Liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC/APCI-MS/MS) methods for the quantification of captan and folpet phthalimide metabolites in human plasma and urine.

Captan and folpet are fungicides largely used in agriculture. They have similar chemical structures, except that folpet has an aromatic ring unlike captan. Their half-lives in blood are very short, given that they are readily broken down to tetrahydrophthalimide (THPI) and phthalimide (PI), respectively. Few authors measured these biomarkers in plasma or urine, and analysis was conducted either by gas chromatography coupled to mass spectrometry or liquid chromatography with UV detection. The objective of this study was thus to develop simple, sensitive and specific liquid chromatography-atmospheric pressure chemical ionization-tandem mass spectrometry (LC/APCI-MS/MS) methods to quantify both THPI and PI in human plasma and urine. Briefly, deuterated THPI was added as an internal standard and purification was performed by solid-phase extraction followed by LC/APCI-MS/MS analysis in negative ion mode for both compounds. Validation of the methods was conducted using spiked blank plasma and urine samples at concentrations ranging from 1 to 250 μg/L and 1 to 50 μg/L, respectively, along with samples of volunteers and workers exposed to captan or folpet. The methods showed a good linearity (R (2)201;> 0.99), recovery (on average 90% for THPI and 75% for PI), intra- and inter-day precision (RSD, <15%) and accuracy (<20%), and stability. The limit of detection was 0.58 μg/L in urine and 1.47 μg/L in plasma for THPI and 1.14 and 2.17 μg/L, respectively, for PI. The described methods proved to be accurate and suitable to determine the toxicokinetics of both metabolites in human plasma and urine.

Photodynamic therapy with mTHPC and polyethylene glycol-derived mTHPC: a comparative study on human tumour xenografts.

The photosensitizing properties of m-tetrahydroxyphenylchlorin (mTHPC) and polyethylene glycol-derivatized mTHPC (pegylated mTHPC) were compared in nude mice bearing human malignant mesothelioma, squamous cell carcinoma and adenocarcinoma xenografts. Laser light (20 J/cm2) at 652 nm was delivered to the tumour (surface irradiance) and to an equal-sized area of the hind leg of the animals after i.p. administration of 0.1 mg/kg body weight mTHPC and an equimolar dose of pegylated mTHPC, respectively. The extent of tumour necrosis and normal tissue injury was assessed by histology. Both mTHPC and pegylated mTHPC catalyse photosensitized necrosis in mesothelioma xenografts at drug-light intervals of 1-4 days. The onset of action of pegylated mTHPC seemed slower but significantly exceeds that of mTHPC by days 3 and 4 with the greatest difference being noted at day 4. Pegylated mTHPC also induced significantly larger photonecrosis than mTHPC in squamous cell xenografts but not in adenocarcinoma at day 4, where mTHPC showed greatest activity. The degree of necrosis induced by pegylated mTHPC was the same for all three xenografts. mTHPC led to necrosis of skin and underlying muscle at a drug-light interval of 1 day but minor histological changes only at drug-light intervals from 2-4 days. In contrast, pegylated mTHPC did not result in histologically detectable changes in normal tissues under the same treatment conditions at any drug-light interval assessed. In this study, pegylated mTHPC had advantages as a photosensitizer compared to mTHPC. Tissue concentrations of mTHPC and pegylated mTHPC were measured by high-performance liquid chromatography in non-irradiated animals 4 days after administration. There was no significant difference in tumour uptake between the two sensitizers in mesothelioma, adenocarcinoma and squamous cell carcinoma xenografts. Tissue concentration measurements were of limited use for predicting photosensitization in this model.

An atlas of human gene expression from massively parallel signature sequencing (MPSS).

We have used massively parallel signature sequencing (MPSS) to sample the transcriptomes of 32 normal human tissues to an unprecedented depth, thus documenting the patterns of expression of almost 20,000 genes with high sensitivity and specificity. The data confirm the widely held belief that differences in gene expression between cell and tissue types are largely determined by transcripts derived from a limited number of tissue-specific genes, rather than by combinations of more promiscuously expressed genes. Expression of a little more than half of all known human genes seems to account for both the common requirements and the specific functions of the tissues sampled. A classification of tissues based on patterns of gene expression largely reproduces classifications based on anatomical and biochemical properties. The unbiased sampling of the human transcriptome achieved by MPSS supports the idea that most human genes have been mapped, if not functionally characterized. This data set should prove useful for the identification of tissue-specific genes, for the study of global changes induced by pathological conditions, and for the definition of a minimal set of genes necessary for basic cell maintenance. The data are available on the Web at http://mpss.licr.org and http://sgb.lynxgen.com.

In vitro engineering of human stratified urothelium: analysis of its morphology and function.

PURPOSE: Gastric or intestinal patches, commonly used for reconstructive cystoplasty, may induce severe metabolic complications. The use of bladder tissues reconstructed in vitro could avoid these complications. We compared cellular differentiation and permeability characteristics of human native with in vitro cultured stratified urothelium. MATERIALS AND METHODS: Human stratified urothelium was induced in vitro. Morphology was studied with light and electron microscopy and expression of key cellular proteins was assessed using immunohistochemistry. Permeability coefficients were determined by measuring water, urea, ammonia and proton fluxes across the urothelium. RESULTS: As in native urothelium the stratified urothelial construct consisted of basal membrane and basal, intermediate and superficial cell layers. The apical membrane of superficial cells formed villi and glycocalices, and tight junctions and desmosomes were developed. Immunohistochemistry showed similarities and differences in the expression of cytokeratins, integrin and cellular adhesion proteins. In the cultured urothelium cytokeratin 20 and integrin subunits alpha6 and beta4 were absent, and symplekin was expressed diffusely in all layers. Uroplakins were clearly expressed in the superficial umbrella cells of the urothelial constructs, however, they were also present in intermediate and basal cells. Symplekin and uroplakins were expressed only in the superficial cells of native bladder tissue. The urothelial constructs showed excellent viability, and functionally their permeabilities for water, urea and ammonia were no different from those measured in native human urothelium. Proton permeability was even lower in the constructs compared to that of native urothelium. CONCLUSIONS: Although the in vitro cultured human stratified urothelium did not show complete terminal differentiation of its superficial cells, it retained the same barrier characteristics against the principal urine components. These results indicate that such in vitro cultured urothelium, after being grown on a compliant degradable support or in coculture with smooth muscle cells, is suitable for reconstructive cystoplasty.

Determination of displacement, stress- and strain-distribution in the human heart: a FE-model on the basis of MR imaging.

The determination of characteristic cardiac parameters, such as displacement, stress and strain distribution are essential for an understanding of the mechanics of the heart. The calculation of these parameters has been limited until recently by the use of idealised mathematical representations of biventricular geometries and by applying simple material laws. On the basis of 20 short axis heart slices and in consideration of linear and nonlinear material behaviour we have developed a FE model with about 100,000 degrees of freedom. Marching Cubes and Phong's incremental shading technique were used to visualise the three dimensional geometry. In a quasistatic FE analysis continuous distribution of regional stress and strain corresponding to the endsystolic state were calculated. Substantial regional variation of the Von Mises stress and the total strain energy were observed at all levels of the heart model. The results of both the linear elastic model and the model with a nonlinear material description (Mooney-Rivlin) were compared. While the stress distribution and peak stress values were found to be comparable, the displacement vectors obtained with the nonlinear model were generally higher in comparison with the linear elastic case indicating the need to include nonlinear effects.

Prevalence of human T cell leukemia virus-I (HTLV-I) antibody among populations living in the Amazon region of Brazil (preliminary report)

Forty-tree (31.4%) out of 137 serum samples obtained from two Indian communities living in the Amazon region were found to be positive for HTLV-I antibody, as tested by enzyme-linked immunosorbent assay (Elisa). Eighty-two sera were collected from Mekranoiti Indians, yielding 39% of positivity, whereas 11 (20.0%) or the 55 Tiriyo serum samples had antibody to HTLV-I. In addition, positive results occurred in 10 (23.2%) out of 43 sera obtained from patients living in the Belem area, who were suffering from cancer affecting different organs. Five (16.7%) out of 30 Elisa positive specimens were also shown to be positive by either Western blot analysis (WB) or indirect immunogold electron microscopy (IIG-EM).

Human Primary Auditory Cortex Follows the Shape of Heschl's Gyrus.

The primary auditory cortex (PAC) is central to human auditory abilities, yet its location in the brain remains unclear. We measured the two largest tonotopic subfields of PAC (hA1 and hR) using high-resolution functional MRI at 7 T relative to the underlying anatomy of Heschl's gyrus (HG) in 10 individual human subjects. The data reveals a clear anatomical-functional relationship that, for the first time, indicates the location of PAC across the range of common morphological variants of HG (single gyri, partial duplications, and complete duplications). In 20/20 individual hemispheres, two primary mirror-symmetric tonotopic maps were clearly observed with gradients perpendicular to HG. PAC spanned both divisions of HG in cases of partial and complete duplications (11/20 hemispheres), not only the anterior division as commonly assumed. Specifically, the central union of the two primary maps (the hA1-R border) was consistently centered on the full Heschl's structure: on the gyral crown of single HGs and within the sulcal divide of duplicated HGs. The anatomical-functional variants of PAC appear to be part of a continuum, rather than distinct subtypes. These findings significantly revise HG as a marker for human PAC and suggest that tonotopic maps may have shaped HG during human evolution. Tonotopic mappings were based on only 16 min of fMRI data acquisition, so these methods can be used as an initial mapping step in future experiments designed to probe the function of specific auditory fields.

Molecular karyotype analysis and mapping of housekeeping genes to chromosomes of selected species complexes of Leishmania

The molecular karyotypes for 20 reference strais of species complexes of Leishmania were determined by contour-clamped homogeneous eletric field (CHEF) electrosphoresis. Determination of number/position of chromosome-sized bands and chromosomal DNA locations of house-keeping genes were the two criteria used for differentiating and classifying the Leishmania species. We have established two gel running conditions of optimal separation of chromosomes, wich resolved DNA molecules as large as 2,500 kilobase pairs (kb). Chromosomes were polymorphic in number (22-30) and size (200-2,500 kb) of bands among members of five complexes of Leishmania. Although each stock had a distinct karyotype, in general the differences found between strains and/or species within each complex were not clear enough for parasite identification. However, each group showed a specific number of size-concordant DNA molecules, wich allowed distinction among the Leishmania complex parasites. Clear differences between the Old and New world groups of parasites or among some New World Leishmania species were also apparent in relation to the chromosome locations of beta-tubulin genes. Based on these results as well as data from other published studies the potencial of using DNA karyotype for identifying and classifying leishmanial field isolates is discussed.

Pre- and post-treatment immunodiagnostic evaluation in human schistosomiasis mansoni

Schistosomiasis control seems to be different in countries were low parasitic burden and asymptomatic clinical patients are the features of majority of cases. Immunological methods must substitute the traditional coprologic techniques used for some decades in the Control Program. Circumoval Precipitin Test (COPT), intradermal test and ELISA with soluble egg antigen (SEA) are evaluated for using as tools for seroepidemiologic studies. COPT and ELISA were performed after treatment to known their utility when impact of chemotherapy must be assessed. One hundred sixty five persons were followed up 3, 6, 9 and 12 months after treatment. The mean sensitivity of CPT studied by age groups was 95.6% which is very important considering that 88.4% of the studied population excreted less than 100 egg/gr of feces, while sensitivity of intradermal test was 58.2%. Children showed the highest ractivity to COPT. When treatment is effective, COPT reactivity progressively disminish until become negative one year later. In the non cure group, the COPT reactivity disminished but never below 20%. ELISA-SEA did not modify one year after treatment. Effort should be made to isolate fractions of eggs Schistosoma mansoni whose antibodies disappear after treatment.

Annotating the human genome

2 Abstract2.1 En françaisLe séquençage du génome humain est un pré-requis fondamental à la compréhension de la biologie de l'être humain. Ce projet achevé, les scientifiques ont dû faire face à une tâche aussi importante, comprendre cette suite de 3 milliards de lettres qui compose notre génome. Le consortium ENCODE (ENCyclopedia Of Dna Elements) fût formé comme une suite logique au projet du génome humain. Son rôle est d'identifier tous les éléments fonctionnels de notre génome incluant les régions transcrites, les sites d'attachement des facteurs de transcription, les sites hypersensibles à la DNAse I ainsi que les marqueurs de modification des histones. Dans le cadre de ma thèse doctorale, j'ai participé à 2 sous-projets d'ENCODE. En premier lieu, j'ai eu la tâche de développer et d'optimiser une technique de validation expérimentale à haut rendement de modèles de gènes qui m'a permis d'estimer la qualité de la plus récente annotation manuelle. Ce nouveau processus de validation est bien plus efficace que la technique RNAseq qui est actuellement en train de devenir la norme. Cette technique basée sur la RT-PCR, m'a notamment permis de découvrir de nouveaux exons dans 10% des régions interrogées. En second lieu j'ai participé à une étude ayant pour but d'identifier les extrémités de tous les gènes des chromosomes humains 21 et 22. Cette étude à permis l'identification à large échelle de transcrits chimères comportant des séquences provenant de deux gènes distincts pouvant être à une grande distance l'un de autre.2.2 In EnglishThe completion of the human genome sequence js the prerequisite to fully understand the biology of human beings. This project achieved, scientists had to face another challenging task, understanding the meaning of the 3 billion letters composing this genome. As a logical continuation of the human genome project, the ENCODE (ENCyclopedia Of DNA Elements) consortium was formed with the aim of annotating all its functional elements. These elements include transcribed regions, transcription binding sites, DNAse I hypersensitive sites and histone modification marks. In the frame of my PhD thesis, I was involved in two sub-projects of ENCODE. Firstly I developed and optimized an high throughput method to validate gene models, which allowed me to assess the quality of the most recent manually-curated annotation. This novel experimental validation pipeline is extremely effective, far more so than transcriptome profiling through RNA sequencing, which is becoming the norm. This RT-PCR-seq targeted-approach is likewise particularly efficient in identifying novel exons, as we discovered about 10% of loci with unannotated exons. Secondly, I participated to a study aiming to identify the gene boundaries of all genes in the human chromosome 21 and 22. This study led to the identification of chimeric transcripts that are composed of sequences coming form two distinct genes that can be map far away from each other.

In vitro growth of human urinary tract smooth muscle cells on laminin and collagen type I-coated membranes under static and dynamic conditions.

This study investigates in vitro growth of human urinary tract smooth muscle cells under static conditions and mechanical stimulation. The cells were cultured on collagen type I- and laminin-coated silicon membranes. Using a Flexcell device for mechanical stimulation, a cyclic strain of 0-20% was applied in a strain-stress-time model (stretch, 104 min relaxation, 15 s), imitating physiological bladder filling and voiding. Cell proliferation and alpha-actin, calponin, and caldesmon phenotype marker expression were analyzed. Nonstretched cells showed significant better growth on laminin during the first 8 days, thereafter becoming comparable to cells grown on collagen type I. Cyclic strain significantly reduced cell growth on both surfaces; however, better growth was observed on laminin. Neither the type of surface nor mechanical stimulation influenced the expression pattern of phenotype markers; alpha-actin was predominantly expressed. Coating with the extracellular matrix protein laminin improved in vitro growth of human urinary tract smooth muscle cells.

Tumor antigen-specific FOXP3+ CD4 T cells identified in human metastatic melanoma: peptide vaccination results in selective expansion of Th1-like counterparts.

We have previously shown that vaccination of HLA-A2 metastatic melanoma patients with the analogue Melan-A(26-35(A27L)) peptide emulsified in a mineral oil induces ex vivo detectable specific CD8 T cells. These are further enhanced when a TLR9 agonist is codelivered in the same vaccine formulation. Interestingly, the same peptide can be efficiently recognized by HLA-DQ6-restricted CD4 T cells. We used HLA-DQ6 multimers to assess the specific CD4 T-cell response in both healthy individuals and melanoma patients. We report that the majority of melanoma patients carry high frequencies of naturally circulating HLA-DQ6-restricted Melan-A-specific CD4 T cells, a high proportion of which express FOXP3 and proliferate poorly in response to the cognate peptide. Upon vaccination, the relative frequency of multimer+ CD4 T cells did not change significantly. In contrast, we found a marked shift to FOXP3-negative CD4 T cells, accompanied by robust CD4 T-cell proliferation upon in vitro stimulation with cognate peptide. A concomitant reduction in TCR diversity was also observed. This is the first report on direct ex vivo identification of antigen-specific FOXP3+ T cells by multimer labeling in cancer patients and on the direct assessment of the impact of peptide vaccination on immunoregulatory T cells.

On the use of reporter bacteria for measuring availability of organic contaminants

Natural environments are constantly challenged by the release of hydrophobic organic contaminants, which represent a threat for both the ecosystem and human health. Despite a substantial degradation by naturally occurring micro-organisms, a non negligible fraction of these pollutants tend to persist in soil and sediments due to their reduced accessibility to microbial degraders. This lack of 'bioavailability' is acknowledged as a key parameter for the natural and stimulated clean-up (bioremediation) of contaminated sites. We developed a bacterial bioreporter that responds to the presence of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) by the production of the green fluorescent protein (GFP), based on the PAH-degrading bacterium Burkholderia sartisoli. We showed in this study that the bacterial biosensor B. sartisoli strain RP037 was faithfully reporting the degradation of naphthalene and phenanthrene (two PAHs of low molecular weight) via the production of GFP. What is more, the magnitude of GFP induction was influenced by change in the PAH flux triggered by a variety of physico-chemical parameters, such as the contact surface between the pollutant and the aqueous suspension. Further experiments permitted to test the influence of dissolved organic matter, which is an important component of natural habitats and can interact with organic pollutants. In addition, we tested the influence of two types of biosurfactants (tensio-active agents produced by living organisms) on phenanthrene's degradation by RP037. Interestingly, the surfactant's effects on the biodegradation rate appeared to depend on the type of biosurfactant and probably on the type of bacterial strain. Finally, we tagged B. sartisoli strain RP037 with a constitutively expressed mCherry fluorescent protein. The presence of mCherry allowed us to visualize the bacteria in complex samples even when GFP production was not induced. The new strain RP037-mChe embedded in a gel patch was used to detect PAH fluxes from a point source, such as a non-aqueous liquid or particles of contaminated soil. In parallel, we also developed and tested a so-called multiwell bacterial biosensor platform, which permitted the simultaneous use of four different reporter strains for the detection of major crude oil components (e.g., saturated hydrocarbons, mono- and polyaromatics) in aqueous samples. We specifically constructed the strain B. sartisoli RP007 (pPROBE-phn-luxAB) for the detection of naphthalene and phenanthrene. It was equipped with a reporter plasmid similar to the one in strain RP037, except that the gfp gene was replaced by the genes luxAB, which encoded the bacterial luciferase. The strain was implemented in the biosensor platform and detected an equivalent naphthalene concentration in oil spilled-sea water. We also cloned the gene for the transcriptional activator AlkS and the operator/promoter region of the operon alkSB1GHJ from the alkane-degrader bacterium Alcanivorax borkumensis strain SK2 in order to construct a new bacterial biosensor with higher sensitivity towards long-chain alkanes. However, the resulting strain showed no increased light emission in presence of tetradecane (C14), while it still efficiently reported low concentrations of octane (C8). RÉSUMÉ : Les écosystèmes naturels sont constamment exposés à nombre de contaminants organiques hydrophobes (COHs) d'origine industrielle, agricole ou même naturelle. Les COHs menacent à la fois l'environnement, le bien-être des espèces animales et végétales et la santé humaine, mais ils peuvent être dégradés par des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons, qui peuvent être capables des les transformer en produits inoffensifs comme le gaz carbonique et l'eau. La biodégradation des COHs est cependant fréquemment limitée par leur pauvre disponibilité envers les organismes qui les dégradent. Ainsi, bien que la biodégradation opère partiellement, les COHs persistent dans l'environnement à de faibles concentrations qui potentiellement peuvent encore causer des effets toxiques chroniques. Puisque la plupart des COHs peuvent être métabolisés par l'activité microbienne, leur persistance a généralement pour origine des contraintes physico-chimiques plutôt que biologiques. Par exemple, leur solubilité dans l'eau très limitée réduit leur prise par des consommateurs potentiels. De plus, l'adsorption à la matière organique et la séquestration dans les micropores du sol participent à réduire leur disponibilité envers les microbes. Les processus de biodisponibilité, c'est-à-dire les processus qui gouvernent la dissolution et la prise de polluants par les organismes vivants, sont généralement perçus comme des paramètres clés pour la dépollution (bioremédiation) naturelle et stimulée des sites contaminés. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) sont un modèle de COH produits par les activités aussi bien humaines que naturelles, et listés comme des contaminants chroniques de l'air, des sols et des sédiments. Ils peuvent être dégradés par un vaste nombre d'espèces bactériennes mais leur taux de biodégradation est souvent limité par les contraintes mentionnées ci-dessus. Afin de comprendre les processus de biodisponibilité pour les cellules bactériennes, nous avons décidé d'utiliser les bactéries elles-mêmes pour détecter et rapporter les flux de COH. Ceci a été réalisé par l'application d'une stratégie de conception visant à produire des bactéries `biocapteurs-rapporteurs', qui littéralement s'allument lorsqu'elles détectent un composé cible pour lequel elles ont été conçues. En premier lieu, nous nous sommes concentrés sur Burkholderia sartisoli (souche RP007), une bactérie isolée du sol et consommatrice de HAP .Cette souche a servi de base à la construction d'un circuit génétique permettant la formation de la protéine autofluorescente GFP dès que les cellules détectent le naphtalène ou le phénanthrène, deux HAP de faible masse moléculaire. En effet, nous avons pu montrer que la bactérie obtenue, la souche RP037 de B. sartisoli, produit une fluorescence GFP grandissante lors d'une exposition en culture liquide à du phénanthrène sous forme cristalline (0.5 mg par ml de milieu de culture). Nous avons découvert que pour une induction optimale il était nécessaire de fournir aux cellules une source additionnelle de carbone sous la forme d'acétate, ou sinon seul un nombre limité de cellules deviennent induites. Malgré cela, le phénanthrène a induit une réponse très hétérogène au sein de la population de cellules, avec quelques cellules pauvrement induites tandis que d'autres l'étaient très fortement. La raison de cette hétérogénéité extrême, même dans des cultures liquides mélangées, reste pour le moment incertaine. Plus important, nous avons pu montrer que l'amplitude de l'induction de GFP dépendait de paramètres physiques affectant le flux de phénanthrène aux cellules, tels que : la surface de contact entre le phénanthrène solide et la phase aqueuse ; l'ajout de surfactant ; le scellement de phénanthrène à l'intérieur de billes de polymères (Model Polymer Release System) ; la dissolution du phénanthrène dans un fluide gras immiscible à l'eau. Nous en avons conclu que la souche RP037 détecte convenablement des flux de phénantrène et nous avons proposé une relation entre le transfert de masse de phénanthrène et la production de GFP. Nous avons par la suite utilisé la souche afin d'examiner l'effet de plusieurs paramètres chimiques connus dans la littérature pour influencer la biodisponibilité des HAP. Premièrement, les acides humiques. Quelques rapports font état que la disponibilité des HAP pourrait être augmentée par la présence de matière organique dissoute. Nous avons mesuré l'induction de GFP comme fonction de l'exposition des cellules RP037 au phénanthrène ou au naphtalène en présence ou absence d'acides humiques dans la culture. Nous avons testé des concentrations d'acides humiques de 0.1 et 10 mg/L, tandis que le phénanthrène était ajouté via l'heptamethylnonane (HMN), un liquide non aqueux, ce qui au préalable avait produit le plus haut flux constant de phénanthrène aux cellules. De plus, nous avons utilisé des tests en phase gazeuse avec des concentrations d'acides humiques de 0.1, 10 et 1000 mg/L mais avec du naphtalène. Contrairement à ce que décrit la littérature, nos résultats ont indiqué que dans ces conditions l'expression de GFP en fonction de l'exposition au phénanthrène dans des cultures en croissance de la souche RP037 n'était pas modifiée par la présence d'acides humiques. D'un autre côté, le test en phase gazeuse avec du naphtalène a montré que 1000 mg/L d'acides humiques abaissent légèrement mais significativement la production de GFP dans les cellules de RP037. Nous avons conclu qu'il n'y a pas d'effet général des acides humiques sur la disponibilité des HAP pour les bactéries. Par la suite, nous nous sommes demandé si des biosurfactants modifieraient la disponibilité du phénanthrène pour les bactéries. Les surfactants sont souvent décrits dans la littérature comme des moyens d'accroître la biodisponibilité des COHs. Les surfactants sont des agents tensio-actifs qui augmentent la solubilité apparente de COH en les dissolvant à l'intérieur de micelles. Nous avons ainsi testé si des biosurfactants (des surfactants produits par des organismes vivants) peuvent être utilisé pour augmenter la biodisponibilité du phénanthrène pour la souche B. sartisoli RP037. Premièrement, nous avons tenté d'obtenir des biosurfactants produits par une autre bactérie vivant en co-culture avec les biocapteurs bactériens. Deuxièmement, nous avons utilisé des biosurfactants purifiés. La co-cultivation en présence de la bactérie productrice de lipopeptide Pseudomonas putida souche PCL1445 a augmenté l'expression de GFP induite par le phénanthrène chez B. sartisoli en comparaison des cultures simples, mais cet effet n'était pas significativement différent lorsque la souche RP037 était co-cultivée avec un mutant de P. putida ne produisant pas de lipopeptides. L'ajout de lipopeptides partiellement purifiés dans la culture de RP037 a résulté en une réduction de la tension de surface, mais n'a pas provoqué de changement dans l'expression de GFP. D'un autre côté, l'ajout d'une solution commerciale de rhamnolipides (un autre type de biosurfactants produits par Pseudomonas spp.) a facilité la dégradation du phénanthrène par la souche RP037 et induit une expression de GFP élevée dans une plus grande proportion de cellules. Nous avons ainsi conclu que les effets des biosurfactants sont mesurables à l'aide de la souche biocapteur, mais que ceux-ci sont dépendants du type de surfactant utilisé conjointement avec le phénanthrène. La question suivante que nous avons abordée était si les tests utilisant des biocapteurs peuvent être améliorés de manière à ce que les flux de HAP provenant de matériel contaminé soient détectés. Les tests en milieu liquide avec des échantillons de sol ne fournissant pas de mesures, et sachant que les concentrations de HAP dans l'eau sont en général extrêmement basses, nous avons conçu des tests de diffusion dans lesquels nous pouvons étudier l'induction par les HAPs en fonction de la distance aux cellules. Le biocapteur bactérien B. sartisoli souche RP037 a été marqué avec une seconde protéine fluorescente (mCherry), qui est constitutivement exprimée dans les cellules et leur confère une fluorescence rouge/rose. La souche résultante RP037-mChe témoigne d'une fluorescence rouge constitutive mais n'induit la fluorescence verte qu'en présence de naphtalène ou de phénanthrène. La présence d'un marqueur fluorescent constitutif nous permet de visualiser les biocapteurs bactériens plus facilement parmi des particules de sol. Un test de diffusion a été conçu en préparant un gel fait d'une suspension de cellules mélangées à 0.5 % d'agarose. Des bandes de gel de dimensions 0.5 x 2 cm x 1 mm ont été montées dans des chambres d'incubation et exposées à des sources de HAP (soit dissouts dans du HMN ou en tant que matériel solide, puis appliqués à une extrémité de la bande). En utilisant ce montage expérimental, le naphtalène ou le phénanthrène (dissouts dans du HMN à une concentration de 2.5 µg/µl) ont induit un gradient d'intensité de fluorescence GFP après 24 heures d'incubation, tandis que la fluorescence mCherry demeurait comparable. Un sol contaminé par des HAPs (provenant d'un ancien site de production de gaz) a induit la production de GFP à un niveau comparable à celui du naphtalène. Des biocapteurs bactériens individuels ont également détecté un flux de phénanthrène dans un gel contenant des particules de sol amendées avec 1 et 10 mg/g de phénanthrène. Ceci a montré que le test de diffusion peut être utilisé pour mesurer des flux de HAP provenant de matériel contaminé. D'un autre côté, la sensibilité est encore très basse pour plusieurs sols contaminés, et l'autofluorescence de certains échantillons rend difficile l'identification de la réponse de la GFP chez les cellules. Pour terminer, un des points majeurs de ce travail a été la production et la validation d'une plateforme multi-puits de biocapteurs bactériens, qui a permis l'emploi simultané de plusieurs souches différentes de biocapteurs pour la détection des constituants principaux du pétrole. Pour cela nous avons choisi les alcanes linéaires, les composés mono-aromatiques, les biphényls et les composés poly-aromatiques. De plus, nous avons utilisé un capteur pour la génotoxicité afin de détecter la `toxicité globale' dans des échantillons aqueux. Plusieurs efforts d'ingénierie ont été investis de manière à compléter ce set. En premier lieu, chaque souche a été équipée avec soit gfp, soit luxAB en tant que signal rapporteur. Deuxièmement, puisqu'aucune souche de biocapteur n'était disponible pour les HAP ou pour les alcanes à longues chaînes, nous avons spécifiquement construit deux nouveaux biocapteurs. L'un d'eux est également basé sur B. sartisoli RP007, que nous avons équipé avec le plasmide pPROBE-phn-luxAB pour la détection du naphtalène et du phénanthrène mais avec production de luciférase bactérienne. Un autre est un nouveau biocapteur bactérien pour les alcanes. Bien que nous possédions une souche Escherichia coli DHS α (pGEc74, pJAMA7) détectant les alcanes courts de manière satisfaisante, la présence des alcanes à longues chaînes n'était pas rapportée efficacement. Nous avons cloné le gène de l'activateur transcriptionnel A1kS ainsi que la région opérateur/promoteur de l'opéron alkSB1GHJ chez la bactérie dégradant les alcanes Alcanivorax borkumensis souche SK2, afin de construire un nouveau biocapteur bactérien bénéficiant d'une sensibilité accrue envers les alcanes à longues chaînes. Cependant, la souche résultante E. coli DHSα (pAlk3} n'a pas montré d'émission de lumière augmentée en présence de tétradécane (C14), tandis qu'elle rapportait toujours efficacement de basses concentrations d'octane (C8). De manière surprenante, l'utilisation de A. borkumensis en tant que souche hôte pour le nouveau plasmide rapporteur basé sur la GFP a totalement supprimé la sensibilité pour l'octane, tandis que la détection de tétradécane n'était pas accrue. Cet aspect devra être résolu dans de futurs travaux. Pour calibrer la plateforme de biocapteurs, nous avons simulé une fuite de pétrole en mer dans une bouteille en verre ouverte de 5L contenant 2L d'eau de mer contaminée avec 20 ml (1%) de pétrole brut. La phase aqueuse a été échantillonée à intervalles réguliers après la fuite durant une période allant jusqu'à une semaine tandis que les principaux contaminants pétroliers étaient mesurés via les biocapteurs. L'émission de bioluminescence a été mesurée de manière à déterminer la réponse des biocapteurs et une calibration intégrée faite avec des inducteurs types a servi à calculer des concentrations d'équivalents inducteurs dans l'échantillon. E. coli a été utilisée en tant que souche hôte pour la plupart des spécificités des biocapteurs, à l'exception de la détection du naphtalène et du phénanthrène pour lesquels nous avons utilisé B. sartisoli. Cette souche, cependant, peut être employée plus ou moins selon la même procédure. Il est intéressant de noter que le pétrole répandu a produit une apparition séquentielle de composés dissouts dans la phase aqueuse, ceux-ci .étant détectables par les biocapteurs. Ce profil contenait d'abord les alcanes à courtes chaînes et les BTEX (c'est-à dire benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes), apparaissant entre des minutes et des heures après que le pétrole a été versé. Leurs concentrations aqueuses ont par la suite fortement décru dans l'eau échantillonnée après 24 heures, à cause de la volatilisation ou de la biodégradation. Après quelques jours d'incubation, ces composés sont devenus indétectables. Les HAPs, en revanche, sont apparus plus tard que les alcanes et les BTEX, et leur concentration a augmenté de pair avec un temps d'incubation prolongé. Aucun signal significatif n'a été mis en évidence avec le biocapteur pour le biphényl ou pour la génotoxicité. Ceci démontre l'utilité de ces biocapteurs, spécifiquement pour la détection des composés pétroliers, comprenant les alcanes à courtes chaînes, les BTEX et les HAPs légers.

Prevalence of human papillomavirus DNA in female cervical lesions from Rio de Janeiro, Brazil

A hundred-sixty paraffin-embedded specimens from female cervical lesions were examined for human papillomavirus (HPV) types 6, 11, 16 and 18 infections by non-isotopic in situ hybridization. The data were compared with histologic diagnosis. Eighty-eight (55) biopsies contained HPV DNA sequences. In low grade cervical intraepithelial neoplasias (CIN I), HPV infection was detected in 78.7 of the cases, the benign HPV 6 was the most prevalent type. HPV DNA was detected in 58 of CIN II and CIN III cases and in 41.8 of squamous cell carcinomas (SCC). Histologically normal women presented 20 of HPV infection. Oncogenic HPV was found in 10 of these cases, what may indicate a higher risk of developing CINs and cancer. Twenty-five percent of the infected tissues contained mixed infections. HPV 16 was the most common type infecting the cervix and its prevalence raised significantly with the severity of the lesions, pointing its role in cancer pathogenesis. White women presented twice the cervical lesions of mulatto and African origin women, although HPV infection rates were nearly the same for the three groups (approximately 50). Our results showed that HPV typing by in situ hybridization is a useful tool for distinguishing between low and high risk cervical lesions. Further studies are required to elucidate risk factors associated with HPV infection and progression to malignancy in Brazilian population.

Subtelomeric structure of Plasmodium falciparum chromosomes

Previous studies of subtelomeric regions in Plasmodium berghei led to the identification of subtelomeric repeats (2.3kb long) present in a variable number at many chromosomal ends. Both loss and increase in 2.3kb-repeat copy number are involved in chromosome-size polymorphisms. Subtelomeric losses leading to chromosome-size polymorphisms have been described by several authors in P.falciparum where the structure of subtelomeric regions is not known in detail. We therefore undertook their characterisation, by means of chromosome walking and jumping techniques, starting from the telomere-flanking sequence present in pPftel.1, the P.falciparum telomeric clone described by Vernick and McCutchan (1988). The results indicate that at least 20 (out of 28) chromosomal ends in P.falciparum 3D7 chromosomes share a subtelomeric region, about 40kb long, covering (but not limited to) the Rep20 region. Non repetitive, AT-rich portions flanking the Rep20 region on both sides are also conserved at most chromosomal ends.