Association of a M(r) 90,000 phosphoprotein with protein kinase PKR in cells exhibiting enhanced phosphorylation of translation initiation factor eIF-2 alpha and premature shutoff of protein synthesis after infection with gamma 134.5- mutants of herpes simplex virus 1.

The protein encoded by the gamma 134.5 gene of herpes simplex virus precludes premature shutoff of protein synthesis in human cells triggered by stress associated with onset of viral DNA synthesis. The carboxyl terminus of the protein is essential for this function. This report indicates that the shutoff of protein synthesis is not due to mRNA degration because mRNA from wild-type or gamma 134.5- virus-infected cells directs protein synthesis. Analyses of the posttranslational modifications of translation initiation factor eIF-2 showed the following: (i) eIF-2 alpha was selectively phosphorylated by a kinase present in ribosome-enriched fraction of cells infected with gamma 134.5- virus. (ii) Endogenous eIF-2 alpha was totally phosphorylated in cells infected with gamma 134.5- virus or a virus lacking the 3' coding domain of the gamma 134.5 gene but was not phosphorylated in mock-infected or wild-type virus-infected cells. (iii) Immune precipitates of the PKR kinase that is responsible for regulation of protein synthesis of some cells by phosphorylation of eIF-2 alpha yielded several phosphorylated polypeptides. Of particular significance were two observations. First, phosphorylation of PKR kinase was elevated in all infected cells relative to the levels in mock-infected cells. Second, the precipitates from lysates of cells infected with gamma 134.5- virus or a virus lacking the 3' coding domain of the gamma 134.5 gene contained an additional labeled phosphoprotein of M(r) 90,000 (p90). This phosphoprotein was present in only trace amounts in the immunoprecipitate from cells infected with wild-type virus or mutants lacking a portion of the 5' domain of gamma 134.5. We conclude that in the absence of gamma 134.5 protein, PKR kinase complexes with the p90 phosphoprotein and shuts off protein synthesis by phosphorylation of the alpha subunit of translation initiation factor eIF-2.

Description of an in vivo model for the assessment of eosinophil chemoattractants in the mouse

Chemokines (chemoattractant cytokines) induce potent and selective chemotaxis of leukocyte subsets in vitro. Here, we review briefly the chemokines shown to induce eosinophil chemotaxis in vitro and describe a novel model for the study of the ability of chemokines to stimulate eosinophil migration in vivo. Eosinophils were purified from the blood of mice over-expressing the IL-5 gene and labelled with 111In. Only the C-C chemokines, eotaxin and MIP-1alpha, but not RANTES, MCP-1, MCP-3, MCP-4, MIP-1ß, KC and MIP-2, effectively induced the recruitment of 111In-eosinophils in mouse skin. We suggest that this mouse model will be useful in assessing the role of endogenously-generated chemokines in mediating eosinophil migration to sites of allergic inflammation in vivo.

Alterations of specific biomarkers of metabolic pathways in vascular tree from patients with Type 2 diabetes.

The aims of this study were to check whether different biomarkers of inflammatory, apoptotic, immunological or lipid pathways had altered their expression in the occluded popliteal artery (OPA) compared with the internal mammary artery (IMA) and femoral vein (FV) and to examine whether glycemic control influenced the expression of these genes. The study included 20 patients with advanced atherosclerosis and type 2 diabetes mellitus, 15 of whom had peripheral arterial occlusive disease (PAOD), from whom samples of OPA and FV were collected. PAOD patients were classified based on their HbA1c as well (HbA1c ≤ 6.5) or poorly (HbA1c > 6.5) controlled patients. Controls for arteries without atherosclerosis comprised 5 IMA from patients with ischemic cardiomyopathy (ICM). mRNA, protein expression and histological studies were analyzed in IMA, OPA and FV. After analyzing 46 genes, OPA showed higher expression levels than IMA or FV for genes involved in thrombosis (F3), apoptosis (MMP2, MMP9, TIMP1 and TIM3), lipid metabolism (LRP1 and NDUFA), immune response (TLR2) and monocytes adhesion (CD83). Remarkably, MMP-9 expression was lower in OPA from well-controlled patients. In FV from diabetic patients with HbA1c ≤6.5, gene expression levels of BCL2, CDKN1A, COX2, NDUFA and SREBP2 were higher than in FV from those with HbA1c >6.5. The atherosclerotic process in OPA from diabetic patients was associated with high expression levels of inflammatory, lipid metabolism and apoptotic biomarkers. The degree of glycemic control was associated with gene expression markers of apoptosis, lipid metabolism and antioxidants in FV. However, the effect of glycemic control on pro-atherosclerotic gene expression was very low in arteries with established atherosclerosis.

Rôle du facteur de transcription BP1 dans la régulation des gènes du locus humain de beta-globine

Le facteur de transcription BP1 humain est exprimé dans les cellules érythroïdes pendant le développement fœtal mais son niveau d’expression est réduit au stade adulte. Les études antérieures in vitro ont montré que BP1 est un répresseur du gène adulte de β-globine mais sa fonction dans la régulation des gènes ε et γ n’a pas été abordée à ce jour. Dans notre étude, nos analyses de BP1 humain ont été menées in vivo au stade embryonnaire en utilisant une lignée de souris transgénique surexprimant BP1 dans les cellules érythroïdes définitives murines. Au niveau protéique, BP1 humain est exprimé aux âges E12.5 et E13.5 dans les cellules érythroïdes fœtales des embryons transgéniques. Toutefois, les niveaux de BP1 humain ne perturbent pas l’érythropoïèse définitive fœtale: les embryons transgéniques ne sont pas anémiques et ne meurent pas in utero. La surexpression de BP1 humain altère tout de même le niveau endogène des facteurs de transcription Ikaros et SOX6 impliqués dans la régulation des gènes de β-globine durant l’érythropoïèse définitive fœtale murine. Chez les embryons doubles transgéniques exprimant BP1 et les gènes humains de β-globine à E12.5, l’expression du gène adulte β est réduite alors que celle des gènes ε et γ est non réprimée. Les mesures d’expression des gènes humains de β-globine effectuées en absence d’Ikaros à E12.5 précisent le rôle de BP1 humain dans l’activation du gène embryonnaire ε. Dans les cellules érythroïdes fœtales murines dépourvues d’Ikaros à E12.5, BP1 humain augmente grandement l’expression des facteurs de transcription EKLF et BCL11A et semble déréprimer l’expression de SOX6, ce qui conduit à une répression des gènes fœtaux et une activation du gène adulte β au jour embryonnaire murin suivant. Puisque BP1 atténue l’altération de l’expression des gènes fœtaux et adultes causée par l’absence d’Ikaros, nous proposons que BP1 et Ikaros soient liés dans les mécanismes de transcription des gènes humains de β-globine.

Identifizierung und Charakterisierung von Intermediärfilament-Organisatoren in Caenorhabditis elegans

Intermediärfilamente (IFs) sind neben Mikrotubuli und Aktinfilamenten die dritte filamentäre Komponente des Zytoskeletts. Sie wirken als mechanische Stabilisatoren, sind außerdem an Zelldifferenzierung, Proliferation und Apoptose beteiligt und tragen zu Zellpolarität bei. IFs sind dynamische Strukturen, die zelltypspezifisch in unterschiedlichen Anordnungen und Abundanzen vorkommen und von Signalkaskaden beeinflusst werden. Die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen dieser fein abgestimmten Prozesse sind weitgehend unbekannt. In dieser Arbeit sollte deswegen ein Tiermodell entwickelt werden, um Regulatoren der IF-(Netzwerk)-Organisation in vivo zu untersuchen und zu identifizieren. Dazu wurde C. elegans ausgewählt, da es sich hierbei um einen genetisch gut charakterisierten und leicht manipulierbaren Organismus handelt, in dessen Genom elf Gene für zytoplasmatische IFs kodieren. Zunächst wurden stabil transgene C. elegans-Linien generiert, die fluoreszierende IFs exprimieren. Es konnte gezeigt werden, dass das darmspezifische IFB-2::CFP im Bereich des apikalen Junktionskomplex verankert ist und nahezu vollständig im subapikalen Terminalgeflecht der Enterozyten lokalisiert, das als Teil der endotube besonders stabil und widerstandsfähig ist. Wenn diese Tiere mit dsRNA gegen das ebenfalls im Terminalgeflecht exprimierte IF ifc-2 behandelt wurden, entwickelten sich blasenförmige Ausstülpungen des Darmlumens, die auf eine Schwächung der rigiden und formgebenden endotube hinwiesen und damit einen direkten in vivo-Beweis für die stressprotektive Funktion des intestinalen IF-Netzwerks lieferten. Die leichte Detektierbarkeit des IFB-2::CFP-Musters wurde in einem optischen Screen ausgenutzt, bei dem nach chemischer Mutagenese nach Veränderungen im IF-Muster gefahndet wurde. Hierbei wurden drei Mutanten isoliert. In Komplementationsanalysen stellte sich heraus, dass es sich in zwei Fällen um Allele desselben Gens handelt. Die Identifizierung der betroffenen Gene gelang durch eine PCR-basierte Kartierung von single nucleotide polymorphisms nach Verpaarung mit dem Hawaii-Stamm (snp-mapping) und anschließender RNAi-Analyse der Einzelgene in den identifizierten Chromosomenabschnitten. Im einen Fall handelte es sich um das sma-5-Gen, einer Serin/Threonin-Kinase mit Homologie zu den MAP-Kinasen MAPK7/ERK5 der Säuger. Hier wurden, ebenso wie beim ifc-2 (RNAi)-Phänotyp, progressive blasenförmige Ausstülpungen des Darmlumens beobachtet. Die beiden anderen Allele tragen Mutationen in einem bisher nicht näher charakterisierten Gen. In diesen Würmern kommt es zu einem vollständigen Auflösung des IFB-2::CFP-Netzwerks mit prominenten Akkumulationen um die apikalen Junktionen. Das Darmlumen ist stellenweise geweitet und das elektronendichte Terminalgeflecht fehlt fast vollständig, die Integrität des Darmepithels ist jedoch nicht kompromittiert. Die anderen IFs des Terminalgeflechts sind ebenfalls fehlverteilt, und die intestinale Expression von Aktin ist stark reduziert. Expressionskonstrukte des Gens zeigten weiterhin, dass es darmspezifisch synthetisiert wird und mit den IFs im Terminalgeflecht kolokalisiert. Das Protein ist, ähnlich wie das IF-assoziierte Filaggrin der Säuger ausgesprochen histidinreich. Es enthält außerdem eine Prolin-reiche Domäne, die Teil einer potentiellen Aktin-Bindedomäne ist. Auf Grund all dieser Eigenschaften wird die Bezeichnung IFO-1 (intermediate filament organizer) für das neue Protein vorgeschlagen, das möglicherweise als struktureller Zytoskelett-Linker wirkt. Die vorgestellten Ergebnisse untermauern die Bedeutung von C. elegans für die Identifizierung von Faktoren, die IF-Netzwerke regulieren, und die Möglichkeit, Defekte im lebenden Gesamtorganismus zu bestimmen.

Genome-wide association study in German patients with attention deficit/hyperactivity disorder

The heritability of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) is approximately 0.8. Despite several larger scale attempts, genome-wide association studies (GWAS) have not led to the identification of significant results. We performed a GWAS based on 495 German young patients with ADHD (according to DSM-IV criteria; Human660W-Quadv1; Illumina, San Diego, CA) and on 1,300 population-based adult controls (HumanHap550v3; Illumina). Some genes neighboring the single nucleotide polymorphisms (SNPs) with the lowest P-values (best P-value: 8.38 × 10(-7)) have potential relevance for ADHD (e.g., glutamate receptor, metabotropic 5 gene, GRM5). After quality control, the 30 independent SNPs with the lowest P-values (P-values ≤ 7.57 × 10(-5) ) were chosen for confirmation. Genotyping of these SNPs in up to 320 independent German families comprising at least one child with ADHD revealed directionally consistent effect-size point estimates for 19 (10 not consistent) of the SNPs. In silico analyses of the 30 SNPs in the largest meta-analysis so far (2,064 trios, 896 cases, and 2,455 controls) revealed directionally consistent effect-size point estimates for 16 SNPs (11 not consistent). None of the combined analyses revealed a genome-wide significant result. SNPs in previously described autosomal candidate genes did not show significantly lower P-values compared to SNPs within random sets of genes of the same size. We did not find genome-wide significant results in a GWAS of German children with ADHD compared to controls. The second best SNP is located in an intron of GRM5, a gene located within a recently described region with an infrequent copy number variation in patients with ADHD.

Common obesity risk alleles in childhood attention-deficit/hyperactivity disorder

Children with attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) have a higher rate of obesity than children without ADHD. Obesity risk alleles may overlap with those relevant for ADHD. We examined whether risk alleles for an increased body mass index (BMI) are associated with ADHD and related quantitative traits (inattention and hyperactivity/impulsivity). We screened 32 obesity risk alleles of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in a genome-wide association study (GWAS) for ADHD based on 495 patients and 1,300 population-based controls and performed in silico analyses of the SNPs in an ADHD meta-analysis comprising 2,064 trios, 896 independent cases, and 2,455 controls. In the German sample rs206936 in the NUDT3 gene (nudix; nucleoside diphosphate linked moiety X-type motif 3) was associated with ADHD risk (OR: 1.39; P = 3.4 × 10(-4) ; Pcorr  = 0.01). In the meta-analysis data we found rs6497416 in the intronic region of the GPRC5B gene (G protein-coupled receptor, family C, group 5, member B; P = 7.2 × 10(-4) ; Pcorr  = 0.02) as a risk allele for ADHD. GPRC5B belongs to the metabotropic glutamate receptor family, which has been implicated in the etiology of ADHD. In the German sample rs206936 (NUDT3) and rs10938397 in the glucosamine-6-phosphate deaminase 2 gene (GNPDA2) were associated with inattention, whereas markers in the mitogen-activated protein kinase 5 gene (MAP2K5) and in the cell adhesion molecule 2 gene (CADM2) were associated with hyperactivity. In the meta-analysis data, MAP2K5 was associated with inattention, GPRC5B with hyperactivity/impulsivity and inattention and CADM2 with hyperactivity/impulsivity. Our results justify further research on the elucidation of the common genetic background of ADHD and obesity.

Identification of a nuclear domain with deacetylase activity

Here, we describe the identification and characterization of a nuclear body (matrix-associated deacetylase body) whose formation and integrity depend on deacetylase activity. Typically, there are 20–40 0.5-μM bodies per nucleus, although the size and number can vary substantially. The structure appears to contain both class I and the recently described class II histone deacetylases (HDAC)5 and 7 along with the nuclear receptor corepressors SMRT (silencing mediator for retinoid and thyroid receptor) and N-CoR (nuclear receptor corepressor). Addition of the deacetylase inhibitors trichostatin A and sodium butyrate completely disrupt these nuclear bodies, providing a demonstration that the integrity of a nuclear body is enzyme dependent. We demonstrate that HDAC5 and 7 can associate with at least 12 distinct proteins, including several members of the NuRD and Sin3A repression complexes, and appear to define a new but related complex.

The application of genetically engineered herpes simplex viruses to the treatment of experimental brain tumors.

Due to lack of effective therapy, primary brain tumors are the focus of intense investigation of novel experimental approaches that use vectors and recombinant viruses. Therapeutic approaches have been both indirect, whereby vectors are used, or direct to allow for direct cell killing by the introduced virus. Genetically engineered herpes simplex viruses are currently being evaluated as an experimental approach to eradicate malignant human gliomas. Initial studies with gamma (1)34.5 mutants, R3616 (from which both copies of the gamma (1)34.5 gene have been deleted) and R4009 (a construct with two stop codons inserted into the gamma (1)34.5 gene), have been assessed. In a syngeneic scid mouse intracranial tumor model, recombinant herpes simplex virus can be experimentally used for the treatment of brain tumors. These viruses and additional engineered viruses were subsequently tested in human glioma cells both in vitro and in vivo. Using a xenogeneic scid mouse intracranial glioma model, R4009 therapy of established tumors significantly prolonged survival. Most importantly, long-term survival was achieved, with histologic evidence that R4009 eradicated intracranial tumors in this model. Furthermore, the opportunity to evaluate gamma (1)34.5 mutants that have enhanced oncolytic activity, e.g., R8309 where the carboxyl terminus of the gamma (1)34.5 gene has been replaced by the murine homologue, MyD116, are considered.

Exploration génétique de l'hypothyroïdie congénitale par dysgénésie thyroïdienne

L'hypothyroïdie congénitale par dysgénésie thyroïdienne (HCDT, ectopie dans plus de 80 %) a une prévalence de 1 cas sur 4000 naissances vivantes. L’HCDT est la conséquence d'une défaillance de la thyroïde embryonnaire à se différencier, à se maintenir ou à migrer vers sa localisation anatomique (partie antérieure du cou), qui aboutit à une absence totale de la thyroïde (athyréose) ou à une ectopie thyroïdienne (linguale ou sublinguale). Les HCDT sont principalement non-syndromiques (soit 98% des cas sont non-familiale), ont un taux de discordance de 92% chez les jumeaux monozygotes, et ont une prédominance féminine et ethnique (i.e., Caucasienne). La majorité des cas d’HCDT n’a pas de cause connue, mais est associée à un déficit sévère en hormones thyroïdiennes (hypothyroïdie). Des mutations germinales dans les facteurs de transcription liés à la thyroïde (NKX2.1, FOXE1, PAX8, NKX2.5) ont été identifiées dans seulement 3% des patients atteints d’HCDT sporadiques et l’analyse de liaisons exclue ces gènes dans les rares familles multiplex avec HCDT. Nous supposons que le manque de transmission familiale claire d’HCDT peut résulter de la nécessité d’au moins deux « hits » génétiques différents dans des gènes importants pour le développement thyroïdien. Pour répondre au mieux nos questions de recherche, nous avons utilisé deux approches différentes: 1) une approche gène candidat, FOXE1, seul gène impliqué dans l’ectopie dans le modèle murin et 2) une approche en utilisant les techniques de séquençage de nouvelle génération (NGS) afin de trouver des variants génétiques pouvant expliquer cette pathologie au sein d’une cohorte de patients avec HCDT. Pour la première approche, une étude cas-contrôles a été réalisée sur le promoteur de FOXE1. Il a récemment été découvert qu’une région du promoteur de FOXE1 est différentiellement méthylée au niveau de deux dinucléotides CpG consécutifs, définissant une zone cruciale de contrôle de l’expression de FOXE1. L’analyse d’association basée sur les haplotypes a révélé qu’un haplotype (Hap1: ACCCCCCdel1C) est associé avec le HCDT chez les Caucasiens (p = 5x10-03). Une réduction significative de l’activité luciférase est observée pour Hap1 (réduction de 68%, p<0.001) comparé au promoteur WT de FOXE1. Une réduction de 50% de l’expression de FOXE1 dans une lignée de cellules thyroïdienne humaine est suffisante pour réduire significativement la migration cellulaire (réduction de 55%, p<0.05). Un autre haplotype (Hap2: ACCCCCCC) est observé moins fréquemment chez les Afro-Américain comparés aux Caucasiens (p = 1.7x10-03) et Hap2 diminue l’activité luciférase (réduction de 26%, p<0.001). Deux haplotypes distincts sont trouvés fréquemment dans les contrôles Africains (Black-African descents). Le premier haplotype (Hap3: GTCCCAAC) est fréquent (30.2%) chez les contrôles Afro-Américains comparés aux contrôles Caucasiens (6.3%; p = 2.59 x 10-9) tandis que le second haplotype (Hap4: GTCCGCAC) est trouvé exclusivement chez les contrôles Afro-Américains (9.4%) et est absent chez les contrôles Caucasiens (P = 2.59 x 10-6). Pour la deuxième approche, le séquençage de l’exome de l’ADN leucocytaire entre les jumeaux MZ discordants n’a révélé aucune différence. D'où l'intérêt du projet de séquençage de l’ADN et l’ARN de thyroïdes ectopiques et orthotopiques dans lesquelles de l'expression monoallélique aléatoire dans a été observée, ce qui pourrait expliquer comment une mutation monoallélique peut avoir des conséquences pathogéniques. Finalement, le séquençage de l’exome d’une cohorte de 36 cas atteints d’HCDT a permis d’identifier de nouveaux variants probablement pathogéniques dans les gènes récurrents RYR3, SSPO, IKBKE et TNXB. Ces quatre gènes sont impliqués dans l’adhésion focale (jouant un rôle dans la migration cellulaire), suggérant un rôle direct dans les défauts de migration de la thyroïde. Les essais de migration montrent une forte diminution (au moins 60% à 5h) de la migration des cellules thyroïdiennes infectées par shRNA comparés au shCtrl dans 2 de ces gènes. Des zebrafish KO (-/- et +/-) pour ces nouveaux gènes seront réalisés afin d’évaluer leur impact sur l’embryologie de la thyroïde.

Left Ventricle Non-Compaction Myocardium and Thrombophilia in a Pregnant Woman

Non-compaction of the ventricular myocardium (NCM) is a genetic cardiomyopathy usually due to mutationof the G4.5 gene located in the Xq28 chromosomal region. This congenital disorder is characterized by pronounced trabeculations and intertrabecular recesses resulting from abnormal embryogenesis between the fifth and eighth fetal weeks. The reported prevalence in the general population is between 0.014% and 1.3%. The classic triad of complications includes heart failure, ventricular arrhythmias and systemic embolic events, although some patients have an asymptomatic form. NCM is commonly diagnosed by echocardiography, but contrast ventriculography, CT and MRI can also be used. Here we present a case of left ventricle NCM, manifested after respiratory infection, in a pregnant patient with congenital thrombophilia and a history of myocardial infarction.

Exploration génétique de l'hypothyroïdie congénitale par dysgénésie thyroïdienne

L'hypothyroïdie congénitale par dysgénésie thyroïdienne (HCDT, ectopie dans plus de 80 %) a une prévalence de 1 cas sur 4000 naissances vivantes. L’HCDT est la conséquence d'une défaillance de la thyroïde embryonnaire à se différencier, à se maintenir ou à migrer vers sa localisation anatomique (partie antérieure du cou), qui aboutit à une absence totale de la thyroïde (athyréose) ou à une ectopie thyroïdienne (linguale ou sublinguale). Les HCDT sont principalement non-syndromiques (soit 98% des cas sont non-familiale), ont un taux de discordance de 92% chez les jumeaux monozygotes, et ont une prédominance féminine et ethnique (i.e., Caucasienne). La majorité des cas d’HCDT n’a pas de cause connue, mais est associée à un déficit sévère en hormones thyroïdiennes (hypothyroïdie). Des mutations germinales dans les facteurs de transcription liés à la thyroïde (NKX2.1, FOXE1, PAX8, NKX2.5) ont été identifiées dans seulement 3% des patients atteints d’HCDT sporadiques et l’analyse de liaisons exclue ces gènes dans les rares familles multiplex avec HCDT. Nous supposons que le manque de transmission familiale claire d’HCDT peut résulter de la nécessité d’au moins deux « hits » génétiques différents dans des gènes importants pour le développement thyroïdien. Pour répondre au mieux nos questions de recherche, nous avons utilisé deux approches différentes: 1) une approche gène candidat, FOXE1, seul gène impliqué dans l’ectopie dans le modèle murin et 2) une approche en utilisant les techniques de séquençage de nouvelle génération (NGS) afin de trouver des variants génétiques pouvant expliquer cette pathologie au sein d’une cohorte de patients avec HCDT. Pour la première approche, une étude cas-contrôles a été réalisée sur le promoteur de FOXE1. Il a récemment été découvert qu’une région du promoteur de FOXE1 est différentiellement méthylée au niveau de deux dinucléotides CpG consécutifs, définissant une zone cruciale de contrôle de l’expression de FOXE1. L’analyse d’association basée sur les haplotypes a révélé qu’un haplotype (Hap1: ACCCCCCdel1C) est associé avec le HCDT chez les Caucasiens (p = 5x10-03). Une réduction significative de l’activité luciférase est observée pour Hap1 (réduction de 68%, p<0.001) comparé au promoteur WT de FOXE1. Une réduction de 50% de l’expression de FOXE1 dans une lignée de cellules thyroïdienne humaine est suffisante pour réduire significativement la migration cellulaire (réduction de 55%, p<0.05). Un autre haplotype (Hap2: ACCCCCCC) est observé moins fréquemment chez les Afro-Américain comparés aux Caucasiens (p = 1.7x10-03) et Hap2 diminue l’activité luciférase (réduction de 26%, p<0.001). Deux haplotypes distincts sont trouvés fréquemment dans les contrôles Africains (Black-African descents). Le premier haplotype (Hap3: GTCCCAAC) est fréquent (30.2%) chez les contrôles Afro-Américains comparés aux contrôles Caucasiens (6.3%; p = 2.59 x 10-9) tandis que le second haplotype (Hap4: GTCCGCAC) est trouvé exclusivement chez les contrôles Afro-Américains (9.4%) et est absent chez les contrôles Caucasiens (P = 2.59 x 10-6). Pour la deuxième approche, le séquençage de l’exome de l’ADN leucocytaire entre les jumeaux MZ discordants n’a révélé aucune différence. D'où l'intérêt du projet de séquençage de l’ADN et l’ARN de thyroïdes ectopiques et orthotopiques dans lesquelles de l'expression monoallélique aléatoire dans a été observée, ce qui pourrait expliquer comment une mutation monoallélique peut avoir des conséquences pathogéniques. Finalement, le séquençage de l’exome d’une cohorte de 36 cas atteints d’HCDT a permis d’identifier de nouveaux variants probablement pathogéniques dans les gènes récurrents RYR3, SSPO, IKBKE et TNXB. Ces quatre gènes sont impliqués dans l’adhésion focale (jouant un rôle dans la migration cellulaire), suggérant un rôle direct dans les défauts de migration de la thyroïde. Les essais de migration montrent une forte diminution (au moins 60% à 5h) de la migration des cellules thyroïdiennes infectées par shRNA comparés au shCtrl dans 2 de ces gènes. Des zebrafish KO (-/- et +/-) pour ces nouveaux gènes seront réalisés afin d’évaluer leur impact sur l’embryologie de la thyroïde.

Enhancement of non-viral transfection efficiency with nuclear localization signal peptides

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2016

The impact and control of malignant catarrhal fever in Tanzania

Malignant Catarrhal Fever (MCF), an often-lethal infectious disease, presents as a variable complex of lesions in susceptible ungulate species. The disease is caused by a -herpesvirus following transmission from an inapparent carrier host. Two major epidemiological forms exist: wildebeest-associated MCF (WA-MCF), in which the virus is transmitted to susceptible species by wildebeest calves less than approximately four months of age, and sheepassociated MCF (SA-MCF) in which the virus is spread by sheep (primarily adolescents). Due to the lack of an in-vitro propagation system for the causative agent of the more economically significant SA-MCF, and with the expectation that cross-protective immunity may be provided, vaccine development has focused on the more easily propagated alcelaphine herpesvirus-1 (AlHV-1) that causes WA-MCF. In 2008 a direct viral challenge trial showed that a novel vaccine, employing an attenuated AlHV-1 (atAlHV-1) `C5000 virus strain, protected British Friesian-Holstein (FH) cattle against an intranasal challenge with virulent AlHV-1 `C5000 virus. For cattle keeping people living near wildebeest calving areas in sub-Saharan Africa an effective vaccine would have value as it would release them from the costly annual disease avoidance strategy of having to move their herds away from the oncoming wildebeest. On the other hand, an effective vaccine will release herd owners from the need to avoid MCF, allowing them to graze their cattle alongside wildebeest on the highly nutritious pastures of the calving areas. As such conservationists have raised concerns that the development of a vaccine might lead to detrimental grazing competition. The principle objective of this study was to test the novel vaccine on Tanzanian shorthorn zebu cross cattle (SZC).We did this firstly using a natural challenge field trial (Chapter Two) which demonstrated that immunisation with the atAlHV-1 vaccine was well tolerated and induced an oro-nasopharyngeal AlHV-1-specific and -neutralising antibody response. This resulted in an immunity in SZC cattle that was partially protective and reduced naturally transmitted infection by 56%. We also demonstrated that non-fatal infections occurred with a much higher frequency than previously thought. Because the calculated efficacy of the vaccine was less than that seen in British FH cattle we wanted to determine whether host factors, particular to SZC cattle, had impacted the outcomes of the field trial. To do this we repeated the 2008 direct viral challenge trial using SZC cattle (Chapter Four). During this trial we also investigated whether the recombinant bacterial flagellin monomer (FliC), when used as an adjuvant, might improve the vaccine’s efficacy. The findings from this trial indicated that direct challenge with pathogenic AlHV-1 is effective at inducing MCF in SZC cattle and that FliC is not an appropriate adjuvant for this vaccine. Furthermore, with less control group cattle dying of MCF than expected we speculate that SZC cattle may have a degree of resistance to MCF that affords them protection from infection and developing fatal disease. In Chapter Three we investigated aspects of the epidemiology of MCF, specifically whether wildebeest placenta, long implicated by Maasai cattle owners as a source of MCF, might play a role in viral transmission. Additionally, through comparative sequence analysis, at two specific genes (A9.5 and ORF50) of wild-type and atAlHV-1, we investigated whether the `C5000 strain, the source of which was taken from Africa more than 40 years ago, was appropriate for vaccine development. The detection of AlHV-1 virus in approximately 50% of placentae indicated that infection can occur in-utero and that this tissue might play a role in disease transmission. And, despite describing three new alleles of the A9.5 gene (supporting previous evidence that this gene is polymorphic and encodes a secretory protein with interleukin-4 as the major homologue), the observation that the most frequently detected haplotypes, in both wild-type and attenuated AlHV-1, were identical suggests that AlHV-1 has a slow molecular clock and that the attenuated strain was appropriate for vaccine development. In Chapter Five we present the first quantitative assessment of the annual MCF avoidance costs that Maasai pastoralists incur. In particular we estimated that as a result of MCF avoidance 64% of the total daily milk yield during the MCF season was not available to be used by the 81% of the family unit remaining at the permanent boma. This represents an upper-bound loss of approximately 8% of a household0s annual income. Despite these considerable losses we concluded that, given an incidence of fatal MCF in cattle living in wildebeest calving areas of 5% to 10%, if herd owners were to stop trying to avoid MCF by allowing their cattle to graze alongside wildebeest, any gains made through increased availability of milk, improved body condition and reduced energy demands would be offset by an increase in MCF-incidence. With the development of an effective vaccine, however, this alternative strategy might become optimal. The overall conclusion we draw therefore is that, despite the substantial costs incurred each year avoiding MCF, the partial protection afforded by the novel vaccine strategy is not sufficient to warrant a wholesale change in disease avoidance strategy. Nonetheless, even the partial protection provided by this vaccine could be of value to protect animals that cannot be moved, for example where some of the herd remain at the boma to provide milk or where land-use changes make traditional disease avoidance difficult. Furthermore, the vaccine may offer a feasible solution to some of the current land-use challenges and conflicts, providing a degree of protection to valuable livestock where avoidance strategies are not possible, but with less risk of precipitating the potentially damaging environmental consequences, such as overgrazing of highly nutritious seasonal pastures, that might result if herd owners decide they no longer need to avoid wildebeest.

Pyrimidine-5'-nucleotidase Campinas, A New Mutation (p.r56g) In The Nt5c3 Gene Associated With Pyrimidine-5'-nucleotidase Type I Deficiency And Influence Of Gilbert's Syndrome On Clinical Expression.

Pyrimidine-5'-nucleotidase type I (P5'NI) deficiency is an autosomal recessive condition that causes nonspherocytic hemolytic anemia, characterized by marked basophilic stippling and pyrimidine nucleotide accumulation in erythrocytes. We herein present two African descendant patients, father and daughter, with P5'N deficiency, both born from first cousins. Investigation of the promoter polymorphism of the uridine diphospho glucuronosyl transferase 1A (UGT1A) gene revealed that the father was homozygous for the allele (TA7) and the daughter heterozygous (TA6/TA7). P5'NI gene (NT5C3) gene sequencing revealed a further change in homozygosity at amino acid position 56 (p.R56G), located in a highly conserved region. Both patients developed gallstones; however the father, who had undergone surgery for the removal of stones, had extremely severe intrahepatic cholestasis and, liver biopsy revealed fibrosis and siderosis grade III, leading us to believe that the homozygosity of the UGT1A polymorphism was responsible for the more severe clinical features in the father. Moreover, our results show how the clinical expression of hemolytic anemia is influenced by epistatic factors and we describe a new mutation in the P5'N gene associated with enzyme deficiency, iron overload, and severe gallstone formation. To our knowledge, this is the first description of P5'N deficiency in South Americans.