leur cycle de différenciation. Ces cellules obstruent le conduit ce qui fait que les sucres et les signaux de croissance, comme l'auxine, ne peuvent plus être transportés aux méristèmes. En conséquence, la prolifération de l'activité des méristèmes est compromise, ce qui explique les racines courtes. Au lieu d'être délivré aux méristèmes, l'auxine se concentre en amont des méristèmes où cela provoque l'apparition de nouvelles racines branchées et, très probablement, l'activation des pompes à protons. Sur des sols acides, la concentration en ion H+ est très élevée. Ces ions entrent dans les cellules de la racine par diffusion et perturbent notablement la croissance des racines et de la plante en général. Si les cellules de la racine possédaient des pompes à protons hyperactives, elles seraient capable d'évacuer le surplus d'ions H+ en dehors de la cellule, ce qui leur assurerait de meilleures chances de survie sur sols acides. De fait, le mutant brx est capable d'acidifier le milieu de culture dans lequel il est cultivé plus efficacement que la plante sauvage. Ce mutant est également capable de donner plus de progéniture sur ce type de milieu de croissance que les plantes sauvages. Finalement, nous avons trouvé d'autres mutants brx en milieu naturel poussant sur sols acides, ce qui suggère fortement que la mutation du gène BRX est une des causes de l'adaptation aux sols acides. -- Plants as sessile organisms have developed different mechanisms to cope with the complex environmental conditions in which they live. Adaptation is the process through which traits evolve by natural selection to functionally improve in a given environmental context. An adaptation to the environment is characterized by the genetic changes in the entire populations that have been fixed by natural selection over many generations. BREVIS RADIX (BRX) gene was found through natural Arabidopsis accessions screen and was characterized as a root growth regulator since loss-of-function mutants exhibit arrested post-embryonic primary root growth in addition to a more branched root system. Although brx loss-of-function causes a complete alteration in root architecture, BRX activity is only required in the root vasculature, in particular in protophloem cell file. Protophloem is a part of the phloem transport network and is responsible for delivery of photo-assimilates and growth regulators, coming from the shoot through mature phloem component - metaphloem, to the all plant primary meristems. In order to perform its function, protophloem is the first cell file to differentiate within the root meristem. During this process, protophloem cells undergo a partial programmed cell death, during which they build a thicker cell wall, degrade nucleus and tonoplast while plasma membrane stays functional. Interestingly, protophloem cells enter elongation process only after differentiation into sieve elements is completed. Here we show that brx mutants fail to differentiate protophloem cell file properly, a phenotype that can be distinguished by a presence of a "gap" cells, non-differentiated cells between two flanking differentiated cells. Discontinuity of protophloem differentiation in brx mutants is considered to be a consequence of local hyperactivity of CLAVATA3/EMBRYO SURROUNDING REGION 45 (CLE45) - BARELY ANY MERISTEM 3 (BAM3) signaling module. Interestingly, a CLE45 activity, most probably at the level of receptor binding, can be modulated by apoplastic pH. Altogether, our results imply that the activity of proton pumps, expressed in non-differentiated cells of protophloem, must be maintained under certain threshold, otherwise CLE45-BAM3 signaling pathway will be stimulated and in turn protophloem will not differentiate. Based on vacuolar morphology, a premature cell wall acidification in brx mutants stochastically prevents the protophloem differentiation. Only after protophloem differentiates, proton pumps can be activated in order to acidify apoplast and to support enucleated protophloem multifold elongation driven by surrounding cells growth. Finally, the protophloem differentiation failure would result in an auxin "traffic jam" in the upper parts of the root, created from the phloem-transported auxin that cannot be efficiently delivered to the meristem. Physiologically, auxin "leakage" from the plant vasculature network could have various consequences, since auxin is involved in the regulation of almost every aspect of plant growth and development. Thus, given that auxin stimulates lateral roots initiation and growth, this scenario explains more branched brx root system. Nevertheless, auxin is considered to activate plasma membrane proton pumps. Along with this, it has been shown that brx mutants acidify media much more than the wild type plants do, a trait that was proposed as an adaptive feature of naturally occurring brx null alleles in Arabidopsis populations found on acidic soils. Additionally, in our study we found that most of accessions originally collected from acidic sampling sites exhibit hypersensitivity to CLE45 treatment. This implies that adaptation of plants to acidic soil involves a positive selection pressure against upstream negative regulators of CLE45-BAM3 signaling, such as BRX. Perspective analysis of these accessions would provide more profound understanding of molecular mechanisms underlying plant adaptation to acidic soils. All these results are suggesting that targeting of the factors that affect protophloem differentiation is a good strategy of natural selection to change the root architecture and to develop an adaptation to a certain environment. -- Les plantes comme organismes sessiles ont développé différents mécanismes pour s'adapter aux conditions environnementales complexes dans lesquelles elles vivent. L'adaptation est le processus par lequel des traits vont évoluer via la sélection naturelle vers une amélioration fonctionnelle dans un contexte environnemental donné. Une adaptation à l'environnement est caractérisée par des changements génétiques dans des populations entières qui ont été fixés par la sélection naturelle sur plusieurs générations. Le gène BREVIS RADIX (BRX) a été identifié dans le crible d'une collection d'accessions naturelles d'Arabidopsis et a été caractérisé comme un régulateur de la croissance racinaire étant donné que le mutant perte-de-fonction montre une croissance racinaire primaire arrêtée au stade post-embryonnaire et présente de plus un système racinaire plus ramifié que la plante sauvage. Bien que le mutant perte-de-fonction brx cause une altération complète de l'architecture racinaire, l'activité de BRX n'est requise que dans la vascularisation racinaire, en particulier au niveau du protophloème. Le protophloème est un composant du réseau de transport du phloème et est responsable du transit des dérivés de la photosynthèse ainsi que des régulateurs de croissances, venant de la partie aérienne par le phloème mature (métaphloème) vers tous les méristèmes primaires de la plante. Pour pouvoir réaliser sa fonction, le protophloème est la première file de cellules à se différencier à l'intérieur du méristème de la racine. Pendant ce processus, les cellules du protophloème subissent une mort cellulaire programmée partielle durant laquelle elles épaississent leur paroi cellulaire, dégradent le noyau et le tonoplaste tandis que la membrane plasmique demeure fonctionnelle. De manière intéressante, les cellules du protophloème entament le processus d'allongement seulement après que la différenciation en tubes criblés soit complète. Ce travail montre que le mutant brx est incapable de mener à bien la différenciation de la file de cellules du protophloème, phénotype qui peut être visualisé par la présence de cellules 'trous', de cellules non différenciées entourées de deux cellules différenciées. La discontinuité de la différenciation du phloème dans le mutant brx est considérée comme la conséquence de l'hyperactivité localisée du module de signalisation CLA VA TA3/EMBRYO SURROUNDING REGION 45 (CLE45) - BARELY ANY MERISTEM 3 (BAM3). De manière intéressante, l'activité de CLE45, très probablement au niveau de la liaison avec le récepteur, peut être modulé par le pH apoplastique. Pris ensemble, nos résultats impliquent que l'activité des pompes à protons, actives dans les cellules non différenciées du protophloème, doit être maintenue en dessous d'un certain seuil autrement la cascade de signalisation CLE45-BAM3 serait stimulée, en conséquence de quoi le protophloème ne pourrait se différencier. D'après la morphologie vacuolaire, une acidification prématurée de la paroi cellulaire dans le mutant brx empêche la différenciation du protophloème de manière stochastique. Une fois que le protophloème se différencie, les pompes à protons peuvent alors être activées afin d'acidifier l'apoplaste et ainsi faciliter l'allongement des cellules énuclées du protophloème, entraînées par la croissance des cellules environnantes. Finalement, la différenciation défectueuse du protophloème produit une accumulation d'auxine dans la partie supérieure de la racine car le phloème ne peut plus acheminer efficacement l'auxine au méristème. Physiologiquement, la 'fuite' d'auxine à partir du réseau vasculaire de la plante peut avoir des conséquences variées puisque l'auxine est impliquée dans la régulation de la majorité des aspects de la croissance et développement de la plante. Etant donné que l'auxine stimule l'initiation et développement des racines latérales, ce scénario pourrait expliquer le système racinaire plus ramifié du mutant brx. En plus, l'auxine est considérée comme un activateur des pompes à protons. Par ailleurs, nous avons montré que les mutants brx ont la capacité d'acidifier le milieu plus efficacement que les plantes sauvages, une caractéristique des populations sauvages <¥Arabidopsis poussant sur des sols acides et contenant les allèles délétés brx. De plus, dans nos résultats nous avons mis en évidence que la plupart des accessions collectées originellement sur des sites acidophiles montre une hypersensibilité au traitement par CLE45. Ceci implique que l'adaptation des plantes aux sols acides repose sur la pression de sélection positive à rencontre des régulateurs négatifs de CLE45- BAM3, situés en amont de la cascade, tel le produit du gène BRX. Les analyses de ces accessions pourraient aboutir à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires responsables de l'adaptation des plantes aux sols acides. Tous nos résultats suggèrent que le ciblage des facteurs affectant la différenciation du protophloème serait une stratégie gagnante dans la sélection naturelle pour changer l'architecture de la racine et ainsi s'adapter efficacement à un nouvel environnement.

Identification of potential HIV restriction factors by combining evolutionary genomic signatures with functional analyses.

BACKGROUND: Known antiretroviral restriction factors are encoded by genes that are under positive selection pressure, induced during HIV-1 infection, up-regulated by interferons, and/or interact with viral proteins. To identify potential novel restriction factors, we performed genome-wide scans for human genes sharing molecular and evolutionary signatures of known restriction factors and tested the anti-HIV-1 activity of the most promising candidates. RESULTS: Our analyses identified 30 human genes that share characteristics of known restriction factors. Functional analyses of 27 of these candidates showed that over-expression of a strikingly high proportion of them significantly inhibited HIV-1 without causing cytotoxic effects. Five factors (APOL1, APOL6, CD164, TNFRSF10A, TNFRSF10D) suppressed infectious HIV-1 production in transfected 293T cells by >90% and six additional candidates (FCGR3A, CD3E, OAS1, GBP5, SPN, IFI16) achieved this when the virus was lacking intact accessory vpr, vpu and nef genes. Unexpectedly, over-expression of two factors (IL1A, SP110) significantly increased infectious HIV-1 production. Mechanistic studies suggest that the newly identified potential restriction factors act at different steps of the viral replication cycle, including proviral transcription and production of viral proteins. Finally, we confirmed that mRNA expression of most of these candidate restriction factors in primary CD4+ T cells is significantly increased by type I interferons. CONCLUSIONS: A limited number of human genes share multiple characteristics of genes encoding for known restriction factors. Most of them display anti-retroviral activity in transient transfection assays and are expressed in primary CD4+ T cells.

Computational toolbox towards evolutionary domain mapping of membrane proteins

Membrane proteins account for about 20% to 30% of all proteins encoded in a typical genome. They play central roles in multiple cellular processes mediating the interaction of the cell with its surrounding. Over 60% of all drug targets contain a membrane domain. The experimental difficulties of obtaining a crystal structural severely limits our ability or understanding of membrane protein function. Computational evolutionary studies of proteins are crucial for the prediction of 3D structures. In this project, we construct a tool able to quantify the evolutionary positive selective pressure on each residue of membrane proteins through maximum likelihood phylogeny reconstruction. The conservation plot combined with a structural homology model is also a potent tool to predict those residues that have essentials roles in the structure and function of a membrane protein and can be very useful in the design of validation experiments.

Unique features of odorant-binding proteins of the parasitoid wasp Nasonia vitripennis revealed by genome annotation and comparative analyses

Insects are the most diverse group of animals on the planet, comprising over 90% of all metazoan life forms, and have adapted to a wide diversity of ecosystems in nearly all environments. They have evolved highly sensitive chemical senses that are central to their interaction with their environment and to communication between individuals. Understanding the molecular bases of insect olfaction is therefore of great importance from both a basic and applied perspective. Odorant binding proteins (OBPs) are some of most abundant proteins found in insect olfactory organs, where they are the first component of the olfactory transduction cascade, carrying odorant molecules to the olfactory receptors. We carried out a search for OBPs in the genome of the parasitoid wasp Nasonia vitripennis and identified 90 sequences encoding putative OBPs. This is the largest OBP family so far reported in insects. We report unique features of the N. vitripennis OBPs, including the presence and evolutionary origin of a new subfamily of double-domain OBPs (consisting of two concatenated OBP domains), the loss of conserved cysteine residues and the expression of pseudogenes. This study also demonstrates the extremely dynamic evolution of the insect OBP family: (i) the number of different OBPs can vary greatly between species; (ii) the sequences are highly diverse, sometimes as a result of positive selection pressure with even the canonical cysteines being lost; (iii) new lineage specific domain arrangements can arise, such as the double domain OBP subfamily of wasps and mosquitoes.

Étude du polymorphisme du gène majeur d’histocompatibilité de classe IIb (MHIIb) chez l’omble de fontaine (Salvelinus fontinalis)

Les molécules classiques du complexe majeur d’histocompatibilité de classe II (CMHII) sont des glycoprotéines de surface spécialisées dans la présentation de peptides, principalement dérivés de pathogènes extracellulaires, aux récepteurs des lymphocytes T CD4+ afin d’initier la réponse immunitaire adaptative. Elles sont encodées, avec celles du CMH de classe I, par les gènes les plus polymorphiques identifiés jusqu’à maintenant, avec plusieurs loci et une grande diversité allélique à chacun d’eux. De plus, le polymorphisme des gènes du CMHII n’est pas limité qu’aux séquences codantes. Il est également observé dans les promoteurs où on a démontré ses effets sur le niveau d’expression des gènes. La variation de la régulation d’un gène est considérée comme un facteur important et pour laquelle des modifications morphologiques, physiologiques et comportementales sont observées chez tous les organismes. Des séquences d’ADN répétées impliquées dans cette régulation ont été identifiées dans les régions non-codantes des génomes. D’un autre côté, la sélection par les pathogènes permettrait l’évolution et le maintien du polymorphisme des gènes du CMH chez les vertébrés. À ce sujet, plusieurs études ont montré l’implication de différents allèles du CMH dans la résistance ou la susceptibilité aux maladies. Cette étude avait pour objectifs de caractériser le polymorphisme du gène MHIIb chez l’omble de fontaine (Salvelinus fontinalis) et de documenter ses effets au niveau de la survie conférée par des allèles et/ou génotypes particuliers lors d’une infection, ainsi que sur la variation du niveau d’expression du gène dans différentes conditions. Dans une première partie, nous avons identifié un total de 6 allèles du gène MHIIb, désignés Safo-DAB*0101 à Safo-DAB*0601, qui montrent une grande similarité avec les séquences codantes provenant de poissons téléostéens et de l’humain. L’analyse des séquences du domaine b1 a permis de détecter l’effet d’une pression sélective positive pour maintenir le polymorphisme dans cette région de la molécule. Quatre de ces allèles ont été testés lors d’une expérience d’infection avec le pathogène Aeromonas salmonicida afin d’évaluer l’effet qu’ils pouvaient avoir sur la survie des poissons. Nous avons trouvé que l’allèle DAB*0101 était significativement associé à la résistance à la furonculose. En plus d’avoir été identifié chez les individus homozygotes pour cet allèle, l’effet a également été remarqué au niveau de la survie les poissons de génotype DAB*0101/*0201. À l’opposé, les facteurs de risque élevé obtenus pour les génotypes DAB*0201/*0301 et DAB*0301/*0401 suggèrent plutôt une association à la susceptibilité. Étant donné la faible fréquence à laquelle l’allèle DAB*0101 a été retrouvé dans la population, le modèle de la sélection dépendante de la fréquence pourrait expliquer l’avantage conféré par ce dernier et souligne l’importance de ce mécanisme pour le maintien du polymorphisme du gène MHIIb chez l’omble de fontaine. Dans une seconde partie, nous avons rapporté la présence d’un minisatellite polymorphique formé d’un motif de 32 nucléotides dans le second intron du gène MHIIb, et pour lequel un nombre exclusif de répétitions du motif a été associé à chaque allèle (69, 27, 20, 40, 19 et 25 répétitions pour les allèles DAB*0101 à DAB*0601 respectivement). L’expression relative de quatre allèles a été évaluée dans des poissons hétérozygotes aux températures de 6 ºC et 18 ºC. Les résultats indiquent que les allèles possédant un long minisatellite montrent une réduction de l’expression du gène d’un facteur 1,67 à 2,56 par rapport aux allèles qui en contiennent un court. De même, des allèles qui incluent des minisatellites de tailles similaires n’affichent pas de différence significative au niveau de l’abondance du transcrit aux deux températures. De plus, l’effet répressif associé aux longs minisatellites est amplifié à la température de 18 ºC dans des poissons de trois génotypes différents. Nous avons finalement observé une augmentation significative par un facteur 2,08 de l’expression totale du gène MHIIb à la température de 6 ºC. Ces résultats appuient l’implication des séquences d’ADN répétées dans la régulation de l’activité transcriptionnelle d’un gène et suggèrent qu’un minisatellite sensible aux différences de températures pourrait être soumis aux forces sélectives et jouer un rôle important dans l’expression de gènes et l’évolution des organismes poïkilothermes.

Preliminary population study of Methylenetetrahydrofolate Reductase (MTHFR) C677T polymorphism determination in a pilot group of students from the University of Rosario

 Introduction: the 5, 10-methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) is an essential enzyme in folate metabolism; their polymorphisms have been associated with heart disease risk increase, obstetric problems, neural tube defects in fetuses and cancer susceptibility. This gene has a single nucleotide polymorphism, a C-T change at nucleotide 677, which affects significantly its enzymatic activity. Objective: because of the biological importance of this enzyme and the Colombian population genetic heterogeneity characteristic, a study was performed to determine allele and genotype frequencies of MTHFR C677T polymorphism in healthy individuals, taking into account that in Colombia there are only studies that have involved case-control methodology. Methods: we analyzed this polymorphism trough the amplification of the DNA of a 206 students sample population. Additionally, Colombian overall frequencies were calculated, using data from healthy controls reported in other studies. Results: a Hardy-Weinberg disequilibri m was found in the sample tested. For the Colombian data, we found that the global population was in equilibrium. Conclusion: T allele population frequency seems to be under positive selection pressure, which is reflected in the population allele increase, despite its deleterious effect. A Spanish study reported similar results and identified folic acid supplementation on expectant mothers as a probably cause of this change. 

Chromosome polymorphism in the Brazilian dwarf brocket deer, Mazama nana (Mammalia, Cervidae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influência da técnica de pressão expiratória positiva oscilante utilizando pressões expiratórias pré-determinadas na viscosidade e na transportabilidade do escarro em pacientes com bronquiectasia

OBJETIVO: Verificar a efetividade da técnica de pressão expiratória positiva oscilante (PEPO) utilizando pressões expiratórias pré-determinadas sobre a viscosidade e a transportabilidade do escarro em pacientes com bronquiectasia. MÉTODOS: Foram incluídos no estudo 15 pacientes estáveis com bronquiectasia (7 homens; média de idade = 53 ± 16 anos), submetidos a duas intervenções PEPO consecutivas, com 24 h de intervalo entre si, utilizando pressões expiratórias de 15 cmH2O (P15) e 25 cmH2O (P25). O protocolo consistiu de tosse voluntária; nova expectoração voluntária após 20 min, denominado tempo zero (T0); repouso de 10 min; e utilização da técnica em duas séries de 10 min (S1 e S2) de PEPO em P15 e P25, com intervalo de 10 min entre si. A viscosidade e transportabilidade do escarro foram avaliadas pela viscosimetria, velocidade relativa de transporte no palato de rã, deslocamento em máquina simuladora de tosse e ângulo de adesão. As amostras de escarro foram coletadas em T0, após S1 e após S2. Testes estatísticos específicos foram aplicados de acordo com a distribuição dos dados. RESULTADOS: Houve diminuição significante da viscosidade do escarro após S1 em P15 e após S2 em P25. Não houve diferenças significantes entre todas as amostras para a transportabilidade. CONCLUSÕES: Houve diminuição da viscosidade do escarro quando a PEPO foi realizada em P15 e P25, o que sugere que não seja necessário gerar alta pressão expiratória para obter o resultado desejado.