Part I. Electric birefringence studies of deoxyribonucleic acids. Part II. Selective dissociation of nucleohistone complexes

Part I

The electric birefringence of dilute DNA solutions has been studied in considerable detail and on a large number of samples, but no new and reliable information was discovered concerning the tertiary structure of DNA. The large number of variables which effect the birefringence results is discussed and suggestions are made for further work on the subject.

The DNA molecules have been aligned in a rapidly alternating (10 to 20 kc/sec) square wave field confirming that the orientation mechanism is that of counterion polarization. A simple empirical relation between the steady state birefringence, Δn_st, and the square of the electric field, E, has been found: Δn_st = E²/(a E² + b), where a = 1/Δn_s and b = (E²/Δn_st)_E→o. Δn_s is the birefringence extrapolated to infinite field strength.

The molecules show a distribution of relaxation times from 10^-4 to 0.2 sec, which is consistent with expectations for flexible coil molecules. The birefringence and the relaxation times decrease with increasing salt concentrations. They also depend on the field strength and pulse duration in a rather non-reproducible manner, which may be due in part to changes in the composition of the solution or in the molecular structure of the DNA (other than denaturation). Further progress depends on the development of some control over these effects.

Part II

The specificity of the dissociation of reconstituted and native deoxyribonucleohistones (DNH) by monovalent salt solutions has been investigated. A novel zone ultracentrifugation method is used in which the DNH is sedimented as a zone through a preformed salt gradient, superimposed on a stabilizing D₂O (sucrose) density gradient. The results, obtained by scanning the quartz sedimentation tubes in a spectrophotometer, were verified by the conventional, preparative sedimentation technique. Procedures are discussed for the detection of microgram quantities of histones, since low concentrations must be used to prevent excessive aggregation of the DNH.

The data show that major histone fractions are selectively dissociated from DNH by increasing salt concentrations: Lysine rich histone (H I) dissociates gradually between 0.1 and 0.3 F, slightly lysine rich histone (H II) dissociates as a narrow band between 0.35 and 0.5 F, and arginine rich histone (H III, H IV) dissociates gradually above 0.5 F NaClO₄.

The activity of the partially dissociated, native DNH in sustaining RNA synthesis, their mobility and their unusual heat denaturation and renaturation behavior are described. The two-step melting behavior of the material indicates that the histones are non-randomly distributed along the DNA, but the implications are that the uncovered regions are not of gene-size length.

高赖氨酸蛋白基因的克隆及其转基因水稻植株的获得

水稻、玉米、小麦和大麦等许多主要禾本科作物的第一限制性氨基酸是赖氨酸。本文将一个来源于四棱豆的高赖氨酸蛋白基因导入水稻，以研究通过转基因改善蛋白质的可能，获得有经济价值和社会意义的转基因作物。 构建了含有高赖氨酸蛋白基因（Lys）、gus基因及植物选择标记潮霉素磷酸转移酶基因（hpt）的植物表达载体pBRLys;在pBRLys中，该高赖氨酸蛋白基因由目前已知最强的单子叶植物启动子玉米Ubiquitin 1启动子调控。用基因枪轰击法将pBRLys导入水稻幼胚或幼胚诱导的愈伤组织。共得到36株潮霉素抗性再生植株，经分子检测有22株为转基因植株。 实验中对影响水稻转化、再生和移栽一些条件进行了研究。从潮霉素筛选浓度、愈伤组织干燥处理、光照对分化的影响、多效唑的影响和移栽环境等做了一些简化和改善。 PCR检测、PCR-Southern杂交和Southern杂交表明潮霉素基因和Lys基因已经整合到转基因水稻的基因组中，外源基因在转基因水稻基因组中以1个拷贝以上的形式存在。同时，GUS组织化学染色表明转基因水稻植株的叶、茎和根中都有gus基因的表达。 初步对5株转基因植株进行赖氨酸含量测定，结果表明：与非转化对照相比，有两棵植株赖氨酸含量提高，分别增加6.0%和12.4%。对更多抗性转化植株的分子检测、GUS分析和赖氨酸含量测定正在进行之中。

植物高赖氨酸蛋白质的分离和纯化及其N端序列核苷酸探针的合成

禾谷类作物水稻和小麦是人们的主要植物性食物来源．而这些作物种子蛋白质中人类不能合成的必需氨基酸含量不平衡，造成了优质蛋白质的缺乏和人体对蛋白质利用的极大浪费．大约有二分之一的谷类种子蛋白质和四分之一的大豆蛋白质不能被合理地利用。大多数禾本科作物包括水稻和小麦的种子蛋白质中第一限制性氨基酸是赖氨酸，纠正其不平衡现象可大大提商蛋白质的营养价值。本研究在高赖氨酸植物种的筛选、高赖氨酸种子储藏蛋白质的纯化及其基因的分离等方面开展了工作。 选用与禾本科亲缘关系较远的8个植物种为研究材料，它们分别属于榛科，十字花科、胡桃科、豆科、胡麻科和松科。氨基酸组分分析确定豆科和十字花科的三个植物种赖氨酸含量在5.5%以上，其中豆科植物四棱豆(Pso phocarpus tetragonolobus)种子全蛋白赖氨酸含量达7.9%．用5种提取液提取了四棱豆种子的清蛋白、球蛋白和全蛋白。经测定发现0.025M Tris.HCl(pH7.4)提取液提取的清蛋白赖氨酸含量高最．通过自然胶电泳，SDS-PAGB电泳，非变牲IEF和变性IEF／SDS双向电泳，对四棱豆种子清蛋白进行了定性研究。用变性IEF/ SDS双向电泳分析出60多种蛋白质和蛋白质亚基及多肽。研究中改进了等电聚焦电泳纯化蛋白质的方法，经处理的胶板显现出清晰的蛋白质带型，不需染色即可确定带的位置，从切下的胶条中洗脱的蛋白质，其纯度达到双向电泳纯和HPLC纯。用三种电溶方法(SDS-PAGE非变性IEF，变性IEF)纯化出三十一种蛋白质或多肽分子。分别进行了分子量确定和氨基酸组分分析，发现了一个赖氨酸含量高达11.4%的蛋白质，其分子量为18KD，并制备了该蛋白质的抗体，测定了18KD蛋白质N端30个氨基酸残基的顺序，根据这一顺序设计合成了一组17个核苷酸的基因探针．经鉴定单链DNA探针的纯度和总量达到了设计要求。用尿素法与CTAB法结合提取了四棱豆幼苗核基因组DNA，其分子量在50Kb以上，达到了构建GenormicDNA文库的要求．用bamHI EcoRI和HindⅢ三种酶切割提取的DNA，得到了分子量大小不同的片段。 对四棱豆种子蛋白质的定性、高赖氨酸蛋白质的纯化、18KD蛋白N端序列分析及寡核苷酸探针的合成以及GcnomicDNA的提取与酶切，尚未见有资料报道．这些工作为克隆高赖氨酸基因打下了良好的基础，对改良禾本科作物蛋白质品质意义深远．

U19/Eaf2 knockout causes lung adenocarcinoma, B-cell lymphoma, hepatocellular carcinoma and prostatic intraepithelial neoplasia

Upregulated gene 19 (U19)/ELL-associated factor 2 (Eaf2) is a potential human tumor suppressor that exhibits frequent allelic loss and downregulation in high-grade prostate cancer. U19/Eaf2, along with its homolog Eaf1, has been reported to regulate transcriptional elongation via interaction with the eleven-nineteen lysine-rich leukemia (ELL) family of proteins. To further explore the tumor-suppressive effects of U19/Eaf2, we constructed and characterized a murine U19/Eaf2-knockout model. Homozygous or heterozygous deletion of U19/Eaf2 resulted in high rates of lung adenocarcinoma, B-cell lymphoma, hepato cellular carcinoma and prostate intraepithelial neoplasia. Within the mouse prostate, U19/Eaf2 defficiency enhanced cell proliferation and increased epithelial cell size. The knockout mice also exhibited cardiac cell hypertrophy. These data indicate a role for U19/Eaf2 in growth suppression and cell size control as well as argue for U19/Eaf2 as a novel tumor suppressor in multiple mouse tissues. The U19/Eaf2 knockout mouse also provides a unique animal model for three important cancers: lung adenocarcinoma, B-cell lymphoma and hepatocellular carcinoma.

Functional gold nanoparticle-peptide complexes as cell-targeting agents

In this paper, we report a novel approach using peptide CALNN and its derivative CALNNGGRRRRRRRR (CALNNR(8)) to functionalize gold nanoparticles for intracellular component targeting. The translocation is effected by the nanoparticle diameter and CALNNR8 surface coverage. The intracellular distributions of the complexes are change from the cellular nucleus to the endoplasmic reticulum by increasing the density of CALNNR8 at a constant nanoparticle diameter. Additionally, increasing the nanoparticle diameter at a constant density of CALNNR8 leads to less cellular internalization.

Novel Venom Proteins Produced by Differential Domain-Expression Strategies in Beaded Lizards and Gila Monsters (genus Heloderma)

The origin and evolution of venom proteins in helodermatid lizards were investigated by multidisciplinary techniques. Our analyses elucidated novel toxin types resultant from three unique domain-expression processes: 1) The first full-length sequences of lethal toxin isoforms (helofensins) revealed this toxin type to be constructed by an ancestral monodomain, monoproduct gene (beta-defensin) that underwent three tandem domain duplications to encode a tetradomain, monoproduct with a possible novel protein fold; 2) an ancestral monodomain gene (encoding a natriuretic peptide) was medially extended to become a pentadomain, pentaproduct through the additional encoding of four tandemly repeated proline-rich peptides (helokinestatins), with the five discrete peptides liberated from each other by posttranslational proteolysis; and 3) an ancestral multidomain, multiproduct gene belonging to the vasoactive intestinal peptide (VIP)/glucagon family being mutated to encode for a monodomain, monoproduct (exendins) followed by duplication and diversification into two variant classes (exendins 1 and 2 and exendins 3 and 4). Bioactivity characterization of exendin and helokinestatin elucidated variable cardioactivity between isoforms within each class. These results highlight the importance of utilizing evolutionary-based search strategies for biodiscovery and the virtually unexplored potential of lizard venoms in drug design and discovery.

Arsenic as a food chain contaminant:mechanisms of plant uptake and metabolism and mitigation strategies

Arsenic (As) is an environmental and food chain contaminant. Excessive accumulation of As, particularly inorganic arsenic (As(i)), in rice (Oryza sativa) poses a potential health risk to populations with high rice consumption. Rice is efficient at As accumulation owing to flooded paddy cultivation that leads to arsenite mobilization, and the inadvertent yet efficient uptake of arsenite through the silicon transport pathway. Iron, phosphorus, sulfur, and silicon interact strongly with As during its route from soil to plants. Plants take up arsenate through the phosphate transporters, and arsenite and undissociated methylated As species through the nodulin 26-like intrinsic (NIP) aquaporin channels. Arsenate is readily reduced to arsenite in planta, which is detoxified by complexation with thiol-rich peptides such as phytochelatins and/or vacuolar sequestration. A range of mitigation methods, from agronomic measures and plant breeding to genetic modification, may be employed to reduce As uptake by food crops.

Phytochelatins are involved in differential arsenate tolerance in Holcus lanatus

Arsenate tolerance is conferred by suppression of the high-affinity phosphate/arsenate uptake system, which greatly reduces arsenate influx in a number of higher plant species. Despite this suppressed uptake, arsenate-tolerant plants can still accumulate high levels of As over their lifetime, suggesting that constitutive detoxification mechanisms may be required. Phytochelatins are thiol-rich peptides, whose production is induced by a range of metals and metalloids including arsenate. This study provides evidence for the role of phytochelatins in the detoxification of arsenate in arsenate-tolerant Holcus lanatus. Elevated levels of phytochelatin were measured in plants with a range of tolerance to arsenate at equivalent levels of arsenate stress, measured as inhibition of root growth. The results suggest that arsenate tolerance in H. lanatus requires both adaptive suppression of the high-affinity phosphate uptake system and constitutive phytochelatin production.

LYRIC/AEG-1 is targeted to different subcellular compartments by ubiquitinylation and intrinsic nuclear localization signals

PURPOSE: LYRIC/AEG-1 has been reported to influence breast cancer survival and metastases, and its altered expression has been found in a number of cancers. The cellular function of LYRIC/AEG-1 has previously been related to its subcellular distribution in cell lines. LYRIC/AEG-1 contains three uncharacterized nuclear localization signals (NLS), which may regulate its distribution and, ultimately, function in cells.

EXPERIMENTAL DESIGN: Immunohistochemistry of a human prostate tissue microarray composed of 179 prostate cancer and 24 benign samples was used to assess LYRIC/AEG-1 distribution. Green fluorescent protein-NLS fusion proteins and deletion constructs were used to show the ability of LYRIC/AEG-1 NLS to target green fluorescent protein from the cytoplasm to the nucleus. Immunoprecipitation and Western blotting were used to show posttranslational modification of LYRIC/AEG-1 NLS regions.

RESULTS: Using a prostate tissue microarray, significant changes in the distribution of LYRIC/AEG-1 were observed in prostate cancer as an increased cytoplasmic distribution in tumors compared with benign tissue. These differences were most marked in high grade and aggressive prostate cancers and were associated with decreased survival. The COOH-terminal extended NLS-3 (amino acids 546-582) is the predominant regulator of nuclear localization, whereas extended NLS-1 (amino acids 78-130) regulates its nucleolar localization. Within the extended NLS-2 region (amino acids 415-486), LYRIC/AEG-1 can be modified by ubiquitin almost exclusively within the cytoplasm.

CONCLUSIONS: Changes in LYRIC/AEG-1 subcellular distribution can predict Gleason grade and survival. Two lysine-rich regions (NLS-1 and NLS-3) can target LYRIC/AEG-1 to subcellular compartments whereas NLS-2 is modified by ubiquitin in the cytoplasm.

Effet du calcium, plomb et cuivre sur la bioaccumulation du cadmium et la production des phytochélatines par Chlamydomonas reinhardtii

Dans les milieux contaminés par les métaux, les organismes vivants sont exposés à plusieurs d’entre eux en même temps. Les modèles courants de prédiction des effets biologiques des métaux sur les organismes (p. ex., modèle du ligand biotique, BLM ; modèle de l’ion libre, FIAM), sont des modèles d’équilibre chimique qui prévoient, en présence d'un deuxième métal, une diminution de la bioaccumulation du métal d’intérêt et par la suite une atténuation de ses effets. Les biomarqueurs de toxicité, tels que les phytochélatines (PCs), ont été utilisés comme étant un moyen alternatif pour l’évaluation des effets biologiques. Les phytochélatines sont des polypeptides riches en cystéine dont la structure générale est (γ-glu-cys)n-Gly où n varie de 2 à 11. Leur synthèse semble dépendante de la concentration des ions métalliques ainsi que de la durée de l’ exposition de l’organisme, aux métaux. L'objectif de cette étude était donc de déterminer, dans les mélanges binaires de métaux, la possibilité de prédiction de la synthèse des phytochélatines par les modèles d’équilibres chimiques, tel que le BLM. Pour cela, la quantité de phytochélatines produites en réponse d’une exposition aux mélanges binaires : Cd-Ca, Cd-Cu et Cd-Pb a été mesurée tout en surveillant l’effet direct de la compétition par le biais des concentrations de métaux internalisés. En effet, après six heures d’exposition, la bioaccumulation de Cd diminue en présence du Ca et de très fortes concentrations de Pb et de Cu (de l’ordre de 5×10-6 M). Par contre, avec des concentrations modérées de ces deux métaux, le Cd augmente en présence de Cu et ne semble pas affecté par la présence de Pb. Dans le cas de la compétition Cd-Cu, une bonne corrélation a été observée entre la production de PC2, PC3 et PC4 et la quantité des métaux bioaccumulés. Pour la synthèse des phytochélatines et la bioaccumulation, les effets étaient considérés comme synergiques. Dans le cas du Cd-Ca, les quantités de PC3 et PC4 ont diminué avec le métal internalisé (effet antagoniste), mais ce qui était remarquable était la grande quantité de cystéine (GSH) et PC2 qui ont été produites à de fortes concentrations du Ca. Le Pb seul n’a pas induit les PCs. Par conséquent, il n’y avait pas de variation de la quantité de PCs avec la concentration de Pb à laquelle les algues ont été exposées. La détection et la quantification des PCs ont été faites par chromatographie à haute performance couplée d’un détecteur de fluorescence (HPLC-FL). Tandis que les concentrations métalliques intracellulaires ont été analysées par spectroscopie d’absorption atomique (AAS) ou par spectrométrie de masse à source plasma à couplage inductif (ICP-MS).

Caractérisation de l’interaction entre la protéine Lin28 et le précurseur du microARN let-7g

La régulation de l’expression des gènes est ce qui permet à nos cellules de s’adapter à leur environnement, de combattre les infections ou, plus généralement, de produire la quantité exacte de protéine nécessaire pour répondre à un besoin spécifique. Parmi les joueurs les plus importants dans cette régulation de l’expression des gènes on retrouve les microARN (miARN). Ces petits ARN de 22 nucléotides sont présents chez la majorité des espèces multicellulaires et sont responsables du contrôle direct de plus de 30% des gènes exprimant des protéines chez les vertébrés. La famille de miARN lethal-7 (let-7) est composée de miARN parmi les plus connus et ayant des fonctions cruciales pour la cellule. La régulation du niveau des miARN let-7 est essentielle au bon développement cellulaire. La biogenèse de ces miARN, du transcrit primaire jusqu’à leur forme mature, est régulée principalement par Lin28, une protéine pluripotente très conservée. Cette protéine est composée d’un domaine cold shock (CSD) et de deux domaines de liaison au zinc. C’est grâce à ces domaines de liaison à l’ARN que Lin28 peut lier et inhiber la maturation des miARN let-7. L’objectif de cette thèse est de caractériser l’interaction entre Lin28 et le microARN précurseur let-7g afin de mieux comprendre le rôle de cette protéine dans l’inhibition de la biogenèse du miARN. À l’aide de techniques biochimiques et biophysiques, nous avons d’abord défini les principaux déterminants de l’interaction entre Lin28 et la boucle terminale du miARN précurseur let-7g (TL-let-7g). Nous avons conclu que le domaine C-terminal de Lin28, composé d’un motif riche en lysines et arginines ainsi que de deux motifs de liaison au zinc, permet à la protéine de lier spécifiquement et avec haute affinité un renflement riche en guanine conservé chez les précurseurs de la famille let-7. Aussi, parce que la séquence et la spécificité de liaison à l’ARN de ce domaine C-terminal sont semblables à celles de la protéine NCp7 du VIH, nous avons défini ce dernier comme le domaine NCp7-like de Lin28. Par la suite, nous avons caractérisé la multimérisation de trois protéines Lin28 sur la boucle terminale de pre-let-7g. Ceci a permis de réconcilier d’apparentes contradictions retrouvées dans la littérature actuelle concernant les sites de liaison de Lin28 lors de sa liaison aux miARN précurseurs. Nous avons identifié trois sites de liaison à haute affinité sur TL-let-7g qui sont liés dans un ordre précis par trois protéines Lin28. Lors de la formation du complexe multimérique, le CSD permet une déstabilisation de l’ARN, ce qui rend accessible plusieurs sites de liaison. Le domaine NCp7-like permet plutôt un assemblage ordonné de la protéine et facilite la liaison initiale de cette dernière. Ces nouveaux résultats rendent possible la mise au point d’un nouveau modèle de l’interaction entre Lin28 et le miARN précurseur let-7g. En conclusion, les études réalisées dans cette thèse apportent une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation post-transcriptionnelle d’une importante famille de miARN et permettront de guider les futures études dans le domaine de recherche en pleine effervescence qu’est celui de la biogenèse des miARN.

The plant ovule omics : an integrative approach for pollen−pistil interactions and pollen tube guidance studies in solanaceous species

Chez les plantes à fleurs, l’ovaire est l’organe reproducteur femelle et il interagit de façon importante avec les gamètes mâles durant la croissance, le guidage, la réception et la rupture du tube pollinique ainsi que la fusion des gamètes. Le processus débute lorsque de nombreux gènes de l’ovule sont activés à longue distance lors de la réception du pollen sur le stigmate. Afin d’explorer les signaux provenant de l’ovule ayant un impact important sur les interactions pollen–pistil, particulièrement les molécules sécrétées impliquées dans la signalisation espècespécifique, l’expression génique des ovules sous forme d’ARNm ainsi et la sécrétion protéique ont été étudiées chez Solanum chacoense, une espèce diploïde de pomme de terre sauvage. S. chacoense a subi beaucoup d’hybridation interspécifique avec d’autres espèces sympathiques de solanacées, facilitant ainsi grandement l’étude des interactions pollen–ovule de façon espècespécifique ainsi que leur évolution. Dans ce projet, des ovules provenant de trois conditions différentes ont été comparés: des ovules matures de type sauvage, des ovules légèrement immatures, récoltés deux jours avant l’anthèse et des ovules provenant du mutant frk1 pour lesquels le sac embryonnaire est absent. Un séquençage d’ARN à haut débit a d’abord été effectué sur les ovules de type sauvage de S. chacoense afin de générer un assemblage de référence comprenant 33852 séquences codantes. D’autres séquençages ont été effectués sur les trois conditions d’ovules et sur les feuilles afin de faire une analyse d’expression différentielle des gènes. En comparaison avec les ovules de type sauvage, 818 gènes sont réprimés dans les ovules du mutant frk1. Un sous-groupe de 284 gènes, étaient également sous-exprimés dans les ovules légèrement immatures, suggérant un rôle spécifique dans les stades tardifs de la maturation du sac embryonnaire (stade de développent FG6 à FG7) ainsi que du guidage du tube pollinique, puisque ni les ovules du mutant frk1 ni ceux légèrement immatures ne sont capables d’attirer les tubes polliniques lors d’essais de croissance semi in vivo. De plus, 21% de ces gènes sont des peptides riches en cystéines (CRPs). En utilisant un transcriptome assemblé de novo provenant de deux proches parents de S. chacoense, S. gandarillasii et S. tarijense, une analyse d’orthologie a été effectuée sur ces CRPs, révélant une grande variabilité et une évolution rapide chez les solanacées. De nouveaux motifs de cystéine uniques à cette famille ont également été découverts. En comparant avec des études similaires chez Arabidopsis, le sac embryonnaire de S. chacoense montre un transcriptome fortement divergent, particulièrement en en ce qui a trait à la catégorisation fonctionnelle des gènes et de la similarité entre les gènes orthologues. De plus,même si la glycosylation n’est pas requise lors du guidage mycropylaire du tube pollinique chez Arabidopsis, Torenia ou le maïs, des extraits d’ovules glycosylés de S. chacoense sont capables d’augmenter la capacité de guidage de 18%. Cette étude est donc la première à montrer une corrélation entre glycosylation et le guidage du tube pollinique par l’ovule. En complément à l’approche transcriptomique, une approche protéomique portant sur les protéine sécrétées par l’ovule (le secrétome) a été utilisée afin d’identifier des protéines impliquées dans l’interaction entre ovule et tube pollinique. Des exsudats d’ovules matures (capables d’attirer le tube pollinique) et d’ovules immatures (incapables d’attirer le tube pollinique) ont été récoltés en utilisant une nouvelle méthode d’extraction par gravité permettant de réduire efficacement les contaminants cytosoliques à moins de 1% de l’échantillon. Un total de 305 protéines sécrétées par les ovules (OSPs) ont été identifiées par spectrométrie de masse, parmi lesquelles 58% étaient spécifiques aux ovules lorsque comparées avec des données de protéines sécrétées par des tissus végétatifs. De plus, la sécrétion de 128 OSPs est augmentée dans les ovules matures par rapport aux ovules immatures. Ces 128 protéines sont donc considérées en tant que candidates potentiellement impliquées dans la maturation tardive de l’ovule et dans le guidage du tube pollinique. Cette étude a également montré que la maturation du sac embryonnaire du stade FG6 au stade FG7 influence le niveau de sécrétion de 44% du sécrétome total de l’ovule. De façon surprenante, la grande majorité (83%) de ces protéines n’est pas régulée au niveau de l’ARN, soulignant ainsi l’importance de cette approche dans l’étude du guidage du tube pollinique comme complément essentiel aux études transcriptomiques. Parmi tous les signaux sécrétés par l’ovule et reliés au guidage, obtenus à partir des approches transcriptomiques et protéomiques décrites ci-haut, nous avons spécifiquement évalué l’implication des CRPs dans le guidage du tube pollinique par l’ovule chez S. chacoense, vu l’implication de ce type de protéine dans les interactions pollen-pistil et le guidage du tube pollinique chez d’autres espèces. Au total, 28 CRPs étaient présentes dans les ovules capables d’attirer le tube pollinique tout en étant absentes dans les ovules incapables de l’attirer, et ce, soit au niveau de l’ARNm et/ou au niveau du sécrétome. De celles-ci, 17 CRPs ont été exprimées dans un système bactérien et purifiées en quantité suffisante pour tester le guidage. Alors que des exsudats d’ovules ont été utilisés avec succès pour attirer par chimiotactisme le tube pollinique, les candidats exprimés dans les bactéries n’ont quant à eux pas été capables d’attirer les tubes polliniques. Comme l’utilisation de systèmes d’expression hétérologue eucaryote peut permettre un meilleur repliement et une plus grande activité des protéines, les candidats restants seront de nouveau exprimés, cette fois dans un système de levure ainsi que dans un système végétal pour produire les peptides sécrétés. Ceux-ci seront ensuite utilisés lors d’essais fonctionnels pour évaluer leur capacité à guider les tubes polliniques et ainsi isoler les attractants chimiques responsable du guidage du tube pollinique chez les solanacées comme S. chacoense.

Antiviral effects of antisense morpholino oligomers in murine coronavirus infection models

The recent emergence of novel pathogenic human and animal coronaviruses has highlighted the need for antiviral therapies that are effective against a spectrum of these viruses. We have used several strains of murine hepatitis virus (MHV) in cell culture and in vivo in mouse models to investigate the antiviral characteristics of peptide-conjugated antisense phosphorodiamidate morpholino oligomers (P-PMOs). Ten P-PMOs directed against various target sites in the viral genome were tested in cell culture, and one of these (5TERM), which was complementary to the 5' terminus of the genomic RNA, was effective against six strains of MHV. Further studies were carried out with various arginine-rich peptides conjugated to the 5TERM PMO sequence in order to evaluate efficacy and toxicity and thereby select candidates for in vivo testing. In uninfected mice, prolonged P-PMO treatment did not result in weight loss or detectable histopathologic changes. 5TERM P-PMO treatment reduced viral titers in target organs and protected mice against virus-induced tissue damage. Prophylactic 5TERM P-PMO treatment decreased the amount of weight loss associated with infection under most experimental conditions. Treatment also prolonged survival in two lethal challenge models. In some cases of high-dose viral inoculation followed by delayed treatment, 5TERM P-PMO treatment was not protective and increased morbidity in the treated group, suggesting that P-PMO may cause toxic effects in diseased mice that were not apparent in the uninfected animals. However, the strong antiviral effect observed suggests that with further development, P-PMO may provide an effective therapeutic approach against a broad range of coronavirus infections.

Stigma/style cell cycle inhibitor 1 (SCI1), a tissue-specific cell cycle regulator that controls upper pistil development

P>A cDNA encoding a small lysine-rich protein of unknown function was identified in a tobacco (Nicotiana tabacum) stigma/style suppression subtractive hybridization cDNA library. After its characterization, the corresponding gene was designated stigma/style cell cycle inhibitor 1 (SCI1). Fluorescence microscopy with an SCI1-GFP protein fusion demonstrated its nuclear localization, which was confined to the interchromatic region. Real-time RT-PCR and in situ hybridization experiments showed that SCI1 is stigma/style-specific and developmentally regulated. SCI1 RNAi knockdown and overexpression plants had stigmas/styles with remarkably enlarged and reduced areas, respectively, which was attributable to differences in cell numbers. These results indicate that SCI1 is a tissue-specific negative cell cycle regulator. The differences in cell division had an effect on the timing of the differentiation of the stigmatic papillar cells, suggesting that their differentiation is coupled to stigma cell divisions. This is consistent with a role for SCI1 in triggering differentiation through cell proliferation control. Our results revealed that SCI1 is a novel tissue-specific gene that controls cell proliferation/differentiation, probably as a component of a developmental signal transduction pathway.

The Snake Venom Peptide Bj-PRO-7a Is a M1 Muscarinic Acetylcholine Receptor Agonist

Proline-rich peptides from Bothrops jararaca venom (Bj-PRO) were characterized based on the capability to inhibit the somatic angiotensin-converting enzyme. The pharmacological action of these peptides resulted in the development of Captopril, one of the best examples of a target-driven drug discovery for treatment of hypertension. However, biochemical and biological properties of Bj-PROs were not completely elucidated yet, and many recent studies have suggested that their activity relies on angiotensin-converting enzyme-independent mechanisms. Here, we show that Bj-PRO-7a (