An intense form of homeostatic proliferation of naive CD8+ cells driven by IL-2.

In conditions of T lymphopenia, interleukin (IL) 7 levels rise and, via T cell receptor for antigen-self-major histocompatibility complex (MHC) interaction, induce residual naive T cells to proliferate. This pattern of lymphopenia-induced "homeostatic" proliferation is typically quite slow and causes a gradual increase in total T cell numbers and differentiation into cells with features of memory cells. In contrast, we describe a novel form of homeostatic proliferation that occurs when naive T cells encounter raised levels of IL-2 and IL-15 in vivo. In this situation, CD8(+) T cells undergo massive expansion and rapid differentiation into effector cells, thus closely resembling the T cell response to foreign antigens. However, the responses induced by IL-2/IL-15 are not seen in MHC-deficient hosts, implying that the responses are driven by self-ligands. Hence, homeostatic proliferation of naive T cells can be either slow or fast, with the quality of the response to self being dictated by the particular cytokine (IL-7 vs. IL-2/IL-15) concerned. The relevance of the data to the gradual transition of naive T cells into memory-phenotype (MP) cells with age is discussed.

Parallel scheduling of multiclass M/M/m queues: Approximate and heavy-traffic optimization of achievable performance

We address the problem of scheduling a multiclass $M/M/m$ queue with Bernoulli feedback on $m$ parallel servers to minimize time-average linear holding costs. We analyze the performance of a heuristic priority-index rule, which extends Klimov's optimal solution to the single-server case: servers select preemptively customers with larger Klimov indices. We present closed-form suboptimality bounds (approximate optimality) for Klimov's rule, which imply that its suboptimality gap is uniformly bounded above with respect to (i) external arrival rates, as long as they stay within system capacity;and (ii) the number of servers. It follows that its relativesuboptimality gap vanishes in a heavy-traffic limit, as external arrival rates approach system capacity (heavy-traffic optimality). We obtain simpler expressions for the special no-feedback case, where the heuristic reduces to the classical $c \mu$ rule. Our analysis is based on comparing the expected cost of Klimov's ruleto the value of a strong linear programming (LP) relaxation of the system's region of achievable performance of mean queue lengths. In order to obtain this relaxation, we derive and exploit a new set ofwork decomposition laws for the parallel-server system. We further report on the results of a computational study on the quality of the $c \mu$ rule for parallel scheduling.

Patterns of calcium-binding proteins support parallel and hierarchical organization of human auditory areas.

The human primary auditory cortex (AI) is surrounded by several other auditory areas, which can be identified by cyto-, myelo- and chemoarchitectonic criteria. We report here on the pattern of calcium-binding protein immunoreactivity within these areas. The supratemporal regions of four normal human brains (eight hemispheres) were processed histologically, and serial sections were stained for parvalbumin, calretinin or calbindin. Each calcium-binding protein yielded a specific pattern of labelling, which differed between auditory areas. In AI, defined as area TC [see C. von Economo and L. Horn (1930) Z. Ges. Neurol. Psychiatr.,130, 678-757], parvalbumin labelling was dark in layer IV; several parvalbumin-positive multipolar neurons were distributed in layers III and IV. Calbindin yielded dark labelling in layers I-III and V; it revealed numerous multipolar and pyramidal neurons in layers II and III. Calretinin labelling was lighter than that of parvalbumin or calbindin in AI; calretinin-positive bipolar and bitufted neurons were present in supragranular layers. In non-primary auditory areas, the intensity of labelling tended to become progressively lighter while moving away from AI, with qualitative differences between the cytoarchitectonically defined areas. In analogy to non-human primates, our results suggest differences in intrinsic organization between auditory areas that are compatible with parallel and hierarchical processing of auditory information.

The acquisition of pronouns by French children: A parallel study of production and comprehension

This study examines syntactic and morphological aspects of the production and comprehension of pronouns by 99 typically developing French-speaking children aged 3 years, 5 months to 6 years, 5 months. A fine structural analysis of subject, object, and reflexive clitics suggests that whereas the object clitic chain crosses the subject chain, the reflexive clitic chain is nested within it. We argue that this structural difference introduces differences in processing complexity, chain crossing being more complex than nesting. In support of this analysis, both production and comprehension experiments show that children have more difficulty with object than with reflexive clitics (with more omissions in production and more erroneous judgments in sentences involving Principle B in comprehension). Concerning the morphological aspect, French subject and object pronouns agree in gender with their referent. We report serious difficulties with pronoun gender both in production and comprehension in children around the age of 4 (with nearly 30% errors in production and chance level judgments in comprehension), which tend to disappear by age 6. The distribution of errors further suggests that the masculine gender is processed as the default value. These findings provide further insights into the relationship between comprehension and production in the acquisition process.

Phylogenetic analyses of C4 photosynthesis evolution in grasses: genetics of convergence and convergence of genes

Summary : During the evolutionary diversification of organisms, similar ecological constraints led to the recurrent appearances of the same traits (phenotypes) in distant lineages, a phenomenon called convergence. In most cases, the genetic origins of the convergent traits remain unknown, but recent studies traced the convergent phenotypes to recurrent alterations of the same gene or, in a few cases, to identical genetic changes. However, these cases remain anecdotal and there is a need for a study system that evolved several times independently and whose genetic determinism is well resolved and straightforward, such as C4 photosynthesis. This adaptation to warm environments, possibly driven by past atmospheric CO2 decreases, consists in a CO2-concentrating pump, created by numerous morphological and biochemical novelties. All genes encoding C4 enzymes already existed in C3 ancestors, and are supposed to have been recruited through gene duplication followed by neo-functionalization, to acquire the cell specific expression pattern and altered kinetic properties that characterize Ca-specific enzymes. These predictions have so far been tested only in species-poor and ecologically marginal C4 dicots. The monocots, and especially the grass family (Poaceae), the most important C4 family in terms of species number, ecological dominance and economical importance, have been largely under-considered as suitable study systems. This thesis aimed at understanding the evolution of the C4 trait in grasses at a molecular level and to use the genetics of C4 photosynthesis to infer the evolutionary history of the C4 phenotype and its driving selective pressures. A molecular phylogeny of grasses and affiliated monocots identified 17 to 18 independent acquisitions of the C4 pathway in the grass family. A relaxed molecular clock was used to date these events and the first C4 evolution was estimated in the Chloridoideae subfamily, between 32-25 million years ago, at a period when atmospheric CO2 abruptly declined. Likelihood models showed that after the COZ decline the probability of evolving the C4 pathway strongly increased, confirming low CO2 as a likely driver of C4 photosynthesis evolution. In order to depict the genetic changes linked to the numerous C4 origins, genes encoding phopshoenolpyruvate carboxylase (PEPC), the key-enzyme responsible for the initial fixation of atmospheric CO2 in the C4 pathway, were isolated from a large sample of C3 and C4 grasses. Phylogenetic analyses were used to reconstruct the evolutionary history of the PEPC multigene family and showed that the evolution of C4-specific PEPC had been driven by positive selection on 21 codons simultaneously in up to eight C4 lineages. These selective pressures led to numerous convergent genetic changes in many different C4 clades, highlighting the repeatability of some evolutionary processes, even at the molecular level. PEPC C4-adaptive changes were traced and used to show multiple appearances of the C, pathway in clades where species tree inferences were unable to differentiate multiple C4 appearances and a single appearance followed by C4 to C3 reversion. Further investigations of genes involved in some of the C4 subtypes only (genes encoding decarboxylating enzymes NADP-malic enzyme and phosphoenolpyruvate carboxykinase) showed that these C4-enzymes also evolved through strong positive selection and underwent parallel genetic changes during the different Ca origins. The adaptive changes on these subtype-specific C4 genes were used to retrace the history of the C4-subtypes phenotypes, which revealed that the evolution of C4-PEPC and C4-decarboxylating enzymes was in several cases disconnected, emphasizing the multiplicity of the C4 trait and the gradual acquisition of the features that create the CO2-pump. Finally, phylogenetic analyses of a gene encoding the Rubisco (the enzyme responsible for the fixation of CO2 into organic compounds in all photosynthetic organisms) showed that C4 evolution switched the selective pressures on this gene. Five codons were recurrently mutated to adapt the enzyme kinetics to the high CO2 concentrations of C4 photosynthetic cells. This knowledge could be used to introgress C4-like Rubisco in C3 crops, which could lead to an increased yield under predicted future high CO2 atmosphere. Globally, the phylogenetic framework adopted during this thesis demonstrated the widespread occurrence of genetic convergence on C4-related enzymes. The genetic traces of C4 photosynthesis evolution allowed reconstructing events that happened during the last 30 million years and proved the usefulness of studying genes directly responsible for phenotype variations when inferring evolutionary history of a given trait. Résumé Durant la diversification évolutive des organismes, des pressions écologiques similaires ont amené à l'apparition récurrente de certains traits (phénotypes) dans des lignées distantes, un phénomène appelé évolution convergente. Dans la plupart des cas, l'origine génétique des traits convergents reste inconnue mais des études récentes ont montré qu'ils étaient dus dans certains cas à des changements répétés du même gène ou, dans de rares cas, à des changements génétiques identiques. Malgré tout, ces cas restent anecdotiques et il y a un réel besoin d'un système d'étude qui ait évolué indépendamment de nombreuses fois et dont le déterminisme génétique soit clairement identifié. La photosynthèse dite en Ça répond à ces critères. Cette adaptation aux environnements chauds, dont l'évolution a pu être encouragé par des baisses passées de la concentration atmosphérique en CO2, est constituée de nombreuses nouveautés morphologiques et biochimiques qui créent une pompe à CO2. La totalité des gènes codant les enzymes Ç4 étaient déjà présents dans les ancêtres C3. Leur recrutement pour la photosynthèse Ç4 est supposé s'être fait par le biais de duplications géniques suivies par une néo-fonctionnalisation pour leur conférer l'expression cellule-spécifique et les propriétés cinétiques qui caractérisent les enzymes C4. Ces prédictions n'ont jusqu'à présent été testées que dans des familles C4 contenant peu d'espèces et ayant un rôle écologique marginal. Les graminées (Poaceae), qui sont la famille C4 la plus importante, tant en termes de nombre d'espèces que de dominance écologique et d'importance économique, ont toujours été considérés comme un système d'étude peu adapté et ont fait le sujet de peu d'investigations évolutives. Le but de cette thèse était de comprendre l'évolution de la photosynthèse en C4 chez les graminées au niveau génétique et d'utiliser les gènes pour inférer l'évolution du phénotype C4 ainsi que les pressions de sélection responsables de son évolution. Une phylogénie moléculaire de la famille des graminées et des monocotylédones apparentés a identifié 17 à 18 acquisitions indépendantes de la photosynthèse chez les graminées. Grâce à une méthode d'horloge moléculaire relâchée, ces évènements ont été datés et la première apparition C4 a été estimée dans la sous-famille des Chloridoideae, il y a 32 à 25 millions d'années, à une période où les concentrations atmosphériques de CO2 ont décliné abruptement. Des modèles de maximum de vraisemblance ont montré qu'à la suite du déclin de CO2, la probabilité d'évoluer la photosynthèse C4 a fortement augmenté, confirmant ainsi qu'une faible concentration de CO2 est une cause potentielle de l'évolution de la photosynthèse C4. Afin d'identifier les mécanismes génétiques responsables des évolutions répétées de la photosynthèse C4, un segment des gènes codant pour la phosphoénolpyruvate carboxylase (PEPC), l'enzyme responsable de la fixation initiale du CO2 atmosphérique chez les plantes C4, ont été séquencés dans une centaine de graminées C3 et C4. Des analyses phylogénétiques ont permis de reconstituer l'histoire évolutive de la famille multigénique des PEPC et ont montré que l'évolution de PEPC spécifiques à la photosynthèse Ça a été causée par de la sélection positive agissant sur 21 codons, et ce simultanément dans huit lignées C4 différentes. Cette sélection positive a conduit à un grand nombre de changements génétiques convergents dans de nombreux clades différents, ce qui illustre la répétabilité de certains phénomènes évolutifs, et ce même au niveau génétique. Les changements sur la PEPC liés au C4 ont été utilisés pour confirmer des évolutions indépendantes du phénotype C4 dans des clades où l'arbre des espèces était incapable de différencier des apparitions indépendantes d'une seule apparition suivie par une réversion de C4 en C3. En considérant des gènes codant des protéines impliquées uniquement dans certains sous-types C4 (deux décarboxylases, l'enzyme malique à NADP et la phosphoénolpyruvate carboxykinase), des études ultérieures ont montré que ces enzymes C4 avaient elles-aussi évolué sous forte sélection positive et subi des changements génétiques parallèles lors des différentes origines de la photosynthèse C4. Les changements adaptatifs sur ces gènes liés seulement à certains sous-types C4 ont été utilisés pour retracer l'histoire des phénotypes de sous-types C4, ce qui a révélé que les caractères formant le trait C4 ont, dans certains cas, évolué de manière déconnectée. Ceci souligne la multiplicité du trait C4 et l'acquisition graduelle de composants participant à la pompe à CO2 qu'est la photosynthèse C4. Finalement, des analyses phylogénétiques des gènes codant pour la Rubisco (l'enzyme responsable de la fixation du CO2 en carbones organiques dans tous les organismes photosynthétiques) ont montré que l'évolution de la photosynthèse Ça a changé les pressions de sélection sur ce gène. Cinq codons ont été mutés de façon répétée afin d'adapter les propriétés cinétiques de la Rubisco aux fortes concentrations de CO2 présentes dans les cellules photosynthétiques des plantes C4. Globalement, l'approche phylogénétique adoptée durant cette thèse de doctorat a permis de démontré des phénomène fréquents de convergence génétique sur les enzymes liées à la photosynthèse C4. Les traces génétiques de l'évolution de la photosynthèse C4 ont permis de reconstituer des évènements qui se sont produits durant les derniers 30 millions d'années et ont prouvé l'utilité d'étudier des gènes directement responsables des variations phénotypiques pour inférer l'histoire évolutive d'un trait donné.

Proposta de Implementação do Time-Driven Activity - Based Costing numa Empresa Industrial

O presente trabalho tem como objectivo a apresentação do processo de concepção e implementação de um projecto-piloto de um sistema de custeio baseado em actividades e tempo – TDABC, numa empresa industrial de conserva de pescado, Frescomar, S.A. Mais especificamente o trabalho desenvolveu-se na apuração do custo da área de produção da empresa objecto de estudo. O sistema de custeio Time-Driven Activity-Based Costing (TDABC) representa um modelo alternativo aos sistemas tradicionais da contabilidade de custos, e é uma evolução do Activity-Based Costing (ABC). O sistema ABC surgiu durante a década de 1980 e tem vindo a evoluir desde então. Muitas empresas abandonaram o ABC, pois este método de custeio, além de não conseguir captar a complexidade das suas operações, a sua implementação é demorado, e é muito dispendioso de aplicar e manter. Com o método TDABC encontra-se uma alternativa para dirimir estes problemas. Observou-se a necessidade do desenvolvimento de apenas algumas equações de tempo (time equations) para representar as principais actividades da área de produção. Foram observadas, durante a realização do estudo, vários dos benefícios do TDABC como: a facilidade em modelar actividades complexas por meio das equações de tempo, obtenção rigorosa de gastos e o baixo tempo de desenvolvimento do modelo. Contudo, também foram identificadas algumas limitações como subjectividade no cálculo do tempo de execução das actividades e dificuldade em se estimar as equações de tempo para actividades pouco estruturadas.

A universal microscope manipulator

A modified and improved model of a mechanical manipulator for observation of pinned and mounted insects is described. This device allows movement of the observed object around three perpendicular axes in the field of vision at all magnifications of stereomicroscopes. The main improvement of this new model is positioning of the guiding knobs for rotating around two of the axes next to each other, allowing faster and easier manipulation of the studied object. Thus, one of the main advantages of this device is the possibility to rotate the specimen without the need to refocus. The device enables easily reaching a precession deviation in the intersection point of axes up to 0.5 mm in the process of assembling.

Amelioration of Duchenne muscular dystrophy in mdx mice by elimination of matrix-associated fibrin-driven inflammation coupled to the αMβ2 leukocyte integrin receptor

In Duchenne muscular dystrophy (DMD), a persistently altered and reorganizing extracellular matrix (ECM) within inflamed muscle promotes damage and dysfunction. However, the molecular determinants of the ECM that mediate inflammatory changes and faulty tissue reorganization remain poorly defined. Here, we show that fibrin deposition is a conspicuous consequence of muscle-vascular damage in dystrophic muscles of DMD patients and mdx mice and that elimination of fibrin(ogen) attenuated dystrophy progression in mdx mice. These benefits appear to be tied to: (i) a decrease in leukocyte integrin α(M)β(2)-mediated proinflammatory programs, thereby attenuating counterproductive inflammation and muscle degeneration; and (ii) a release of satellite cells from persistent inhibitory signals, thereby promoting regeneration. Remarkably, Fib-gamma(390-396A) (Fibγ(390-396A)) mice expressing a mutant form of fibrinogen with normal clotting function, but lacking the α(M)β(2) binding motif, ameliorated dystrophic pathology. Delivery of a fibrinogen/α(M)β(2) blocking peptide was similarly beneficial. Conversely, intramuscular fibrinogen delivery sufficed to induce inflammation and degeneration in fibrinogen-null mice. Thus, local fibrin(ogen) deposition drives dystrophic muscle inflammation and dysfunction, and disruption of fibrin(ogen)-α(M)β(2) interactions may provide a novel strategy for DMD treatment.

Broad-scale adaptive genetic variation in alpine plants is driven by temperature and precipitation.

Identifying adaptive genetic variation is a challenging task, in particular in non-model species for which genomic information is still limited or absent. Here, we studied distribution patterns of amplified fragment length polymorphisms (AFLPs) in response to environmental variation, in 13 alpine plant species consistently sampled across the entire European Alps. Multiple linear regressions were performed between AFLP allele frequencies per site as dependent variables and two categories of independent variables, namely Moran's eigenvector map MEM variables (to account for spatial and unaccounted environmental variation, and historical demographic processes) and environmental variables. These associations allowed the identification of 153 loci of ecological relevance. Univariate regressions between allele frequency and each environmental factor further showed that loci of ecological relevance were mainly correlated with MEM variables. We found that precipitation and temperature were the best environmental predictors, whereas topographic factors were rarely involved in environmental associations. Climatic factors, subject to rapid variation as a result of the current global warming, are known to strongly influence the fate of alpine plants. Our study shows, for the first time for a large number of species, that the same environmental variables are drivers of plant adaptation at the scale of a whole biome, here the European Alps.

SOCS3 Transactivation by PPARγ Prevents IL-17-Driven Cancer Growth.

Activation of the transcription factor PPARγ by the n-3 fatty acid docosahexaenoic acid (DHA) is implicated in controlling proinflammatory cytokine secretion, but the intracellular signaling pathways engaged by PPARγ are incompletely characterized. Here, we identify the adapter-encoding gene SOCS3 as a critical transcriptional target of PPARγ. SOCS3 promoter binding and gene transactivation by PPARγ was associated with a repression in differentiation of proinflammatory T-helper (TH)17 cells. Accordingly, TH17 cells induced in vitro displayed increased SOCS3 expression and diminished capacity to produce interleukin (IL)-17 following activation of PPARγ by DHA. Furthermore, naïve CD4 T cells derived from mice fed a DHA-enriched diet displayed less capability to differentiate into TH17 cells. In two different mouse models of cancer, DHA prevented tumor outgrowth and angiogenesis in an IL-17-dependent manner. Altogether, our results uncover a novel molecular pathway by which PPARγ-induced SOCS3 expression prevents IL-17-mediated cancer growth. Cancer Res; 73(12); 3578-90. ©2013 AACR.

New insights into the role of microRNAs in pancreatic ß-cell maturation and plasticity

Le diabète est une maladie chronique caractérisée par une élévation du taux de sucre dans le sang aussi appelé « glycémie » reflétant un état pathologique. L'élévation de la glycémie au long cours a des répercussions délétères sur nombreux de nos tissus et organes d'où l'apparition de complications sévères chez les sujets diabétiques pouvant atteindre les yeux, les reins, le système nerveux, le système cardiovasculaire et les membres inférieurs. La carence en une hormone essentielle à notre organisme, l'insuline, est au coeur du développement de la maladie. L'insuline induit la captation du glucose circulant dans le sang en excès suite à une prise alimentaire riche en glucides et favorise son utilisation et éventuellement son stockage dans les tissus tels que le foie, le tissu adipeux et les muscles. Ainsi, l'insuline est vitale pour réguler et maintenir stable notre niveau de glycémie. Les cellules bêta du pancréas sont les seules entités de notre corps capables de produire de l'insuline et une perte de fonctionnalité associée à leur destruction ont été mises en cause dans le processus pathologique du diabète de type 2. Cependant la pleine fonctionnalité et la maturation des cellules bêta n'apparaissent qu'après la naissance lorsque le pancréas en développement a atteint sa masse adulte définitive. Enfin, une fois la masse des cellules bêta définitive établie, leur nombre et volume restent relativement constants au cours de la vie adulte chez un sujet sain. Néanmoins, au cours de périodes critiques les besoins en insuline sont augmentés tel qu'observé chez les femmes enceintes et les personnes obèses qui ont une perte de sensibilité à l'insuline qui se traduit par la nécessité de sécréter plus d'insuline afin de maintenir une glycémie normale. Dans l'hypothèse où la compensation n'a pas lieu ou n'est pas aboutie, le diabète se développe. Le processus de maturation postnatale ainsi que les événements compensatoires sont donc des étapes essentielles et de nombreuses questions sont encore non résolues concernant l'identification des mécanismes les régulant. Parmi les acteurs potentiels figurent de petites molécules d'ARN découvertes récemment appelées microARNs et qui ont été rapidement suggérées très prometteuses dans l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques dans le cadre du diabète et d'autres pathologies. Les microARNs vont réguler l'expression de notre génome sans en modifier la séquence, phénomène également appelé épigénétique, ce qui résulte en des différences de comportement et de fonction cellulaires. Les microARNs sont donc susceptibles de jouer un rôle clé dans l'ensemble des processus biologiques et notre environnement associé à nos prédispositions génétiques peuvent grandement modifier leur niveau et donc leur action, qui à son tour se répercutera sur notre état physiologique. En effet nous avons identifié des changements de microARNs dans les cellules d'îlots pancréatiques de modèles animaux (rats et souris) associés à un état de résistance à l'insuline (grossesse et obésité). Par le biais d'expériences in vitro sur des cellules bêta extraites de rats et conservées en culture, nous avons pu analyser de plus près l'implication des microARNs dans la capacité des cellules bêta à sécréter de l'insuline mais aussi à se multiplier et à survivre au sein d'un environnement toxique. Ainsi, nous avons identifié des microARNs qui participent positivement à la compensation des cellules bêta, sous la direction d'hormones telles les estrogènes ou d'une hormone libérée par l'intestin au cours de la digestion (l'inerétine GLP1) et qui est largement utilisée comme agent thérapeutique dans la médication contre le diabète. Dans un second temps nous avons utilisé une stratégie similaire afin de déterminer le rôle de microARNs préalablement détectés comme étant changés au cours du développement postnatal des cellules bêta chez le rat. Cette étude a également mené à l'identification de microARNs participant à la maturation et à l'expansion de la masse des cellules bêta sous l'influence de la composition du régime alimentaire et des besoins en insuline adéquats qui en dépendent. Ces études apportent la vision de nouveaux mécanismes moléculaires impliquant les microARNs et démontrant leur importance pour le bon fonctionnement des cellules bêta et leur capacité d'adaptation à l'environnement. -- Les cellules bêta sont une composante des îlots pancréatiques de Langerhans et sont des cellules hautement différenciées qui ont l'unique capacité de sécréter de l'insuline sous l'influence des nutriments suite à une prise alimentaire. L'insuline facilite l'incorporation de glucose dans ses tissus cibles tels le foie, le tissu adipeux et les muscles. Bien que les besoins en insuline soient relativement constants au cours de la vie d'un individu sain, certaines conditions associées à un état de résistance à l'insuline, telles la grossesse ou l'obésité, requièrent une libération d'insuline majorée. En cas de résistance à l'insuline, une dysfonction des cellules bêta plus ou moins associée à leur mort cellulaire, conduisent à une sécrétion d'insuline insuffisante et au développement d'une hyperglycémie chronique, caractéristique du diabète de type 2. Jusqu'à présent, les mécanismes moléculaires sous- jacents à la compensation des cellules bêta ou encore menant à leur dysfonction restent peu connus. Découverts récemment, les petits ARNs non-codant appelés microARNs (miARNs), suscitent un intérêt grandissant de par leur potentiel thérapeutique pour la prise en charge et le traitement du diabète. Les miARNs sont de puissants régulateurs de l'expression génique qui lient directement le 3'UTR de leurs ARN messagers cibles afin d'inhiber leur traduction ou d'induire leur dégradation, ce qui leur permet de contrôler des fonctions biologiques multiples. Ainsi, nous avons pris pour hypothèse que les miARNs pourraient jouer un rôle essentiel en maintenant la fonction des cellules bêta et des processus compensatoires afin de prévenir le développement du diabète. Lors d'une première étude, une analyse transcriptomique a permis l'identification de miARNs différemment exprimés au sein d'îlots pancréatiques de rattes gestantes. Parmi eux, le miR-338-3p a démontré la capacité de promouvoir la prolifération et la survie des cellules bêta exposées à des acides gras saturés et des cytokines pro-inflammatoires, sans altérer leur propriété sécrétrice d'insuline. Nous avons également identifié deux hormones reconnues pour leurs propriétés bénéfiques pour la physiologie de la cellule bêta, l'estradiol et l'incrétine GLP1, qui régulent les niveaux du miR-338-3p. Ce miARN intègre parfaitement les voies de signalisation de ces deux hormones dépendantes de l'AMP cyclique, afin de contrôler l'expression de nombreux gènes conduisant à son action biologique. Dans un projet ultérieur, notre objectif était de déterminer la contribution de miARNs dans l'acquisition de l'identité fonctionnelle des cellules bêta en période postnatale. En effet, directement après la naissance les cellules bêta sont reconnues pour être encore immatures et incapables de sécréter de l'insuline spécifiquement en réponse à l'élévation de la glycémie. Au contraire, la réponse insulinique induite par les acides aminés ainsi que la biosynthèse d'insuline sont déjà fonctionnelles. Nos recherches ont permis de montrer que les changements de miARNs corrélés avec l'apparition du phénotype sécrétoire en réponse au glucose, sont régis par la composition nutritionnelle du régime alimentaire et des besoins en insuline qui en découlent. En parallèle, le taux de prolifération des cellules bêta est considérablement réduit. Les miARNs que nous avons étudiés coordonnent des changements d'expression de gènes clés impliqués dans l'acquisition de propriétés vitales de la cellule bêta et dans la maintenancé de son identité propre. Enfin, ces études ont permis de clairement démontrer l'importance des miARNs dans la régulation de la fonction des cellules bêta pancréatiques. -- Beta-cells are highly differentiated cells localized in the pancreatic islets and are characterized by the unique property of secreting insulin in response to nutrient stimulation after meal intake. Insulin is then in charge of facilitating glucose uptake by insulin target tissues such as liver, adipose tissue and muscles. Despite insulin needs stay more or less constant throughout life of healthy individuals, there are circumstances such as during pregnancy or obesity which are associated to insulin resistance, where insulin needs are increased. In this context, defects in beta-cell function, sometimes associated with beta-cell loss, may result in the release of inappropriate amounts of insulin leading to chronic hyperglycemia, properly defined as type 2 diabetes mellitus. So far, the mechanisms underlying beta- cell compensation as well as beta-cell failure remain to be established. The recently discovered small non-coding RNAs called microRNAs (miRNAs) are emerging as interesting therapeutic targets and are bringing new hope for the treatment of diabetes. miRNAs display a massive potential in regulating gene expression by directly binding to the 3'UTR of messenger RNAs and by inhibiting their translation and/or stability, enabling them to modify a wide range of biological functions. In view of this, we hypothesized that miRNAs may play an essential role in preserving the functional beta-cell mass and permitting to fight against beta-cell exhaustion and decompensation that can lead to diabetes development. In a first study, global profiling in pancreatic islets of pregnant rats, a model of insulin resistance, led to the identification of a set of differentially expressed miRNAs. Among them, miR-338- 3p was found to promote beta-cell proliferation and survival upon exposure of islet cells to pro- apoptotic stimuli such as saturated fatty acids or pro-inflammatory cytokines, without impairment in their capacity to release insulin. We also discovered that miR-338-3p changes are driven by two hormones, the estradiol and the incretin GLP1, both well known for their beneficial impact on beta- cell physiology. Consistently, we found that miR-338-3p integrates the cAMP-dependent signaling pathways regulated by these two hormones in order to control the expression of numerous genes and execute its biological functions. In a second project, we aimed at determining whether miRNAs contribute to the acquisition of beta-cell identity. Indeed, we confirmed that right after birth beta-cells are still immature and are unable to secrete insulin specifically in response to elevated concentrations of glucose. In contrast, amino acid-stimulated insulin release as well as insulin biosynthesis are already fully functional. In parallel, newborn beta-cells are proliferating intensively within the expanding pancreas. Interestingly, we demonstrated that the miRNA changes and the subsequent acquisition of glucose responsiveness is influenced by the diet composition and the resulting insulin needs. At the same time, beta-cell proliferation declines. The miRNAs that we have identified orchestrate expression changes of essential genes involved in the acquisition of specific beta-cell properties and in the maintenance of a mature beta-cell identity. Altogether, these studies clearly demonstrate that miRNAs play important roles in the regulation of beta-cell function.

The International LAM Registry: a component of an innovative web-based clinician, researcher, and patient-driven rare disease research platform.

BACKGROUND: A relative inability to capture a sufficiently large patient population in any one geographic location has traditionally limited research into rare diseases. METHODS AND RESULTS: Clinicians interested in the rare disease lymphangioleiomyomatosis (LAM) have worked with the LAM Treatment Alliance, the MIT Media Lab, and Clozure Associates to cooperate in the design of a state-of-the-art data coordination platform that can be used for clinical trials and other research focused on the global LAM patient population. This platform is a component of a set of web-based resources, including a patient self-report data portal, aimed at accelerating research in rare diseases in a rigorous fashion. CONCLUSIONS: Collaboration between clinicians, researchers, advocacy groups, and patients can create essential community resource infrastructure to accelerate rare disease research. The International LAM Registry is an example of such an effort. 82.