Mutagénèse semi-aléatoire au site actif de la DHFR humaine : création et caractérisation de variantes hautement résistantes au MTX.

La dihydrofolate réductase humaine (DHFRh) est une enzyme essentielle à la prolifération cellulaire. Elle réduit le dihydrofolate en tétrahydrofolate, un co-facteur impliqué dans la biosynthèse des purines et du thymidylate. La DHFRh est une cible de choix pour des agents de chimiothérapie comme le méthotrexate (MTX), inhibant spécifiquement l’enzyme ce qui mène à un arrêt de la prolifération et ultimement à la mort cellulaire. Le MTX est utilisé pour le traitement de plusieurs maladies prolifératives, incluant le cancer. La grande utilisation du MTX dans le milieu clinique a mené au développement de mécanismes de résistance, qui réduisent l’efficacité de traitement. La présente étude se penche sur l’un des mécanismes de résistance, soit des mutations dans la DHFRh qui réduisent son affinité pour le MTX, dans le but de mieux comprendre les éléments moléculaires requis pour la reconnaissance de l’inhibiteur au site actif de l’enzyme. En parallèle, nous visons à identifier des variantes plus résistantes au MTX pour leur utilisation en tant que marqueurs de sélection en culture cellulaire pour des systèmes particuliers, tel que la culture de cellules hématopoïétiques souches (CHS), qui offrent des possibilités intéressantes dans le domaine de la thérapie cellulaire. Pour étudier le rôle des différentes régions du site actif, et pour vérifier la présence d’une corrélation entre des mutations à ces régions et une augmentation de la résistance au MTX, une stratégie combinatoire a été dévelopée pour la création de plusieurs banques de variantes à des résidus du site actif à proximité du MTX lié. Les banques ont été sélectionnées in vivo dans un système bactérien en utilisant des milieux de croissance contenant des hautes concentrations de MTX. La banque DHFRh 31/34/35 généra un nombre considérable de variantes combinatoires de la DHFRh hautement résistantes au MTX. Les variantes les plus intéressantes ont été testées pour leur potentiel en tant que marqueur de sélection dans plusieurs lignées cellulaires, dont les cellules hématopoïétiques transduites. Une protection complète contre les effets cytotoxiques du MTX a été observée chez ces cellules suite à leur infection avec les variantes combinatoires. Pour mieux comprendre les causes moléculaires reliées à la résistance au MTX, des études de structure tridimensionnelle de variantes liées au MTX ont été entreprises. La résolution de la structure de la double variante F31R/Q35E lié au MTX a révélé que le phénotype de résistance était attribuable à d’importantes différences entre le site actif de la double variante et de l’enzyme native, possiblement dû à un phénomème dynamique. Une compréhension plus générale de la reconnaissance et la résistance aux antifolates a été réalisée en comparant des séquences et des structures de variantes de la DHFR résistants aux antifolates et provenant de différentes espèces. En somme, ces travaux apportent de nouveaux éléments pour la comprehension des intéractions importantes entre une enzyme et un ligand, pouvant aider au développement de nouveaux antifolates plus efficaces pour le traitement de diverses maladies. De plus, ces travaux ont généré de nouveaux gènes de résistance pouvant être utilisés en tant que marqueurs de sélection en biologie cellulaire.

L’occupation amérindienne tardive du site Rioux (DaEi-19), île Verte : iroquoienne ou algonquienne?

Ce projet de recherche a comme objectif général de déterminer l’identité culturelle des occupants amérindiens qui se sont établis sur le site Rioux (DaEi-19), île Verte, au cours du Sylvicole supérieur tardif. Plusieurs groupes culturels sont reconnus pour avoir transité dans la région de l’estuaire du Saint-Laurent pendant cette période, dont les Iroquoiens du Saint-Laurent, les Malécites, les Mi’kmaq et les Innus (Montagnais). Il est depuis longtemps accepté que les Stadaconiens se rendaient régulièrement dans l’estuaire et le golfe pour y exploiter les ressources marines et y faire la guerre. L’influence de ce groupe sur les Algonquiens de la région, et vice versa, fait encore l’objet de débats. L’identité culturelle des Amérindiens qui ont occupé les sites à caractère iroquoïde dans l’estuaire est toujours une question délicate, puisque les nombreux échanges ont pu, de part et d’autre, transformer la culture matérielle des différents groupes. La méthodologie préconisée pour répondre à la question de l’identité culturelle est une approche holistique dans laquelle nous avons mis à contribution une foule d’informations provenant de diverses sources archéologiques et ethnohistoriques. Ce projet nous a permis de proposer que de petits groupes iroquoiens du Saint-Laurent se soient arrêtés au site Rioux pour y exploiter intensivement les ressources de la mer au cours du Sylvicole supérieur tardif. Bien que la recherche n’ait pas permis d’établir la présence d’un groupe algonquien sur place, l’influence algonquienne se fait toutefois sentir dans les matières premières utilisées sur le site. Ceci laisse croire que les Iroquoiens du site Rioux, et de la Côte-Sud en général, n’étaient pas intrusifs à la région et qu’ils participaient à un important réseau d’échange avec les Algonquiens des provinces maritimes. Notre projet de recherche nous a aussi permis de constater les limites de notre méthodologie et de critiquer l’approche archéologique classique basée essentiellement sur l’identification stylistique, la typologie et l’identification macroscopique.

Archéologie amérindienne au Québec : intérêts divergents et collaboration fragile entre archéologues et communautés autochtones

Étude de cas / Case study

Nature et impacts juridiques de la certification dans le commerce électronique sur Internet

Le sujet sur lequel porte la présente étude est inspiré de la problématique à la base du développement du commerce électronique : la confiance. En effet, l’accroissement exponentiel du nombre d’internautes et des sites Web commerciaux pose un sérieux problème à ce niveau. Ces sites présentent au public une information et des services divers, mais peu vérifiables. Ainsi, le principal obstacle au développement du commerce électronique avec les particuliers est le manque de confiance qu’inspirent les lieux visités. En effet, comment savoir si l’entreprise existe, quelles sont ses politiques concernant la sécurité ou la gestion des renseignements personnels, etc. La vérification et la certification des sites apparaissent comme une solution de plus en plus attrayante et utilisée pour ajouter cet élément de confiance. Déjà, de nombreux sceaux de qualité sont apparus sur les sites commerciaux. Certains sceaux portent sur la confidentialité tandis que d’autres ciblent la protection des consommateurs. La certification peut provenir de la compagnie même, d’un tiers certificateur ou d’un organisme public. Ces éléments constituent des balises et repères importants pour le consommateur sur Internet. Toutefois, les incidences légales sont multiples et certains concepts demeurent flous. Pour apporter une réponse à ces questions, nous définirons le concept de certification des sites Web et ses enjeux dont plus particulièrement la problématique de la confiance des consommateurs. Les différents objets de la certification seront analysés, tant au niveau de l’entité, du contenu du site que de la dimension transactionnelle de celui-ci. Les processus possibles et les impacts de la certification occupent la seconde partie du travail. Il s’agit d’examiner successivement les étapes menant à la certification, soit l’établissement des standards, de l’évaluation de l’entité et de la certification elle-même. L’analyse des impacts de la certification, tant sur le plan de la portée, de la responsabilité légale et des effets sur la concurrence de la certification constitue quant à eux, l’aboutissement de la recherche, soit de savoir quel est l’impact juridique d’un tel mécanisme. Le but de la recherche est de permettre au lecteur de mieux cerner ce phénomène de l’utilisation de la certification sur Internet avec ses avantages et ses limites. Certes, cet outil peut s’avérer très utile pour bâtir la confiance des consommateurs, promouvoir l’essor du commerce électronique et constituer une forme d’autoréglementation. Toutefois, mal utilisé ou mal encadré, il peut engendrer l’effet inverse et détruire cette confiance si fragile à construire dans un environnement dématérialisé.

pH-Sensitive Binding of Cytochrome c to the Inner Mitochondrial Membrane. Implications for the Participation of the Protein in Cell Respiration and Apoptosis

Cytochrome c exhibits two positively charged sites: site A containing lysine residues with high pK(a) values and site L containing ionizable groups with pK(aobs),values around 7.0. This protein feature implies that cytochrome c can participate in the fusion of mitochondria and have its detachment from the inner membrane regulated by cell acidosis and alkalosis. In this study, We demonstrated that both horse and tuna cytochrome c exhibited two types of binding to inner mitochondrial membranes that contributed to respiration: a high-affinity and low-efficiency pi-I-independent binding (microscopic dissociation constant K(sapp2), similar to 10 nM) and a low-affinity and high-efficiency pH-dependent binding that for horse cytochrome c had a pK(a) of similar to 6.7. For tuna cytochrome c (Lys22 and His33 replaced with Asn and Trp, respectively), the effect of pH on K(sapp1), was less striking than for the horse heme protein, and both tuna and horse cytochrome c had closed K(sapp1) values at pH 7.2 and 6.2, respectively. Recombinant mutated cytochrome c H26N and H33N also restored the respiration of the cytochrome c-depleted mitoplast in a pH-dependent manner. Consistently, the detachment of cytochrome c from nondepleted mitoplasts was favored by alkalinization, suggesting that site Lionization influences the participation of cytochrome c in the respiratory chain and apoptosis.

Tissue-, substrate-, and site-specific characteristics of mitochondrial reactive oxygen species generation

Reactive oxygen species are a by-product of mitochondrial oxidative phosphorylation, derived from a small quantity of superoxide radicals generated during electron transport. We conducted a comprehensive and quantitative study of oxygen consumption, inner membrane potentials, and H(2)O(2) release in mitochondria isolated from rat brain, heart, kidney, liver, and skeletal muscle, using various respiratory substrates (alpha-ketoglutarate, glutamate, succinate, glycerol phosphate, and palmitoyl carnitine). The locations and properties of reactive oxygen species formation were determined using oxidative phosphorylation and the respiratory chain modulators oligomycin, rotenone, myxothiazol, and antimycin A and the Uncoupler CCCP. We found that in mitochondria isolated from most tissues incubated under physiologically relevant conditions, reactive oxygen release accounts for 0.1-0.2% of O(2) consumed. Our findings support an important participation of flavoenzymes and complex III and a substantial role for reverse electron transport to complex I as reactive oxygen species sources. Our results also indicate that succinate is an important substrate for isolated mitochondrial reactive oxygen production in brain, heart, kidney, and skeletal muscle, whereas fatty acids generate significant quantities of oxidants in kidney and liver. Finally, we found that increasing respiratory rates is an effective way to prevent mitochondrial oxidant release under many, but not all, conditions. Altogether, our data uncover and quantify many tissue-, substrate-, and site-specific characteristics of mitochondrial ROS release. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

Active-site properties of Phrixotrix railroad worm green and red bioluminescence-eliciting luciferases

The luciferases of the railroad worm Phrixotrix (Coleoptera: Phengodidae) are the only beetle luciferases that naturally produce true red bioluminescence. Previously, we cloned the green- (PxGR) and red-emitting (PxRE) luciferases of railroad worms Phrixotrix viviani and P. hirtus[OLE1]. These luciferases were expressed and purified, and their active-site properties were determined. The red-emitting PxRE luciferase displays flash-like kinetics, whereas PxGR luciferase displays slow-type kinetics. The substrate affinities and catalytic efficiency of PxRE luciferase are also higher than those of PxGR luciferase. Fluorescence studies with 8-anilino-1-naphthalene sulfonic acid and 6-p-toluidino-2-naphthalene sulfonic acid showed that the PxRE luciferase luciferin-binding site is more polar than that of PxGR luciferase, and it is sensitive to guanidine. Alutagenesis and modelling studies suggest that several invariant residues in the putative luciferin-binding site of PxRE luciferase cannot interact with excited oxyluciferin. These results suggest that one portion of the luciferin-binding site of the red-emitting luciferase is tighter than that of PxGR luciferase, whereas the other portion could be more open and polar.

Development of a sensitive passive sampler using indigotrisulfonate for the determination of tropospheric ozone

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Cross-hole and seismic CPT tests in a tropical soil site

A large portion of Brazil is covered with tropical soils but literature about dynamic parameters of these soils is very limited. SCPT and cross-hole tests were carried out at an experimental research site inland in the state of São Paulo, Brazil. Shear wave velocities (VS) determined based on both tests are presented and compared. A good agreement was observed between both test results and the differences can be associated with soil variability, which was very sensitive to CPT tests. It was also observed that Go/q c ratio determined based on SCPT appears to be an interesting technique to help identify tropical soils. Copyright ASCE 2006.

Pyrearinus termitilluminans larval click beetle luciferase: Active site properties, structure and function relationships and comparison with other beetle luciferases

Several beetle luciferases have been cloned and sequenced. However, most studies on structure and function relationships and bioanalytical applications were done with firefly luciferases, which are pH sensitive. Several years ago we cloned Pyrearinus termitilluminans larval click beetle luciferase, which displays the most blue-shifted bioluminescence among beetle luciferases and is pH insensitive. This enzyme was expressed in E. coli, purified, and its properties investigated. This luciferase shows slower luminescence kinetics, KM values comparable to other beetle luciferases and high catalytic constant. Fluorescence studies with 8-anilino-1-naphtalene-sulfonic acid (1,8-ANS) and modeling studies suggest that the luciferin binding site of this luciferase is very hydrophobic, supporting the solvent and orientation polarizability effects as determining mechanisms for bioluminescence colors. Although pH insensitive in the range between pH 6-8, at pH 10 this luciferase displays a remarkable red-shift and broadening of the bioluminescence spectrum. Modeling studies suggest that the residue C312 may play an important role in bioluminescence color modulation. Compared to other beetle luciferases, Pyrearinus termitilluminans luciferase also displays higher thermostability and sustained luminescence in a bacterial cell environment, which makes this luciferase particularly suitable for in vivo cell analysis and bioimaging. © The Royal Society of Chemistry and Owner Societies 2009.

Search for methylation-sensitive amplification polymorphisms in mutant figs

Fig (Ficus carica) breeding programs that use conventional approaches to develop new cultivars are rare, owing to limited genetic variability and the difficulty in obtaining plants via gamete fusion. Cytosine methylation in plants leads to gene repression, thereby affecting transcription without changing the DNA sequence. Previous studies using random amplification of polymorphic DNA and amplified fragment length polymorphism markers revealed no polymorphisms among select fig mutants that originated from gamma-irradiated buds. Therefore, we conducted methylation-sensitive amplified polymorphism analysis to verify the existence of variability due to epigenetic DNA methylation among these mutant selections compared to the main cultivar 'Roxo-de-Valinhos'. Samples of genomic DNA were double-digested with either HpaII (methylation sensitive) or MspI (methylation insensitive) and with EcoRI. Fourteen primer combinations were tested, and on an average, non-methylated CCGG, symmetrically methylated CmCGG, and hemimethylated hmCCGG sites accounted for 87.9, 10.1, and 2.0%, respectively. MSAP analysis was effective in detecting differentially methylated sites in the genomic DNA of fig mutants, and methylation may be responsible for the phenotypic variation between treatments. Further analyses such as polymorphic DNA sequencing are necessary to validate these differences, standardize the regions of methylation, and analyze reads using bioinformatic tools. © FUNPEC-RP.

Hospitalizations for Conditions Sensitive to Primary Care: A Geo-Epidemiological Profile Analysis of in a Hospital in the Sao Paulo State, From July 2010 to June 2011

The primary health care has been recognized as one of the key components of an effective health system. In its most developed form, the primary health care is the first contact with the health system and the site responsible for the organization of health care over time: individuals, their families and the general population; seeks to provide balance between the two goals of a national health system, which are improving the health of the population and provide equitable distribution of resources. Hospitalizations for primary care sensitive conditions (HPCSC) may be associated with deficiencies of service coverage primary health care or its effectiveness. Hospitalization rates can and should represent a warning sign, triggering mechanisms for analysis and search for explanations for these problems. The use of hospitalization data for HPCSC can serve as indicators of inequality in the health system, contributing to the evaluation of the deployment and implementation of health policies.

Local order and magnetic field effects on the electronic properties of disordered binary alloys in the quantum site percolation limit

Electronic properties of disordered binary alloys are studied via the calculation of the average Density of States (DOS) in two and three dimensions. We propose a new approximate scheme that allows for the inclusion of local order effects in finite geometries and extrapolates the behavior of infinite systems following finite-size scaling ideas. We particularly investigate the limit of the Quantum Site Percolation regime described by a tight-binding Hamiltonian. This limit was chosen to probe the role of short range order (SRO) properties under extreme conditions. The method is numerically highly efficient and asymptotically exact in important limits, predicting the correct DOS structure as a function of the SRO parameters. Magnetic field effects can also be included in our model to study the interplay of local order and the shifted quantum interference driven by the field. The average DOS is highly sensitive to changes in the SRO properties and striking effects are observed when a magnetic field is applied near the segregated regime. The new effects observed are twofold: there is a reduction of the band width and the formation of a gap in the middle of the band, both as a consequence of destructive interference of electronic paths and the loss of coherence for particular values of the magnetic field. The above phenomena are periodic in the magnetic flux. For other limits that imply strong localization, the magnetic field produces minor changes in the structure of the average DOS. © World Scientific Publishing Company.

Site-Specific Expression of Gelatinolytic Activity during Morphogenesis of the Secondary Palate in the Mouse Embryo

Morphogenesis of the secondary palate in mammalian embryos involves two major events: first, reorientation of the two vertically oriented palatal shelves into a horizontal position above the tongue, and second, fusion of the two shelves at the midline. Genetic evidence in humans and mice indicates the involvement of matrix metalloproteinases (MMPs). As MMP expression patterns might differ from sites of activity, we used a recently developed highly sensitive in situ zymography technique to map gelatinolytic MMP activity in the developing mouse palate. At embryonic day 14.5 (E14.5), we detected strong gelatinolytic activity around the lateral epithelial folds of the nasopharyngeal cavity, which is generated as a consequence of palatal shelf elevation. Activity was concentrated in the basement membrane of the epithelial fold but extended into the adjacent mesenchyme, and increased in intensity with lateral outgrowth of the cavity at E15.5. Gelatinolytic activity at this site was not the consequence of epithelial fold formation, as it was also observed in Bmp7-deficient embryos where shelf elevation is delayed. In this case, gelatinolytic activity appeared in vertical shelves at the exact position where the epithelial fold will form during elevation. Mmp2 and Mmp14 (MT1-MMP), but not Mmp9 and Mmp13, mRNAs were expressed in the mesenchyme around the epithelial folds of the elevated palatal shelves; this was confirmed by immunostaining for MMP-2 and MT1-MMP. Weak gelatinolytic activity was also found at the midline of E14.5 palatal shelves, which increased during fusion at E15.5. Whereas MMPs have been implicated in palatal fusion before, this is the first report showing that gelatinases might contribute to tissue remodeling during early stages of palatal shelf elevation and formation of the nasopharynx.

A degradation-sensitive anionic trypsinogen (PRSS2) variant protects against chronic pancreatitis

Chronic pancreatitis is a common inflammatory disease of the pancreas. Mutations in the genes encoding cationic trypsinogen (PRSS1) and the pancreatic secretory trypsin inhibitor (SPINK1) are associated with chronic pancreatitis. Because increased proteolytic activity owing to mutated PRSS1 enhances the risk for chronic pancreatitis, mutations in the gene encoding anionic trypsinogen (PRSS2) may also predispose to disease. Here we analyzed PRSS2 in individuals with chronic pancreatitis and controls and found, to our surprise, that a variant of codon 191 (G191R) is overrepresented in control subjects: G191R was present in 220/6,459 (3.4%) controls but in only 32/2,466 (1.3%) affected individuals (odds ratio 0.37; P = 1.1 x 10(-8)). Upon activation by enterokinase or trypsin, purified recombinant G191R protein showed a complete loss of trypsin activity owing to the introduction of a new tryptic cleavage site that renders the enzyme hypersensitive to autocatalytic proteolysis. In conclusion, the G191R variant of PRSS2 mitigates intrapancreatic trypsin activity and thereby protects against chronic pancreatitis.