Archimedean solids: Transition metal mediated rational self-assembly of supramolecular-truncated tetrahedra

A family of nanoscale-sized supramolecular cage compounds with a polyhedral framework is prepared by self-assembly from tritopic building blocks and rectangular corner units via noncovalent coordination interactions. These highly symmetrical cage compounds are described as face-directed, self-assembled truncated tetrahedra with Td symmetry.

Complex mtDNA constitutes an approximate 620-kb insertion on Arabidopsis thaliana chromosome 2: Implication of potential sequencing errors caused by large-unit repeats

Previously conducted sequence analysis of Arabidopsis thaliana (ecotype Columbia-0) reported an insertion of 270-kb mtDNA into the pericentric region on the short arm of chromosome 2. DNA fiber-based fluorescence in situ hybridization analyses reveal that the mtDNA insert is 618 ± 42 kb, ≈2.3 times greater than that determined by contig assembly and sequencing analysis. Portions of the mitochondrial genome previously believed to be absent were identified within the insert. Sections of the mtDNA are repeated throughout the insert. The cytological data illustrate that DNA contig assembly by using bacterial artificial chromosomes tends to produce a minimal clone path by skipping over duplicated regions, thereby resulting in sequencing errors. We demonstrate that fiber-fluorescence in situ hybridization is a powerful technique to analyze large repetitive regions in the higher eukaryotic genomes and is a valuable complement to ongoing large genome sequencing projects.

Assembly of RecA-like recombinases: Distinct roles for mediator proteins in mitosis and meiosis

Members of the RecA family of recombinases from bacteriophage T4, Escherichia coli, yeast, and higher eukaryotes function in recombination as higher-order oligomers assembled on tracts of single-strand DNA (ssDNA). Biochemical studies have shown that assembly of recombinase involves accessory factors. These studies have identified a class of proteins, called recombination mediator proteins, that act by promoting assembly of recombinase on ssDNA tracts that are bound by ssDNA-binding protein (ssb). In the absence of mediators, ssb inhibits recombination reactions by competing with recombinase for DNA-binding sites. Here we briefly review mediated recombinase assembly and present results of new in vivo experiments. Immuno-double-staining experiments in Saccharomyces cerevisiae suggest that Rad51, the eukaryotic recombinase, can assemble at or near sites containing ssb (replication protein A, RPA) during the response to DNA damage, consistent with a need for mediator activity. Correspondingly, mediator gene mutants display defects in Rad51 assembly after DNA damage and during meiosis, although the requirements for assembly are distinct in the two cases. In meiosis, both Rad52 and Rad55/57 are required, whereas either Rad52 or Rad55/57 is sufficient to promote assembly of Rad51 in irradiated mitotic cells. Rad52 promotes normal amounts of Rad51 assembly in the absence of Rad55 at 30°C but not 20°C, accounting for the cold sensitivity of rad55 null mutants. Finally, we show that assembly of Rad51 is induced by radiation during S phase but not during G1, consistent with the role of Rad51 in repairing the spontaneous damage that occurs during DNA replication.

A dynamic assembly of diverse transcription factors integrates activation and cell-type information for interleukin 2 gene regulation.

The interleukin 2 (IL-2) gene is subject to two types of regulation: its expression is T-lymphocyte-specific and it is acutely dependent on specific activation signals. The IL-2 transcriptional apparatus integrates multiple types of biochemical information in determining whether or not the gene will be expressed, using multiple diverse transcription factors that are each optimally activated or inhibited by different signaling pathways. When activation of one or two of these factors is blocked IL-2 expression is completely inhibited. The inability of the other, unaffected factors to work is explained by the striking finding that none of the factors interacts stably with its target site in the IL-2 enhancer unless all the factors are present. Coordinate occupancy of all the sites in the minimal enhancer is apparently maintained by continuous assembly and disassembly cycles that respond to the instantaneous levels of each factor in the nuclear compartment. In addition, the minimal enhancer undergoes specific increases in DNase I accessibility, consistent with dramatic changes in chromatin structure upon activation. Still to be resolved is what interaction(s) conveys T-lineage specificity. In the absence of activating signals, the minimal IL-2 enhancer region in mature T cells is apparently unoccupied, exactly as in non-T lineage cells. However, in a conserved but poorly studied upstream region, we have now mapped several novel sites of DNase I hypersensitivity in vivo that constitutively distinguish IL-2 producer type T cells from cell types that cannot express IL-2. Thus a distinct domain of the IL-2 regulatory sequence may contain sites for competence- or lineage-marking protein contacts.

PR-39, a proline-rich antibacterial peptide that inhibits phagocyte NADPH oxidase activity by binding to Src homology 3 domains of p47 phox.

Reactive oxygen intermediates generated by the phagocyte NADPH oxidase are critically important components of host defense. However, these highly toxic oxidants can cause significant tissue injury during inflammation; thus, it is essential that their generation and inactivation are tightly regulated. We show here that an endogenous proline-arginine (PR)-rich antibacterial peptide, PR-39, inhibits NADPH oxidase activity by blocking assembly of this enzyme through interactions with Src homology 3 domains of a cytosolic component. This neutrophil-derived peptide inhibited oxygen-dependent microbicidal activity of neutrophils in whole cells and in a cell-free assay of NADPH oxidase. Both oxidase inhibitory and direct antimicrobial activities were defined within the amino-terminal 26 residues of PR-39. Oxidase inhibition was attributed to binding of PR-39 to the p47phox cytosolic oxidase component. Its effects involve both a polybasic amino-terminal segment and a proline-rich core region of PR-39 that binds to the p47phox Src homology 3 domains and, thereby, inhibits interaction with the small subunit of cytochrome b558, p22phox. These findings suggest that PR-39, which has been shown to be involved in tissue repair processes, is a multifunctional peptide that can regulate NADPH oxidase production of superoxide anion O2-. thus limiting excessive tissue damage during inflammation.

PKC-alpha-mediated remodeling of the actin cytoskeleton is involved in constitutive albumin uptake by proximal tubule cells

One key role of the renal proximal tubule is the reabsorption of proteins from the glomerular filtrate by constitutive receptor-mediated endocytosis. In the opossum kidney (OK) renal proximal tubule cell line, inhibition of protein kinase C (PKC) reduces albumin uptake, although the isoforms involved and mechanisms by which this occurs have not been identified. We used pharmacological and molecular approaches to investigate the role of PKC-α in albumin endocytosis. We found that albumin uptake in OK cells was inhibited by the pan-PKC blocker bisindolylmaleimide-1 and the isoform-specific PKC blockers Go-6976 and 2',3,3',4,4'-hexahydroxy-1,1'-biphenyl-6,6'-dimethanol dimethyl ether, indicating a role for PKC-α. Overexpression of a kinase deficient PKC-α(K368R) but not wild-type PKC-α significantly reduced albumin endocytosis. Western blot analysis of fractionated cells showed an increased association of PKC-α-green fluorescent protein with the membrane fraction within 10-20 min of exposure to albumin. We used phalloidin to demonstrate that albumin induces the formation of clusters of actin at the apical surface of OK cells and that these clusters correspond to the location of albumin uptake. These clusters were not present in cells grown in the absence of albumin. In cells treated either with PKC inhibitors or overexpressing kinase-deficient PKC-α(K368R) this actin cluster formation was significantly reduced. This study identifies a role for PKC-α in constitutive albumin uptake in OK cells by mediating assembly of actin microfilaments at the apical membrane.

A NOVEL MUTATION IN BCS1L IN A PATIENT WITH AN ISOLATED MITOCHONDRIAL COMPLEX III DEFICIENCY

Background: Isolated complex III deficiencies are caused by mutations in the mitochondrial CytB gene, in the BCS1L gene coding for a CIII assembly factor and in the UQCRQ gene that codes for the ubiquinone binding protein of complex III. Objective: Description of clinical features, mitochondrial function and molecular genetic analysis in a patient with an isolated complex III deficiency. Patient: A 17 year old boy, born to consanguineous parents who presented with hypoglycemia, glycosuria, deafness, growth retardation, Fanconi Syndrome and severe lactic acidosis in the neonatal period. Methods: Activities and assembly of OXPHOS complexes were investigated spectrophotometrically and by BN-PAGE. mt-DNAwas screened for deletions. Cytochrome b (CytB) and the BCS1L gene were sequenced. Results: Isolated complex III deficiency was detected in the patient's skeletal muscle. Using BN-PAGE blotting a complex III of lower molecular weight was detected. Staining the 2D reveals a missing subunit. No mutation was detected in the mitochondrial CytB gene. Sequence analysis of BCS1L revealed a novel homozygous point mutation p.M48V. Conclusion: The patients decreased complex III activity is most likely caused by incomplete assembly of complex III due to the homozygous p. M48V mutation in the BCS1L gene.

Integroitujen laitekaappien tuotannon tehostaminen elektroniikkateollisuudessa

Laitekaappien integrointi koostuu moduulien sekä kaapeleiden liittämisestä mallikohtaisiksi kokonaisuuksiksi. Tämä kokoonpanoprosessi on tilausohjautuva ja tehdään mallikohtaisesti yksittäiskokoonpanona. Mallien integrointityön vaikeus ja kokoonpanoaika vaihtelevat voimakkaasti. Tämä yhdistettynä työvoiman vaihtuvuuteen luo haastavan ympäristön kehittää tuotantoa sekä laadun että kapasiteetin näkökulmasta. Työssä on selvitetty voidaanko näitä kehittää jakamalla tuotantoprosessi pienempiin vaiheisiin, jotka ovat helpompi tasapainottaa ja oppia. Kokoomalinjan soveltaminen tilausohjautuvaan tuotantoon vaatii perinteiseen tahdistettuun kokoomalinjaan nähden suurempien poikkeavuuksien sallimista. Toisistaan merkittävästi poikkeavien työaikojen ja laajan mallivariaation vuoksi linjaa ei pystytä hallitsemaan niin järjestelmällisesti kuin tasapituisilla työvaiheilla. Tehokkaan tuotannon aikaansaaminen tällaiselle linjalle vaatii mahdollisuutta työjärjestyksen suunnitteluun ja sen simulointiin. Tässä työssä on pyritty arvioimaan simuloinnin avulla kokoomalinjan toimivuutta stokastisen kysynnän vallitessa. Malli on luotu hyväksikäyttäen tuotteiden valmistusaikoja, jotka on jaettu mallikohtaisesti kaikkiin mahdollisiin työtehtäviin. Nämä tehtävät on pyritty tasapainottamaan eri työpisteiden tehtäviksi. Tasapainotuksen tavoitteena on ollut minimoida tuotteiden työtehtävien keston voimakasta hajontaa, jota mallien kysynnän satunnaisuus voimistaa. Simulointien perusteella on luotu yksinkertaistettu sääntö työjärjestyksen muodostamiselle. Mallinnuksessa on pyritty maksimoimaan tuotannon tehokkuus minimoiden sekä keskeneräisen tuotannon määrää että läpimenoaikaa. Tehokkaimman vaihtoehdon löydyttyä on arvioitu kokoomalinjan soveltuvuutta laitekaappien integrointiin.

Cellular responses to stress and kinase signaling activation : apoptosis and differentiation

Stressignaler avkänns många gånger av membranbundna proteiner som översätter signalerna till kemisk modifiering av molekyler, ofta proteinkinaser Dessa kinaser överför de avkodade budskapen till specifika transkriptionsfaktorer genom en kaskad av sekventiella fosforyleringshändelser, transkriptionsfaktorerna aktiverar i sin tur de gener som behövs för att reagera på stressen. En av de mest kända måltavlorna för stressignaler är transkriptionsfaktor AP-1 familjemedlemen c-Jun. I denna studie har jag identifierat den nukleolära proteinet AATF som en ny regulator av c-Jun-medierad transkriptionsaktivitet. Jag visar att stresstimuli inducerar omlokalisering av AATF vilket i sin tur leder till aktivering av c-Jun. Den AATF-medierad ökningen av c-Jun-aktiviteten leder till en betydande ökning av programmerad celldöd. Parallellt har jag vidarekarakteriserat Cdk5/p35 signaleringskomplexet som tidigare har identifierats i vårt laboratorium som en viktig faktor för myoblastdifferentiering. Jag identifierade den atypiska PKCξ som en uppströms regulator av Cdk5/p35-komplexet och visar att klyvning och aktivering av Cdk5 regulatorn p35 är av fysiologisk betydelse för differentieringsprocessen och beroende av PKCξ aktivitet. Jag visar att vid induktion av differentiering fosforylerar PKCξ p35 vilket leder till calpain-medierad klyvning av p35 och därmed ökning av Cdk5-aktiviteten. Denna avhandling ökar förståelsen för de regulatoriska mekanismer som styr c-Jun-transkriptionsaktiviteten och c-Jun beroende apoptos genom att identifiera AATF som en viktig faktor. Dessutom ger detta arbete nya insikter om funktionen av Cdk5/p35-komplexet under myoblastdifferentiering och identifierar PKCξ som en uppströms regulator av Cdk5 aktivitet och myoblast differentiering.

Defining the crime of aggression : cutting the Gordian knot ?

"Mémoire présenté à la Faculté des Études supérieures en vue de l'obtention du grade de LL.M. en Maîtrise en droit Option recherche"

Structure et dynamique des communautés multi-espèces : le rôle de l’espace

Cette thèse porte sur le rôle de l’espace dans l’organisation et dans la dynamique des communautés écologiques multi-espèces. Deux carences peuvent être identifiées dans les études théoriques actuelles portant sur la dimension spatiale des communautés écologiques : l’insuffisance de modèles multi-espèces représentant la dimension spatiale explicitement, et le manque d’attention portée aux interactions positives, tel le mutualisme, en dépit de la reconnaissance de leur ubiquité dans les systèmes écologiques. Cette thèse explore cette problématique propre à l’écologie des communautés, en utilisant une approche théorique s’inspirant de la théorie des systèmes complexes et de la mécanique statistique. Selon cette approche, les communautés d’espèces sont considérées comme des systèmes complexes dont les propriétés globales émergent des interactions locales entre les organismes qui les composent, et des interactions locales entre ces organismes et leur environnement. Le premier objectif de cette thèse est de développer un modèle de métacommunauté multi-espèces, explicitement spatial, orienté à l’échelle des individus et basé sur un réseau d’interactions interspécifiques générales comprenant à la fois des interactions d’exploitation, de compétition et de mutualisme. Dans ce modèle, les communautés locales sont formées par un processus d’assemblage des espèces à partir d’un réservoir régional. La croissance des populations est restreinte par une capacité limite et leur dynamique évolue suivant des mécanismes simples de reproduction et de dispersion des individus. Ces mécanismes sont dépendants des conditions biotiques et abiotiques des communautés locales et leur effet varie en fonction des espèces, du temps et de l’espace. Dans un deuxième temps, cette thèse a pour objectif de déterminer l’impact d’une connectivité spatiale croissante sur la dynamique spatiotemporelle et sur les propriétés structurelles et fonctionnelles de cette métacommunauté. Plus précisément, nous évaluons différentes propriétés des communautés en fonction du niveau de dispersion des espèces : i) la similarité dans la composition des communautés locales et ses patrons de corrélations spatiales; ii) la biodiversité locale et régionale, et la distribution locale de l’abondance des espèces; iii) la biomasse, la productivité et la stabilité dynamique aux échelles locale et régionale; et iv) la structure locale des interactions entre les espèces. Ces propriétés sont examinées selon deux schémas spatiaux. D’abord nous employons un environnement homogène et ensuite nous employons un environnement hétérogène où la capacité limite des communautés locales évoluent suivant un gradient. De façon générale, nos résultats révèlent que les communautés écologiques spatialement distribuées sont extrêmement sensibles aux modes et aux niveaux de dispersion des organismes. Leur dynamique spatiotemporelle et leurs propriétés structurelles et fonctionnelles peuvent subir des changements profonds sous forme de transitions significatives suivant une faible variation du niveau de dispersion. Ces changements apparaissent aussi par l’émergence de patrons spatiotemporels dans la distribution spatiale des populations qui sont typiques des transitions de phases observées généralement dans les systèmes physiques. La dynamique de la métacommunauté présente deux régimes. Dans le premier régime, correspondant aux niveaux faibles de dispersion des espèces, la dynamique d’assemblage favorise l’émergence de communautés stables, peu diverses et formées d’espèces abondantes et fortement mutualistes. La métacommunauté possède une forte diversité régionale puisque les communautés locales sont faiblement connectées et que leur composition demeure ainsi distincte. Par ailleurs dans le second régime, correspondant aux niveaux élevés de dispersion, la diversité régionale diminue au profit d’une augmentation de la diversité locale. Les communautés locales sont plus productives mais leur stabilité dynamique est réduite suite à la migration importante d’individus. Ce régime est aussi caractérisé par des assemblages incluant une plus grande diversité d’interactions interspécifiques. Ces résultats suggèrent qu’une augmentation du niveau de dispersion des organismes permet de coupler les communautés locales entre elles ce qui accroît la coexistence locale et favorise la formation de communautés écologiques plus riches et plus complexes. Finalement, notre étude suggère que le mutualisme est fondamentale à l’organisation et au maintient des communautés écologiques. Les espèces mutualistes dominent dans les habitats caractérisés par une capacité limite restreinte et servent d’ingénieurs écologiques en facilitant l’établissement de compétiteurs, prédateurs et opportunistes qui bénéficient de leur présence.

La politique des nationalités : vecteur d’expansion internationale du Second Empire français (1859-1868)

Mémoire de maîtrise utilisant les archives trouvées aux Archives Nationales de France ( AN section Paris), aux archives du Ministère des Affaires étrangères de France (AMAE) et celles du fond d'archives Colonna Walewski (ACW).

Développement de nouveaux matériaux organométalliques pour des applications dans le domaine de la conversion d’énergie solaire

Dans un contexte où l’approvisionnement énergétique mondial du 21e siècle est un enjeu majeur, le développement de sources d’énergie renouvelables suscite l’attention croissante de la communauté scientifique et industrielle. L’énergie solaire est définitivement l’une des meilleures alternatives aux combustibles fossiles en tant que source d’énergie du monde de demain. Ce mémoire traite donc du développement de nouveaux matériaux organométalliques pour des applications de photorécoltage d’énergie en photovoltaïque et en production d’hydrogène. Le premier chapitre présente la synthèse assistée par microondes de quatre nouveaux complexes de Co(II), Ni(II), Cu(II) et Zn(II) basés sur le ligand tétra-p-méthoxyphényl-azadipyrrométhène (ADPM) avec des rendements variant de 89% à quantitatif. Ces complexes sont mis en relation avec d’autres complexes homoleptiques connus portant le tétraphényl-ADPM comme ligand ainsi qu’avec leurs chélates de BF2+ pour une meilleure compréhension des tendances engendrées par la substitution de l’agent coordonnant et/ou des substituants p-méthoxy. Pour ce faire, le comportement électrochimique et photophysique est présenté. De façon générale, la présence des quatre groupements p-méthoxy semble rendre les dérivés de cet ADPM plus susceptibles à la dégradation électrochimique en conditions d’oxydation et induire un déplacement bathochromique des propriétés optiques d’absorption et d’émission. Les structures rayons X du ligand tétra-p-méthoxyphényl-ADPM et de son complexe homoleptique de Co(II) sont aussi discutées. Cette étude a été effectuée dans l’espoir de fournir des informations utiles sur la stabilité des ADPM aux chercheurs du domaine photovoltaïque en quête de nouveaux chromophores dans le proche infrarouge (NIR). Le deuxième chapitre présente quant à lui les propriétés de senseur envers les anions F-, OAc- et H2PO4- de deux nouveaux complexes neutres de Re(I) de type mono- et dinucléaire basés sur une phénanthroline substituée en position 5 contenant un récepteur thio-urée. Ces composés ont été obtenus dans des rendements de 81% et 60%, respectivement. L’effet de la formation de ponts hydrogène lors de l’ajout d’anions versus la déprotonation du récepteur a été évalué par des titrations UV/Vis et RMN 1H et semble indiquer que la formation de la base conjuguée du récepteur est favorisée pour ce type de système. De plus, la structure rayons X d’un des précurseurs est présentée et permet une discussion sur la chiralité des complexes mono- et dinucléaire obtenus. L’obtention d’un complexe bimétallique par autoassemblage ouvre la voie à la préparation d’antennes moléculaires pour des systèmes de photosynthèse artificielle.

Organisation moléculaire dirigée par le groupe CONH2 en 2D et 3D

Notre étude a pour objet la conception, la synthèse ainsi que l’étude structurale d’architectures supramoléculaires obtenues par auto-assemblage, en se basant sur les concepts de la tectonique moléculaire. Cette branche de la chimie supramoléculaire s’occupe de la conception et la synthèse de molécules organiques appelées tectons, du grec tectos qui signifie constructeur. Le tecton est souvent constitué de sites de reconnaissance branchés sur un squelette bien choisi. Les sites de reconnaissance orientés par la géométrie du squelette peuvent participer dans des interactions intermoléculaires qui sont suffisamment fortes et directionnelles pour guider la topologie du cristal résultant. La stratégie envisagée utilise des processus d'auto-assemblage engageant des interactions réversibles entre les tectons. L’auto-assemblage dirigé par de fortes interactions intermoléculaires directionnelles est largement utilisé pour fabriquer des matériaux dont les composants doivent être positionnés en trois dimensions (3D) d'une manière prévisible. Cette stratégie peut également être utilisée pour contrôler l’association moléculaire en deux dimensions (2D), ce qui permet la construction de monocouches organisées et prédéterminées sur différents types des surfaces, tels que le graphite.Notre travail a mis l’accent sur le comportement de la fonction amide comme fonction de reconnaissance qui est un analogue du groupement carboxyle déjà utilisé dans plusieurs études précédentes. Nous avons étudié le comportement d’une série de composés contenant un noyau plat conçu pour faciliter l'adsorption sur le graphite et modifiés par l'ajout de groupes amide pour favoriser la formation de liaisons hydrogène entre les molécules ainsi adsorbées. La capacité de ces composés à former de monocouches organisées à l’échelle moléculaire en 2D a été examinée par microscopie à effet tunnel, etleur organisation en 3D a également été étudiée par cristallographie aux rayons X. Dans notre étude, nous avons systématiquement modifié la géométrie moléculaire et d'autres paramètres afin d'examiner leurs effets sur l'organisation moléculaire. Nos résultats suggèrent que les analyses structurales combinées en 2D et 3D constituent un important atout dans l'effort pour comprendre les interactions entre les molécules adsorbées et l’effet de l’interaction avec la surface du substrat.

Self-assembled Transition Metal Coordination Frameworks of Carbohydrazone and Thiocarbohydrazone Ligands: Structural, Spectral, Magnetic and Anticancer Properties

Chemistry occupies a unique middle position in the scientific arena, between physics and mathematics on the one side and biology, ecology, sociology and economics on the other [1]. Chemistry is the science of matter and of its transformations, and life is its highest expression [2]. According to reductionist thinking biology is reducible into chemistry, chemistry into physics, and ultimately physics into mathematics. Reductionism implies the ease of understanding one level in terms of another.The work presented this thesis comprises synthesis and characterization of suitably substituted thiocarbohydrazone and carbohydrazone ligand building blocks, self-assembled metallosupramolecular square grid complexes as well as some di/multinuclear complexes. The primary aim was the deliberate syntheses of some novel transition metal framework complexes, mainly metallosupramolecular coordination square grids by self-assembly and their physico-chemical characterization. The work presented, however, also include synthesis and characterization of four mononuclear Ni(II) complexes of two thiosemicarbazones, which we carried out as a preliminary and supporting study. Based on the present work we would like to conclude that the carbohydrazones, thiocarbohydrazones and their coordination framework complexes of transition metals are promising systems for wide application in science and technology varied from physics to biotechnology. Novel classes of materials and biologically important potential compounds open up further scope of researches and we hopefully welcome any sort of related research to make this work more valuable.