High-level molecular diversity of copper-zinc superoxide dismutase genes among and within species of arbuscular Mycorrhizal fungi.

In the ecologically important arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), Sod1 encodes a functional polypeptide that confers increased tolerance to oxidative stress and that is upregulated inside the roots during early steps of the symbiosis with host plants. It is still unclear whether its expression is directed at scavenging reactive oxygen species (ROS) produced by the host, if it plays a role in the fungus-host dialogue, or if it is a consequence of oxidative stress from the surrounding environment. All these possibilities are equally likely, and molecular variation at the Sod1 locus can possibly have adaptive implications for one or all of the three mentioned functions. In this paper, we analyzed the diversity of the Sod1 gene in six AMF species, as well as 14 Glomus intraradices isolates from a single natural population. By sequencing this locus, we identified a large amount of nucleotide and amino acid molecular diversity both among AMF species and individuals, suggesting a rapid divergence of its codons. The Sod1 gene was monomorphic within each isolate we analyzed, and quantitative PCR strongly suggest this locus is present as a single copy in G. intraradices. Maximum-likelihood analyses performed using a variety of models for codon evolution indicated that a number of amino acid sites most likely evolved under the regime of positive selection among AMF species. In addition, we found that some isolates of G. intraradices from a natural population harbor very divergent orthologous Sod1 sequences, and our analysis suggested that diversifying selection, rather than recombination, was responsible for the persistence of this molecular diversity within the AMF population.

International Olympic Committee consensus statement on thermoregulatory and altitude challenges for high-level athletes.

Challenging environmental conditions, including heat and humidity, cold, and altitude, pose particular risks to the health of Olympic and other high-level athletes. As a further commitment to athlete safety, the International Olympic Committee (IOC) Medical Commission convened a panel of experts to review the scientific evidence base, reach consensus, and underscore practical safety guidelines and new research priorities regarding the unique environmental challenges Olympic and other international-level athletes face. For non-aquatic events, external thermal load is dependent on ambient temperature, humidity, wind speed and solar radiation, while clothing and protective gear can measurably increase thermal strain and prompt premature fatigue. In swimmers, body heat loss is the direct result of convection at a rate that is proportional to the effective water velocity around the swimmer and the temperature difference between the skin and the water. Other cold exposure and conditions, such as during Alpine skiing, biathlon and other sliding sports, facilitate body heat transfer to the environment, potentially leading to hypothermia and/or frostbite; although metabolic heat production during these activities usually increases well above the rate of body heat loss, and protective clothing and limited exposure time in certain events reduces these clinical risks as well. Most athletic events are held at altitudes that pose little to no health risks; and training exposures are typically brief and well-tolerated. While these and other environment-related threats to performance and safety can be lessened or averted by implementing a variety of individual and event preventative measures, more research and evidence-based guidelines and recommendations are needed. In the mean time, the IOC Medical Commission and International Sport Federations have implemented new guidelines and taken additional steps to mitigate risk even further.

Bilateral symmetry of radial pulse in high-level tennis players : implications for the validity of central aortic pulse wave analysis

Rapport de synthèse Ce travail de thèse s'articule autour de l'importance de l'évaluation de la fonction vasculaire et des répercussions au niveau central, cardiaque, des perturbations du réseau vasculaire. Les maladies cardiovasculaires sont prédominantes dans notre société et causes de morbidité et mortalité importante. La mesure de la pression artérielle classique reste le moyen le plus utilisé pour suivre la santé des vaisseaux, mais ne reflète pas directement ce qui se passe au niveau du coeur. La tonométrie d'aplanation permet depuis quelques années de mesurer l'onde de pouls radial, et par le biais d'une fonction mathématique de transfert validée, il est possible d'en déduire la forme et Γ amplitude de l'onde de pouls central, donc de la pression aortique centrale. Cette dernière est un reflet bien plus direct de la post-charge cardiaque, et de nombreuses études cliniques actuelles s'intéressent à cette mesure pour stratifier le risque ou évaluer l'effet d'un traitement vasculaire. Toutefois, bien que cet outil soit de plus en plus utilisé, il est rarement précisé si la latéralité de la mesure joue un rôle, sachant que certaines propriétés des membres supérieurs peuvent être affectées par un usage préférentiel (masse musculaire, densité osseuse, diamètre des artères, capillarisation musculaire, et même fonction endothéliale). On a en effet observé que ces divers paramètre étaient tous augmentés sur un bras entraîné. Dès lors on peut se poser la question de l'influence de ces adaptations physiologiques sur la mesure indirecte effectuée par le biais du pouls radial. Nous avons investigué les deux membres supérieurs de sujets jeunes et sédentaires (SED), ainsi que ceux de sujets sportifs avec un développement fortement asymétrique des bras, soit des joueurs de tennis de haut niveau (TEN). Des mesures anthropométriques incluant la composition corporelle et la circonférence des bras et avant-bras ont montré que TEN présente une asymétrie hautement significative aux deux mesures entre le bras dominant (entraîné) et l'autre, ce qui est aussi présent pour la force de serrage (mesurée au dynamomètre de Jamar). L'analyse des courbes centrales de pouls ne montre aucune différence entre les deux membres dans chaque groupe, par contre on peut observer une différence entre SED et TEN, avec un index d'augmentation diastolique qui est 50 % plus élevé chez TEN. Les index d'augmentation systolique sont identiques dans les deux groupes. On peut retenir de cette étude la validité de la méthode de tonométrie d'aplanation quel que soit le bras utilisé (dominant ou non-dominant) et ce même si une asymétrie conséquente est présente. Ces données sont clairement nouvelles et permettent de s'affranchir de cette variable dans la mesure d'un paramètre cardiovasculaire dont l'importance est actuellement grandissante. Les différences d'index diastolique sont expliquées par la fréquence cardiaque et la vitesse de conduction de l'onde de pouls plus basses chez TEN, causant un retard diastolique du retour de l'onde au niveau central, phénomène précédemment bien décrit dans la littérature.

Expression hierarchy of T cell epitopes from melanoma differentiation antigens: unexpected high level presentation of tyrosinase-HLA-A2 Complexes revealed by peptide-specific, MHC-restricted, TCR-like antibodies.

Peptide Ags presented by class I MHC molecules on human melanomas and that are recognized by CD8(+) T cells are the subjects of many studies of antitumor immunity and represent attractive candidates for therapeutic approaches. However, no direct quantitative measurements exist to reveal their expression hierarchy on the cell surface. Using novel recombinant Abs which bind these Ags with a peptide-specific, MHC-restricted manner, we demonstrate a defined pattern of expression hierarchy of peptide-HLA-A2 complexes derived from three major differentiation Ags: gp100, Melan-A/Mart-1, and tyrosinase. Studying melanoma cell lines derived from multiple patients, we reveal a surprisingly high level of presentation of tyrosinase-derived complexes and moderate to very low expression of complexes derived from other Ags. No correlation between Ag presentation and mRNA expression was found; however, protein stability may play a major role. These results provide new insights into the characteristics of Ag presentation and are particularly important when such targets are being considered for immunotherapy. These results may shed new light on relationships between Ag presentation and immune response to cancer Ags.

High-level transgene expression by homologous recombination-mediated gene transfer.

Gene transfer and expression in eukaryotes is often limited by a number of stably maintained gene copies and by epigenetic silencing effects. Silencing may be limited by the use of epigenetic regulatory sequences such as matrix attachment regions (MAR). Here, we show that successive transfections of MAR-containing vectors allow a synergistic increase of transgene expression. This finding is partly explained by an increased entry into the cell nuclei and genomic integration of the DNA, an effect that requires both the MAR element and iterative transfections. Fluorescence in situ hybridization analysis often showed single integration events, indicating that DNAs introduced in successive transfections could recombine. High expression was also linked to the cell division cycle, so that nuclear transport of the DNA occurs when homologous recombination is most active. Use of cells deficient in either non-homologous end-joining or homologous recombination suggested that efficient integration and expression may require homologous recombination-based genomic integration of MAR-containing plasmids and the lack of epigenetic silencing events associated with tandem gene copies. We conclude that MAR elements may promote homologous recombination, and that cells and vectors can be engineered to take advantage of this property to mediate highly efficient gene transfer and expression.

Sub-inhibitory concentrations of vancomycin prevent quinolone-resistance in a penicillin-resistant isolate of Streptococcus pneumoniae.

BACKGROUND: The continuous spread of penicillin-resistant pneumococci represents a permanent threat in the treatment of pneumococcal infections, especially when strains show additional resistance to quinolones. The main objective of this study was to determine a treatment modality impeding the emergence of quinolone resistance. RESULTS: Exposure of a penicillin-resistant pneumococcus to increasing concentrations of trovafloxacin or ciprofloxacin selected for mutants resistant to these drugs. In the presence of sub-inhibitory concentrations of vancomycin, development of trovafloxacin-resistance and high-level ciprofloxacin-resistance were prevented. CONCLUSIONS: Considering the risk of quinolone-resistance in pneumococci, the observation might be of clinical importance.

In vitro emergence of rifampicin resistance in Propionibacterium acnes and molecular characterization of mutations in the rpoB gene.

OBJECTIVES: Activity of rifampicin against Propionibacterium acnes biofilms was recently demonstrated, but rifampicin resistance has not yet been described in this organism. We investigated the in vitro emergence of rifampicin resistance in P. acnes and characterized its molecular background. METHODS: P. acnes ATCC 11827 was used (MIC 0.007 mg/L). The mutation rate was determined by inoculation of 10(9) cfu of P. acnes on rifampicin-containing agar plates incubated anaerobically for 7 days. Progressive emergence of resistance was studied by serial exposure to increasing concentrations of rifampicin in 72 h cycles using a low (10(6) cfu/mL) and high (10(8) cfu/mL) inoculum. The stability of resistance was determined after three subcultures of rifampicin-resistant isolates on rifampicin-free agar. For resistant mutants, the whole rpoB gene was amplified, sequenced and compared with a P. acnes reference sequence (NC006085). RESULTS: P. acnes growth was observed on rifampicin-containing plates with mutation rates of 2 ± 1 cfu  ×  10(-9) (4096× MIC) and 12 ± 5 cfu  ×  10(-9) (4 × MIC). High-level rifampicin resistance emerged progressively after 4 (high inoculum) and 13 (low inoculum) cycles. In rifampicin-resistant isolates, the MIC remained >32 mg/L after three subcultures. Mutations were detected in clusters I (amino acids 418-444) and II (amino acids 471-486) of the rpoB gene after sequence alignment with a Staphylococcus aureus reference sequence (CAA45512). The five following substitutions were found: His-437 → Tyr, Ser-442 → Leu, Leu-444 → Ser, Ile-483 → Val and Ser-485 → Leu. CONCLUSION: The rifampicin MIC increased from highly susceptible to highly resistant values. The resistance remained stable and was associated with mutations in the rpoB gene. To our knowledge, this is the first report of the emergence of rifampicin resistance in P. acnes.

A civil society response on the report of the UN High-Level Panel on system-wide coherence

Abordamos el Informe del Grupo de Alto Nivel sobre la Coherencia en todo el Sistema de las Naciones Unidas («Informe del Grupo») y el proceso de reforma de las Naciones Unidas del que forma parte como grupos de la sociedad civil que tienen una larga experiencia por lo que se refiere a propugnar reformas del sistema de las Naciones Unidas.

Inborn resistance of mice to myxoviruses: macrophages express phenotype in vitro.

A strain of avian influenza A virus was adapted to grow in mouse peritoneal macrophages in vitro. The adapted strain, called M-TUR, induced a marked cytopathic effect in macrophages from susceptible mice. Mice homozygous (A2G) or heterozygous (F1 hybrids between A2G and several susceptible strains) for the gene Mx, shown previously to induce a high level of resistance towards lethal challenge by a number of myxoviruses in vivo, yielded peritoneal macrophages which were not affected by M-TUR. Peritoneal macrophages could be classified as resistant or susceptible to M-TUR without sacrificing the cell donor. Backcrosses were arranged between (A2G X A/J)F1 and A/J mice. 64 backcross animals could be tested individually both for resistance of their macrophages in vitro after challenge with M-TUR, and for resistance of the whole animal in vivo after challenge with NWS (a neurotropic variant of human influenza A virus). Macrophages from 36 backcross mice were classified as susceptible, and all of these mice died after challenge. Macrophages from 28 mice were classified as resistant, and 26 mice survived challenge. We conclude that resistance of macrophages and resistance of the whole animal are two facets of the same phenomenon.

Resistance of Raphanus raphanistrum to the herbicide metsulfuron-methyl

The ALS-inhibiting herbicides, especially metsulfuron-methyl, are widely used for weed control, mainly wheat and barley in southern Brazil. Raphanus raphanistrum is a major weed of winter crops. However, in recent years, R.raphanistrum, after being treated with metsulfuron, has shown no symptoms of toxicity, possibly due to herbicide resistance. Aiming to evaluate the existence of R.raphanistrum biotypes resistant to metsulfuron, an experiment was conducted in a greenhouse, in a completely randomized design with four replications. The plots consisted of pots with six plants. The treatments consisted of the interaction of resistant R. raphanistrum (biotype R) and susceptible R. raphanistrum (biotypes S) with ten doses of the herbicide (0.0; 0.6; 1.2; 2.4; 4.8; 9.6; 19.2; 38.4; 76.8 and 153.6 g i.a. ha-1). The application of the test herbicides occurred when the crop was at the stage of 3 to 4 true leaves. The variables analyzed were control and dry matter accumulation. Statistical analysis of dose-response curves was performed by non linear regression. Biotype S was susceptible to the herbicide even at doses below the recommended. Biotype R was insensitive to the herbicide obtaining values of resistance factor (F) higher than 85. The dose-response curve confirmed the existence of R. raphanistrum biotypes with high level of resistance to metsulfuron-methyl.

Transient high-level expression of ß-galactosidase after transfection of fibroblasts from GM1 gangliosidosis patients with plasmid DNA

GM1 gangliosidosis is an autosomal recessive disorder caused by the deficiency of lysosomal acid hydrolase ß-galactosidase (ß-Gal). It is one of the most frequent lysosomal storage disorders in Brazil, with an estimated frequency of 1:17,000. The enzyme is secreted and can be captured by deficient cells and targeted to the lysosomes. There is no effective treatment for GM1 gangliosidosis. To determine the efficiency of an expression vector for correcting the genetic defect of GM1 gangliosidosis, we tested transfer of the ß-Gal gene (Glb1) to fibroblasts in culture using liposomes. ß-Gal cDNA was cloned into the expression vectors pSCTOP and pREP9. Transfection was performed using 4 µL lipofectamine 2000 and 1.5-2.0 µg DNA. Cells (2 x 10(5)/well) were harvested 24 h, 48 h, and 7 days after transfection. Enzyme specific activity was measured in cell lysate and supernatant by fluorometric assay. Twenty-four hours after transfection, treated cells showed a higher enzyme specific activity (pREP9-ß-Gal: 621.5 ± 323.0, pSCTOP-ß-Gal: 714.5 ± 349.5, pREP9-ß-Gal + pSCTOP-ß-Gal: 1859.0 ± 182.4, and pREP9-ß-Gal + pTRACER: 979.5 ± 254.9 nmol·h-1·mg-1 protein) compared to untreated cells (18.0 ± 3.1 for cell and 32.2 ± 22.2 nmol·h-1·mg-1 protein for supernatant). However, cells maintained in culture for 7 days showed values similar to those of untreated patients. In the present study, we were able to transfect primary patients' skin fibroblasts in culture using a non-viral vector which overexpresses the ß-Gal gene for 24 h. This is the first attempt to correct fibroblasts from patients with GM1 gangliosidosis by gene therapy using a non-viral vector.

Étude de la résistance aux antibiotiques des entérocoques d'origine animale du Québec

Les entérocoques font partie de la flore normale intestinale des animaux et des humains. Plusieurs études ont démontré que les entérocoques d’origine animale pouvaient représenter un réservoir de gènes de résistance aux antibiotiques pour la communauté humaine et animale. Les espèces Enterococcus faecalis et Enterococcus faecium sont importantes en santé publique; elles sont responsables d’environ 12% de toutes les infections nosocomiales aux États-Unis. Au Canada, les cas de colonisation et/ou d’infections à entérocoques résistants à la vancomycine ont plus que triplé de 2005 à 2009. Un total de 387 isolats E. faecalis et E. faecium aviaires, et 124 isolats E. faecalis porcins ont été identifiés et analysés pour leur susceptibilité aux antibiotiques. De hauts pourcentages de résistance envers les macrolides et les tétracyclines ont été observés tant chez les isolats aviaires que porcins. Deux profils phénotypiques prédominants ont été déterminés et analysés par PCR et séquençage pour la présence de gènes de résistance aux antibiotiques. Différentes combinaisons de gènes de résistance ont été identifiées dont erm(B) et tet(M) étant les plus prévalents. Des extractions plasmidiques et des analyses par hybridation ont permis de déterminer, pour la première fois, la colocalisation des gènes erm(B) et tet(M) sur un plasmide d’environ 9 kb chez des isolats E. faecalis porcins, et des gènes erm(B) et tet(O) sur un plasmide de faible poids moléculaire d’environ 11 kb chez des isolats E. faecalis aviaires. De plus, nous avons démontré, grâce à des essais conjugatifs, que ces plasmides pouvaient être transférés. Les résultats ont révélé que les entérocoques intestinaux aviaires et porcins, lesquels peuvent contaminer la viande à l’abattoir, pouvaient représenter un réservoir de gènes de résistance envers la quinupristine-dalfopristine, la bacitracine, la tétracycline et les macrolides. Afin d’évaluer l’utilisation d’un antisérum polyclonal SA dans l’interférence de la résistance à de fortes concentrations de bacitracine (gènes bcrRAB), lors d’un transfert conjugatif répondant aux phéromones, un isolat multirésistant E. faecalis aviaire a été sélectionné. Après induction avec des phéromones produites par la souche réceptrice E. faecalis JH2-2, l’agrégation de la souche donatrice E. faecalis 543 a été observée ainsi que des fréquences de transfert élevées en bouillon lors d’une courte période de conjugaison. Le transfert conjugatif des gènes asa1, traB et bcrRAB ainsi que leur colocalisation a été démontré chez le donneur et un transconjugant T543-1 sur un plasmide de 115 kb par électrophorèse à champs pulsé (PFGE) et hybridation. Une CMI de > 2 048 µg/ml envers la bacitracine a été obtenue tant chez le donneur que le transconjuguant tandis que la souche réceptrice JH2-2 démontrait une CMI de 32 µg/ml. Le séquençage des gènes asa1, codant pour la substance agrégative, et traB, une protéine régulant négativement la réponse aux phéromones, a révélé une association de cet élément génétique avec le plasmide pJM01. De plus, cette étude présente qu’un antisérum polyclonal SA peut interférer significativement dans le transfert horizontal d’un plasmide répondant aux phéromones codant pour de la résistance à de fortes doses de bacitracine d’une souche E. faecalis aviaire multirésistante. Des isolats cliniques E. faecium d’origine humaine et canine ont été analysés et comparés. Cette étude rapporte, pour la première fois, la caractérisation d’isolats cliniques E. faecium résistants à l’ampicilline (EFRA) d’origine canine associés à CC17 (ST17) au Canada. Ces isolats étaient résistants à la ciprofloxacine et à la lincomycine. Leur résistance envers la ciprofloxacine a été confirmée par la présence de substitutions dans la séquence en acides aminés des gènes de l’ADN gyrase (gyrA/gyrB) et de la topoisomérase IV (parC/parE). Des résistances élevées envers la gentamicine, la kanamycine et la streptomycine, et de la résistance envers les macrolides et les lincosamides a également été observées. La fréquence de résistance envers la tétracycline était élevée tandis que celle envers la vancomycine n’a pas été détectée. De plus, aucune résistance n’a été observée envers le linézolide et la quinupristine-dalfopristine. Les données ont démontré une absence complète des gènes esp (protéine de surface des entérocoques) et hyl (hyaluronidase) chez les isolats canins EFRA testés tandis qu’ils possédaient tous le gène acm (adhésine de liaison au collagène d’E. faecium). Aucune activité reliée à la formation de biofilm ou la présence d’éléments CRISPR (loci de courtes répétitions palindromiques à interespaces réguliers) n’a été identifiée chez les isolats canins EFRA. Les familles de plasmide rep6 and rep11 ont significativement été associées aux isolats d’origine canine. Les profils PFGE des isolats d’origine humaine et canine n'ont révélé aucune relation (≤ 80%). Ces résultats illustrent l'importance d'une utilisation judicieuse des antibiotiques en médecine vétérinaire afin d’éviter la dissémination zoonotique des isolats EFRA canins. Nous pensons que ces résultats contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes de résistance aux antibiotiques et de leurs éléments mobiles ainsi qu’à de nouvelles stratégies afin de réduire le transfert horizontal de la résistance aux antibiotiques et des facteurs de virulence.