Molecular cloning and characterization of a catalase gene from Zhikong scallop Chlamys farreri

Catalase is one of the central enzymes involved in scavenging the high level of reactive oxygen species (ROS) by degradation of hydrogen peroxide to oxygen and water. The full-length catalase cDNA of Zhikong scallop Chlamys farreri (denoted as CfCAT) was identified from hemocytes by expressed sequence tag (EST) and rapid amplification of cDNA ends (RACE) approaches. The nucleotide sequence of CfCAT cDNA consisted of 3146 bp with a 5' UTR of 103 bp, an unusually long 31 UTR of 1519 bp with a canonical polyadenylation signal sequence AATAAA and a potyA tail, and an open reading frame (ORF) of 1521 bp encoding a polypeptide of 507 amino acids with predicted molecular weight of 57.5 kDa. The deduced amino acid sequence of CfCAT has significant homology to catalases from animals, plants and bacteria. Several highly conserved motifs including the proximal heme-ligand signature sequence RLFSYNDTH, the proximal active site signature FNRERIPERVVHAKGGGA, and the three catalytic amino acid residues of His(72), Asn(145) and Tyr(355) were identified in the deduced amino acid sequence of CfCAT. The CfCAT was demonstrated to be a peroxisomal glycoprotein with two potential glycosylation sites and a peroxisome targeting signal of ANL that was consistent with human, mouse and rat catalases. The time-course expression of CfCAT in hemocytes was measured by quantitative real-time PCR. The expression of CfCAT increased gradually and reached the highest point at 12 h post-Vibrio infection, then recovered to the original level at 24 h. All these results indicate that CfCAT, a constitutive and inducible protein, is a member of the catalase family and is involved in the process against ROS in scallop. (c) 2007 Published by Elsevier Ltd.

Molecular cloning and characterization of a thioester-containing protein from Zhikong scallop Chlamys farreri

Thioester-containing proteins are a family of proteins characterized by the unique intrachain beta-cysteinyl-gamma-glutamyl thioester, which play important roles in innate immune responses. The cDNA of Zhikong scallop Chlamys farreri thioester-containing protein (designated as CfTEP) was cloned by expressed sequence tag (EST) and rapid amplification of cDNA ends (RACE) approaches. The full-length cDNA of CfTEP was of 4616 bp, consisting of a 5 '-terminal untranslated region (UTR) of 30 bp and a 3 ' UTR of 140 bp with a polyadenylation signal sequence AATAAA and a poly(A) tail. The CfTEP cDNA encoded a polypeptide of 1481 amino acids with the theoretical isoelectric point of 5.98 and the predicted molecular weight of 161.4 kDa. The deduced amino acid sequence of CfTEP contained the canonical thioester motif GCGEQ, nine potential N-glycosylation sites and a C-terminal distinctive cysteine signature. It also contained a presumed catalytic histidine and proteolytic cleavage sites that were similar to C3 molecules. The high similarity of CfTEP with the thioester-containing proteins in other organisms, such as the TEPs from insects, the complement component C3, C4, C5 and the protease inhibitor alpha(2)-macroglobulin indicated that CfTEP should be a member of TEP family. The phylogenetic analysis revealed that CfTEP was closely related to TEPs from mollusc, nematodes and insects, and they formed a separate branch apart from the branches of complements factors and alpha(2)-macroglobulins. The spatial expression of CfTEP transcripts in healthy and bacterial challenged scallops was examined by semi-quantitative RT-PCR. The CfTEP transcripts were mainly detected in the tissues of hepatopancreas and gonad, and remarkably up-regulated by Microbial challenge, which suggested that CfTEP was a constitutive and inducible acute-phase protein involved in immune defense. These results provided new insights into the role of CfTEP in scallop immune responses, as well as the evolutionary origin of this important, widespread and functionally diversified family of proteins. (c) 2007 Published by Elsevier Ltd.

Molecular cloning of an invertebrate goose-type lysozyme gene from Chlamys farreri, and lytic activity of the recombinant protein

Lysozyme is a widely distributed hydrolase possessing lytic activity against bacterial peptidoglycan, which enables it to protect the host against pathogenic infection. In the present study, the cDNA of an invertebrate goose-type lysozyme (designated CFLysG) was cloned from Zhikong scallop Chlamys farreri by expressed sequence tag (EST) and rapid amplification of cDNA ends (RACE) techniques. The full-length cDNA of CFLysG consisted of 829 nucleotides with a canonical polyadenylation signal sequence AATAAA and a poly(A) tail, and an open reading frame (ORF) of 603 bp encoding a polypeptide of 200 amino acid residues with a predicted molecular weight of 21.92 kDa and theoretical isoelectric point of 7.76. The high similarity of CFLysG with goose-type (g-type) lysozymes in vertebrate indicated that CFLysG should be an invertebrate counterpart of g-type lysozyme family, which suggested that the origin of g-type lysozyme preceded the emergence of urochordates and even preceded the emergence of deuterostomes. Similar to most g-type lysozymes, CFLysG possessed all conserved features critical for the fundamental structure and function of g-type lysozymes, such as three catalytic residues (Glu 82, Asp 97, Asp 108). By Northern blot analysis, mRNA transcript of CFLysG was found to be most abundantly expressed in the tissues of gills, hepatopancreas and gonad, weakly expressed in the tissues of haemocytes and mantle, while undetectable in the adductor muscle. These results suggested that CFLysG could possess combined features of both the immune and digestive adaptive lysozymes. To gain insight into the in vitro lytic activities of CFLysG, the mature peptide coding region was cloned into Pichia pastoris for heterogeneous expression. Recombinant CFLysG showed inhibitive effect on the growth of both Gram-positive and Gram-negative bacteria with more potent activities against Gram-positive bacteria, which indicated the involvement of CFLysG in the innate immunity of C. farreri. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Molecular cloning and characterization of a serine proteinase homolog prophenoloxidase-activating factor in the swimming crab Portunus trituberculatus

Serine proteinase homologues (SPHs), as one of prophenoloxiase-activating factors (PPAFs), play critical roles in innate immunity of crabs. Based on an EST from the eyestalk full length cDNA library, the complete cDNA (designated as PtSPH) and genomic DNA of SPH from the swimming crab Portunus trituberculatus were cloned in this study. The estimated molecular weight of mature PtSPH (354 amino acids) was 38.7 kDa and its isoelectric point was 5.08. Multiple sequence alignment revealed that PtSPH lacked a catalytic residue with a substitution of Ser in the active site triad to Gly. Phylogenetic analysis indicated PtSPH together with PPAFs of Callinectes sapidus (AAS60227), Eriocheir sinensis (ACU65942), Penaeus monodon (ABE03741, ACP19563) and Pacifastacus leniusculus (ACB41380), formed a distinct cluster which only included clip-SPHs. As the first analyzed genomic structure of PPAFs in crustaceans, two introns were found in the open reading frame region of this gene. The mRNA transcripts of PtSPH could be detected in all the examined tissues, and were higher expressed in the eyestalk than that in gill, hepatopancreas, haemocytes and muscle. Accompanied with the change in phenoloxidase (PO) activity and total haemocyte counts, the temporal expression of PtSPH gene in haemocytes after Vibrio alginolyticus challenge demonstrated a clear time-dependent expression pattern with two peaks within the experimental period of 32 h. These findings suggest that PtSPH is involved in the antibacterial defense mechanism of Portunus tritubercualtus crab. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Three-dimensional fluorescence characteristics of dissolved organic matter produced by Prorocentrum donghaiense Lu

Filtration and cross-flow ultrafiltration techniques were used to separate culture media of Prorocentrum donghaiense at the exponential growth, stationary and decline stages into < 0.45 mu m filtrate, 100 kDa-0.45 mu m, 10-100 kDa and 1-10 kDa retentate and < 1 kDa ultrafiltrate fractions. The fluorescence. properties of different molecular weights of dissolved organic matter (DOM) were measured by excitation-emission matrix spectra. Protein-like and humic-like fluorophores were observed in the DOM produced by P. donghaiense. The central positions of protein-like fluorophores showed a red shift with prolonged growth duration, shifting from tyrosine-like properties at the exponential growth stage to tryptophan-like properties at the stationary and decline stages. The excitation wavelengths of protein-like fluorophores exhibited some change in the exponential growth and stationary stages with increased molecular size, but showed little change in the decline stage. However, the emission wavelengths in the decline stage exhibited a blue shift. Very distinct C type and A type peaks in humic-like fluorophores were observed. With a prolonged culture time, the intensities of both of the peaks became strong and the excitation wavelengths of peak A showed a red shift, while the A:C ratios fell. More than 94% of fluorescent DOM was in the lower than 1 kDa molecular weight fraction.

Neural network analysis identifies scaffold properties necessary for in vitro chondrogenesis in elastin-like polypeptide biopolymer scaffolds.

The successful design of biomaterial scaffolds for articular cartilage tissue engineering requires an understanding of the impact of combinations of material formulation parameters on diverse and competing functional outcomes of biomaterial performance. This study sought to explore the use of a type of unsupervised artificial network, a self-organizing map, to identify relationships between scaffold formulation parameters (crosslink density, molecular weight, and concentration) and 11 such outcomes (including mechanical properties, matrix accumulation, metabolite usage and production, and histological appearance) for scaffolds formed from crosslinked elastin-like polypeptide (ELP) hydrogels. The artificial neural network recognized patterns in functional outcomes and provided a set of relationships between ELP formulation parameters and measured outcomes. Mapping resulted in the best mean separation amongst neurons for mechanical properties and pointed to crosslink density as the strongest predictor of most outcomes, followed by ELP concentration. The map also grouped formulations together that simultaneously resulted in the highest values for matrix production, greatest changes in metabolite consumption or production, and highest histological scores, indicating that the network was able to recognize patterns amongst diverse measurement outcomes. These results demonstrated the utility of artificial neural network tools for recognizing relationships in systems with competing parameters, toward the goal of optimizing and accelerating the design of biomaterial scaffolds for articular cartilage tissue engineering.

Influence of silicone elastomer solubility and diffusivity on the in vitro release of drugs from intravaginal rings

The in vitro release characteristics of eight low-molecular-weight drugs (clindamycin, 17beta-estradiol, 17beta-estradiol-3-acetate, 17beta-estradiol diacetate, metronidazole, norethisterone, norethisterone acetate and oxybutynin) from silicone matrixtype intravaginal rings of various drug loadings have been evaluated under sink conditions. Through modelling of the release data using the Higuchi equation, and determination of the silicone solubility of the drugs, the apparent silicone elastomer diffusion coefficients of the drugs have been calculated. Furthermore, in an attempt to develop a quantitative model for predicting release rates of new drug substances from these vaginal ring devices, it has been observed that linear relationships exist between the log of the silicone solubility of the drug (mg ml(-1)) and the reciprocal of its melting point (K-1) (y = 3.558x - 9.620, R = 0.77), and also between the log of the diffusion coefficient (cm(2) s(-1)) and the molecular weight of the drug molecule (g mol(-1)) (y = - 0.0068x - 4.0738, R = 0.95). Given that the silicone solubility and silicone diffusion coefficient are the major parameters influencing the permeation of drugs through silicone elastomers, it is now possible to predict through use of the appropriate mathematical equations both matrix-type and reservoir-type intravaginal ring release rates simply from a knowledge of drug melting temperature and molecular weight. (C) 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Co-melt fluidised bed granulation of pharmaceutical powders: Improvements in drug bioavailability

This study investigates the use of co-melt fluidised bed granulation for the agglomeration of model pharmaceutical powders, namely, lactose mono-hydrate, PEG 10000, poly-vinyl pyrolidone and ibuprofen as a model drug. Granulation within the co-melt system was found to follow a nucleationâ??steady growthâ??coating regime profile. Using high molecular weight PEG binder, the granulation mechanism and thus the extent of granulation was found to be significantly influenced by binder viscosity. The compression properties of the granulate within the hot fluidised bed were correlated using a novel high temperature experimental procedure. It was found that the fracture stress and fractural modulus of the materials under hot processing conditions were orders of magnitude lower than those measured under ambient conditions. A range of particle velocities within the granulator were considered based on theoretical models. After an initial period of nucleation, the Stokes deformation number analysis indicated that only velocities within the high shear region of the fluidised bed were sufficient to promote significant granule deformation and therefore, coalescence. The data also indicated that larger granules de-fluidised preventing agglomeration by coalescence. Furthermore, experimental data indicated that dissipation of the viscous molten binder to the surface was the most important factor in the latter stages of the granulation process. From a pharmaceutical perspective the inclusion of the model drug, ibuprofen, combined with PVP in the co-melt process proved to be highly significant. It was found that using DSC analysis on the formulations that the decrease in the heat of fusion associated with the melting of ibuprofen within the FHMG systems may be attributed to interaction between PVP and ibuprofen through inter-molecular hydrogen bonding. This interaction decreases the crystallinity of ibuprofen and facilitates solubilisation and bioavailability within the solid matrix.

Characterization of melanoidins from a glucose-glycine model system

The properties of melanoidins prepared from glucose and glycine (GG) were investigated by a three step purification protocol consisting of dialysis, gel filtration at high ionic strength and ion metal affinity chromatography. The high molecular weight fraction obtained in the GG system is responsible for 80% of the total brown colour and its antioxidative ability was about 1/4 of that of Trolox measured by the inhibition of linoleic acid oxidation. GG melanoidins have good affinity towards Cu (II) (32% bound to the resin) while it is much lower towards Pb (II) (10%) and Fe (II) (5%). Capillary zone electrophoresis analysis suggests that GG melanoidins are positively charged, although no signal was observed analysing melanoidins by matrix-assisted laser desorption-ionisation time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF/MS).

Adiponectin multimers, body weight and markers of cardiovascular risk in adolescence: Northern Ireland Young Hearts Project:Northern Ireland Young Hearts Project

Background:Research examining the relationship between adiponectin (AN) isoforms, body weight and cardiovascular (CV) risk factors is limited, particularly in younger populations. Objectives:To investigate the inter-relationships between AN isoforms and CV risk factors, and their dependence on body weight status, in adolescents. Design:Blood samples from 92 obese, 92 overweight and 92 normal weight age- and sex-matched adolescents were analysed for traditional cardiovascular disease (CVD) risk biomarkers and also total, high molecular weight (HMW), medium and low molecular weight (LMW) AN. Results:A significant inverse association was observed between total and HMW AN and waist-hip ratio (P=0.015, P=0.006, respectively), triglycerides (P=0.003, P=0.003, respectively) and systolic blood pressure (P=0.012, P=0.024, respectively) and a significant positive association with high-density lipoprotein (P<0.001, P<0.001, respectively) in multi-adjusted analyses. There was no evidence of a relationship between multimeric AN and high-sensitivity C-reactive protein. There was also little evidence of a relationship between LMW AN and CVD risk factors. There was a strong, body mass index (BMI)-independent, association between AN, CVD biomarkers and the hypertriglyceridemic waist phenotype. Conclusion:Prominent, BMI-independent associations between total and HMW AN, but not LMW AN, and CVD risk factors were already evident in this young population. This research in adolescents supports the contention that AN subfractions may have different biological actions. These associations in apparently healthy adolescents suggest an important role for AN and its subfractions in the pathogenesis of metabolic syndrome traits and indicate that the potential for total or HMW AN to act as early universal biomarkers of CV risk warrants further study.

Characterisation of ZG16p, a unique mammalian lectin from pancreatic zymogen granules

The mechanisms of secretory granule biogenesis and regulated secretion of digestive enzymes in pancreatic acinar cells are still not well understood. To shed light on these processes, which are of biological and clinical importance (e.g., pancreatitis), a better molecular understanding of the components of the granule membrane, their functions and interactions is required. The application of proteomics has largely contributed to the identification of novel zymogen granule (ZG) proteins but was not yet accompanied by a better characterization of their functions. In this study we aimed at a) isolation and identification of novel membrane-associated ZG proteins; b) characterization of the biochemical properties and function of the secretory lectin ZG16p, a membrane-associated protein; c) exploring the potential of ZG16p as a new tool to label the endolysosomal compartment. First, we have performed a suborganellar proteomics approach by combining protein analysis by 2D-PAGE and identification by mass spectrometry, which has led to the identification of novel peripheral ZGM proteins with proteoglycan-binding properties (e.g., chymase, PpiB). Then, we have unveiled new molecular properties and (multiple) functions of the secretory lectin ZG16p. ZG16p is a unique mammalian lectin with glycan and proteoglycan binding properties. Here, I revealed for the first time that ZG16p is highly protease resistant by developing an enterokinase-digestion assay. In addition I revealed that ZG16p binds to a high molecular weight complex at the ZGM (which is also protease resistant) and forms highly stable dimers. In light of these findings I suggest that ZG16p is a key component of a predicted submembranous granule matrix attached to the luminal side of the ZGM that fulfils important functions during sorting and packaging of zymogens. ZG16p, may act as a linker between the matrix and aggregated zymogens due to dimer formation. Furthermore, ZG16p protease resistance might be of higher importance after secretion since it is known that ZG16p binds to pathogenic fungi in the gut. I have further investigated the role of ZG16p binding motifs in its targeting to ZG in AR42J cells, a pancreatic model system. Point mutations of the glycan and the proteoglycan binding motifs did not inhibit the targeting of ZG16p to ZG in AR42J cells. I have also demonstrated that when ZG16p is present in the cytoplasm it interacts with and modulates the endo-lysosomal compartment. Since it is known that impaired autophagy due to lysosomal malfunction is involved in the course of pancreatitis, a potential role of ZG16p in pancreatitis is discussed.

Analyse quantitative des cyanotoxines d'eau douce par LDTD-APCI-MS/MS

Avec la hausse mondiale de la fréquence des floraisons de cyanobactéries (CB), dont certaines produisent des cyanotoxines (CT), le développement d’une méthode de détection/quantification rapide d’un maximum de CT s’impose. Cette méthode permettrait de faire un suivi quotidien de la toxicité de plans d’eau contaminés par des CB et ainsi d’émettre rapidement des avis d’alerte appropriés afin de protéger la santé publique. Une nouvelle technologie utilisant la désorption thermique induite par diode laser (LDTD) couplée à l’ionisation chimique sous pression atmosphérique (APCI) et reliée à la spectrométrie de masse en tandem (MS/MS) a déjà fait ses preuves avec des temps d'analyse de l’ordre de quelques secondes. Les analytes sont désorbés par la LDTD, ionisés en phase gazeuse par APCI et détectés par la MS/MS. Il n’y a donc pas de séparation chromatographique, et la préparation de l’échantillon avant l’analyse est minimale selon la complexité de la matrice contenant les analytes. Parmi les quatre CT testées (microcystine-LR, cylindrospermopsine, saxitoxine et anatoxine-a (ANA-a)), seule l’ANA-a a généré une désorption significative nécessaire au développement d’une méthode analytique avec l’interface LDTD-APCI. La forte polarité ou le poids moléculaire élevé des autres CT empêche probablement leur désorption. L’optimisation des paramètres instrumentaux, tout en tenant compte de l’interférence isobarique de l’acide aminé phénylalanine (PHE) lors de la détection de l’ANA-a par MS/MS, a généré une limite de détection d’ANA-a de l’ordre de 1 ug/L. Celle-ci a été évaluée à partir d’une matrice apparentée à une matrice réelle, démontrant qu’il serait possible d’utiliser la LDTD pour effectuer le suivi de l’ANA-a dans les eaux naturelles selon les normes environnementales applicables (1 à 12 ug/L). Il a été possible d’éviter l’interférence isobarique de la PHE en raison de sa très faible désorption avec l’interface LDTD-APCI. En effet, il a été démontré qu’une concentration aussi élevée que 500 ug/L de PHE ne causait aucune interférence sur le signal de l’ANA-a.

Caractérisation de l'interaction de l'auto-antigène ADN topoisomérase I avec les fibroblastes dans la sclérose systémique

La sclérose systémique (ScS) est une maladie auto-immune d’origine inconnue qui est caractérisée par des atteintes vasculaires, des dérèglements cellulaire et immunitaire. La majorité des patients atteints de ScS possède des auto-anticorps dirigés contre des protéines nucléaires. Ces auto-anticorps sont associés à des manifestations cliniques spécifiques favorisant la classification et le diagnostic de la ScS. Les anti-ADN topoisomérase I (antitopo) sont l’un des principaux auto-anticorps retrouvés dans la ScS. Ils sont associés à la forme la plus grave de la maladie, soit la forme diffuse. Celle-ci se caractérise par une importante fibrose progressant vers une atteinte viscérale. La fibrose résulte d’une production excessive et dérégulée de matrice extracellulaire par les fibroblastes. Bien que les anti-topo soient associés à un très mauvais pronostic et qu’ils corrèlent avec l’activité et la sévérité de la maladie, leur rôle dans la pathogenèse de la ScS n’est pas élucidé. Toutefois, depuis que certains auto-antigènes ont démontré des fonctions additionnelles lorsque retrouvés dans le milieu extracellulaire, leur contribution suscite un intérêt marqué. En effet, ces auto-antigènes, dits bifonctionnels, influencent la physiologie de certaines cellules en se liant à leur surface. Ainsi, la détermination du rôle de ces autoantigènes ouvre la voie pour l’exploration du rôle potentiellement pathogène de leurs autoanticorps. Tout d’abord, nous avons démontré que l’auto-antigène topo, ciblée par les antitopo, pouvait influencer la physiologie du fibroblaste suite à l’activation de voies de signalisations intracellulaires stimulant la migration cellulaire. Nos résultats suggèrent fortement que la topo stimule le fibroblaste suite à son interaction avec le CCR7, un récepteur de chimiokine, présent à sa surface. Nous avons également démontré que la topo utilisait les protéoglycans à chaînes d’héparanes sulfates (HSPG) à titre de corécepteurs. Il avait été démontré que la topo liée à la surface des fibroblastes entraînait le recrutement d’anti-topo, l’adhésion et l’activation monocytaires. Nous avons ici démontré que la présence d’anticorps anti-topo entraîne l’amplification de la liaison de la topo au niveau des HSPG. De ce fait, le complexe immun à la surface des fibroblastes pourrait contribuer à l’initiation d’une cascade inflammatoire propice au développement d’une fibrose, caractéristique de la ScS. En dernier lieu, nos résultats nous ont permis de suggérer l’utilisation de l’héparine et des héparines de bas poids moléculaires comme approche thérapeutique pour la ScS puisqu’elles permettent autant de prévenir la liaison du complexe immun topo/anti-topo au niveau des HSPG que de le dissocier une fois lié. En résumé, notre étude soutient d’abord le rôle actif de l’auto-antigène dans la physiologie des fibroblastes mais également le rôle pathogène des anti-topo en présence de la topo dans la ScS. Finalement, les résultats de notre étude permettent de proposer une approche thérapeutique potentielle pour inhiber le développement d’une cascade inflammatoire et pro-fibrotique.

Supramolecular polymers azo-containing : photo-responsive block copolymer elastomers and homopolymers

Beaucoup d'efforts dans le domaine des matériaux polymères sont déployés pour développer de nouveaux matériaux fonctionnels pour des applications spécifiques, souvent très sophistiquées, en employant des méthodes simplifiées de synthèse et de préparation. Cette thèse porte sur les polymères photosensibles – i.e. des matériaux fonctionnels qui répondent de diverses manières à la lumière – qui sont préparés à l'aide de la chimie supramoléculaire – i.e. une méthode de préparation qui repose sur l'auto-assemblage spontané de motifs moléculaires plus simples via des interactions non covalentes pour former le matériau final désiré. Deux types de matériaux photosensibles ont été ciblés, à savoir les élastomères thermoplastiques à base de copolymères à blocs (TPE) et les complexes d'homopolymères photosensibles. Les TPEs sont des matériaux bien connus, et même commercialisés, qui sont généralement composés d’un copolymère tribloc, avec un bloc central très flexible et des blocs terminaux rigides qui présentent une séparation de phase menant à des domaines durs isolés, composés des blocs terminaux rigides, dans une matrice molle formée du bloc central flexible, et ils ont l'avantage d'être recyclable. Pour la première fois, au meilleur de notre connaissance, nous avons préparé ces matériaux avec des propriétés photosensibles, basé sur la complexation supramoléculaire entre un copolymère tribloc simple parent et une petite molécule possédant une fonctionnalité photosensible via un groupe azobenzène. Plus précisément, il s’agit de la complexation ionique entre la forme quaternisée d'un copolymère à blocs, le poly(méthacrylate de diméthylaminoéthyle)-poly(acrylate de n-butyle)-poly(méthacrylate de diméthylaminoéthyle) (PDM-PnBA-PDM), synthétisé par polymérisation radicalaire par transfert d’atomes (ATRP), et l'orange de méthyle (MO), un composé azo disponible commercialement comportant un groupement SO3 -. Le PnBA possède une température de transition vitreuse en dessous de la température ambiante (-46 °C) et les blocs terminaux de PDM complexés avec le MO ont une température de transition vitreuse élevée (140-180 °C, en fonction de la masse molaire). Des tests simples d'élasticité montrent que les copolymères à blocs complexés avec des fractions massiques allant de 20 à 30% présentent un caractère élastomère. Des mesures d’AFM et de TEM (microscopie à force atomique et électronique à ii transmission) de films préparés à l’aide de la méthode de la tournette, montrent une corrélation entre le caractère élastomère et les morphologies où les blocs rigides forment une phase minoritaire dispersée (domaines sphériques ou cylindriques courts). Une phase dure continue (morphologie inversée) est observée pour une fraction massique en blocs rigides d'environ 37%, ce qui est beaucoup plus faible que celle observée pour les copolymères à blocs neutres, dû aux interactions ioniques. La réversibilité de la photoisomérisation a été démontrée pour ces matériaux, à la fois en solution et sous forme de film. La synthèse du copolymère à blocs PDM-PnBA-PDM a ensuite été optimisée en utilisant la technique d'échange d'halogène en ATRP, ainsi qu’en apportant d'autres modifications à la recette de polymérisation. Des produits monodisperses ont été obtenus à la fois pour la macroamorceur et le copolymère à blocs. À partir d'un seul copolymère à blocs parent, une série de copolymères à blocs partiellement/complètement quaternisés et complexés ont été préparés. Des tests préliminaires de traction sur les copolymères à blocs complexés avec le MO ont montré que leur élasticité est corrélée avec la fraction massique du bloc dur, qui peut être ajustée par le degré de quaternisation et de complexation. Finalement, une série de complexes d'homopolymères auto-assemblés à partir du PDM et de trois dérivés azobenzènes portant des groupes (OH, COOH et SO3) capables d'interactions directionnelles avec le groupement amino du PDM ont été préparés, où les dérivés azo sont associés avec le PDM, respectivement, via des interactions hydrogène, des liaisons ioniques combinées à une liaison hydrogène à travers un transfert de proton (acidebase), et des interactions purement ioniques. L'influence de la teneur en azo et du type de liaison sur la facilité d’inscription des réseaux de diffraction (SRG) a été étudiée. L’efficacité de diffraction des SRGs et la profondeur des réseaux inscrits à partir de films préparés à la méthode de la tournette montrent que la liaison ionique et une teneur élevée en azo conduit à une formation plus efficace des SRGs.

La production de thiols biogéniques par les microorganismes aquatiques

Les thiols à faible masse moléculaire (FMM) peuvent affecter la biodisponibilité du mercure et mener à une plus grande production de méthylmercure par les microorganismes méthylants. Les résultats d’une étude réalisée au sein de la matrice extracellulaire du périphyton de la zone littorale d’un lac des Laurentides ont démontré que les concentrations en thiols à FMM retrouvées dans cette matrice sont jusqu’à 1000 fois supérieures à celles de la colonne d’eau avoisinante. Ces thiols sont significativement corrélés à la chlorophylle a du périphyton, suggérant une production par les algues. Le mercure de la matrice extracellulaire, plus spécifiquement dans la fraction colloïdale mobile, est aussi corrélé aux thiols d’origine algale. Ces résultats suggèrent qu’une accumulation de thiols s’opère dans l’espace extracellulaire du périphyton et qu’ils peuvent favoriser le transfert du mercure vers les microorganismes produisant le méthylmercure. Les résultats d’une seconde étude menée sur les méthodes de préservation d’échantillons d’eau pour la conservation des thiols à FMM ont démontré que la température optimale d’entreposage était de -80 °C et que la lyophilisation menait à une sous-estimation des concentrations mesurées. Les taux de dégradation étaient plus rapides lors de la conservation à -20 °C et variables selon la chimie de l’eau utilisée et les espèces de thiols observées. Suivant ces résultats, nous proposons un cadre de recherche pour de futures études sur la spéciation du mercure dans le périphyton et nous suggérons des précautions lors de la manipulation et de la conservation des thiols à FMM d’échantillons naturels.