Molecular analysis of the bovine coronavirus S1 gene by direct sequencing of diarrheic fecal specimens

Bovine coronavirus (BCoV) causes severe diarrhea in newborn calves, is associated with winter dysentery in adult cattle and respiratory infections in calves and feedlot cattle. The BCoV S protein plays a fundamental role in viral attachment and entry into the host cell, and is cleaved into two subunits termed S1 (amino terminal) and S2 (carboxy terminal). The present study describes a strategy for the sequencing of the BCoV S1 gene directly from fecal diarrheic specimens that were previously identified as BCoV positive by RT-PCR assay for N gene detection. A consensus sequence of 2681 nucleotides was obtained through direct sequencing of seven overlapping PCR fragments of the S gene. The samples did not undergo cell culture passage prior to PCR amplification and sequencing. The structural analysis was based on the genomic differences between Brazilian strains and other known BCoV from different geographical regions. The phylogenetic analysis of the entire S1 gene showed that the BCoV Brazilian strains were more distant from the Mebus strain (97.8% identity for nucleotides and 96.8% identity for amino acids) and more similar to the BCoV-ENT strain (98.7% for nucleotides and 98.7% for amino acids). Based on the phylogenetic analysis of the hypervariable region of the S1 subunit, these strains clustered with the American (BCoV-ENT, 182NS) and Canadian (BCQ20, BCQ2070, BCQ9, BCQ571, BCQ1523) calf diarrhea and the Canadian winter dysentery (BCQ7373, BCQ2590) strains, but clustered on a separate branch of the Korean and respiratory BCoV strains. The BCoV strains of the present study were not clustered in the same branch of previously published Brazilian strains (AY606193, AY606194). These data agree with the genealogical construction and suggest that at least two different BCoV strains are circulating in Brazil.

Relationship between work rate and oxygen uptake in mitochondrial myopathy during ramp-incremental exercise

We determined the response characteristics and functional correlates of the dynamic relationship between the rate (Δ) of oxygen consumption ( O2) and the applied power output (work rate = WR) during ramp-incremental exercise in patients with mitochondrial myopathy (MM). Fourteen patients (7 males, age 35.4 ± 10.8 years) with biopsy-proven MM and 10 sedentary controls (6 males, age 29.0 ± 7.8 years) took a ramp-incremental cycle ergometer test for the determination of the O2 on-exercise mean response time (MRT) and the gas exchange threshold (GET). The ΔO2/ΔWR slope was calculated up to GET (S1), above GET (S2) and over the entire linear portion of the response (S T). Knee muscle endurance was measured by isokinetic dynamometry. As expected, peak O2 and muscle performance were lower in patients than controls (P < 0.05). Patients had significantly lower ΔO2/ΔWR than controls, especially the S2 component (6.8 ± 1.5 vs 10.3 ± 0.6 mL·min-1·W-1, respectively; P < 0.001). There were significant relationships between ΔO2/ΔWR (S T) and muscle endurance, MRT-O2, GET and peak O2 in MM patients (P < 0.05). In fact, all patients with ΔO2/ΔWR below 8 mL·min-1·W-1 had severely reduced peak O2 values (<60% predicted). Moreover, patients with higher cardiopulmonary stresses during exercise (e.g., higher Δ ventilation/carbon dioxide output and Δ heart rate/ΔO2) had lower ΔO2/ΔWR (P < 0.05). In conclusion, a readily available, effort-independent index of aerobic dysfunction during dynamic exercise (ΔO2/ΔWR) is typically reduced in patients with MM, being related to increased functional impairment and higher cardiopulmonary stress.

Facilitatory effects of an auditory warning stimulus in a visual location identification task and a visual shape identification task

The occurrence of a weak auditory warning stimulus increases the speed of the response to a subsequent visual target stimulus that must be identified. This facilitatory effect has been attributed to the temporal expectancy automatically induced by the warning stimulus. It has not been determined whether this results from a modulation of the stimulus identification process, the response selection process or both. The present study examined these possibilities. A group of 12 young adults performed a reaction time location identification task and another group of 12 young adults performed a reaction time shape identification task. A visual target stimulus was presented 1850 to 2350 ms plus a fixed interval (50, 100, 200, 400, 800, or 1600 ms, depending on the block) after the appearance of a fixation point, on its left or right side, above or below a virtual horizontal line passing through it. In half of the trials, a weak auditory warning stimulus (S1) appeared 50, 100, 200, 400, 800, or 1600 ms (according to the block) before the target stimulus (S2). Twelve trials were run for each condition. The S1 produced a facilitatory effect for the 200, 400, 800, and 1600 ms stimulus onset asynchronies (SOA) in the case of the side stimulus-response (S-R) corresponding condition, and for the 100 and 400 ms SOA in the case of the side S-R non-corresponding condition. Since these two conditions differ mainly by their response selection requirements, it is reasonable to conclude that automatic temporal expectancy influences the response selection process.

Correlations between forced oscillation technique parameters and pulmonary densitovolumetry values in patients with acromegaly

The aims of this study were to evaluate the forced oscillation technique (FOT) and pulmonary densitovolumetry in acromegalic patients and to examine the correlations between these findings. In this cross-sectional study, 29 non-smoking acromegalic patients and 17 paired controls were subjected to the FOT and quantification of lung volume using multidetector computed tomography (Q-MDCT). Compared with the controls, the acromegalic patients had a higher value for resonance frequency [15.3 (10.9-19.7) vs 11.4 (9.05-17.6) Hz, P=0.023] and a lower value for mean reactance [0.32 (0.21-0.64) vs 0.49 (0.34-0.96) cm H2O/L/s2, P=0.005]. In inspiratory Q-MDCT, the acromegalic patients had higher percentages of total lung volume (TLV) for nonaerated and poorly aerated areas [0.42% (0.30-0.51%) vs 0.25% (0.20-0.32%), P=0.039 and 3.25% (2.48-3.46%) vs 1.70% (1.45-2.15%), P=0.001, respectively]. Furthermore, the acromegalic patients had higher values for total lung mass in both inspiratory and expiratory Q-MDCT [821 (635-923) vs 696 (599-769) g, P=0.021 and 844 (650-945) vs 637 (536-736) g, P=0.009, respectively]. In inspiratory Q-MDCT, TLV showed significant correlations with all FOT parameters. The TLV of hyperaerated areas showed significant correlations with intercept resistance (rs=−0.602, P<0.001) and mean resistance (rs=−0.580, P<0.001). These data showed that acromegalic patients have increased amounts of lung tissue as well as nonaerated and poorly aerated areas. Functionally, there was a loss of homogeneity of the respiratory system. Moreover, there were correlations between the structural and functional findings of the respiratory system, consistent with the pathophysiology of the disease.

Quality of minimally processed guava with different types of cut, sanification and packing

The purpose of this project was to evaluate the sanitization effect on the quality of minimally processed guava. Initially, research was carried out with consumers in a supermarket to verify preferences of packaging for guava. Following this, the guava cv. Paluma underwent two sanitization sequences using dehydrated sodium dichloroisocyanurate compound, in 50 ppm concentration, sanitization prior to (S1) and after (S2) being cut; removal of excess water; conditioning in PET packaging and PSPVC and storage at 3 ºC ± 1 ºC. Physicochemical analysis - [pH, total soluble solids (SST), total labeled acidity (ATT), ascorbic acid (AA), total sugars (AT) and reducers (AR)], textural sensorial and microbiological analyses were used to monitor the quality of the products. The consumers preferred the guava cut in halves with pulp and packed in PET, although this packaging promoted condensation of water vapor on the inner surface of the lid, compromising the appearance of the product. The two sanitization sequences and the two kinds of packaging did not significantly affect the pH, SST, ATT, SST/ATT, texture and AA values. The AT and AR tenors increased significantly in the MP guavas stored in the PSPVC package. Both sanitizations were efficient in the bacterial control of the indicators of the hygienicsanitary conditions, although the S1 sanitization proved to be more efficient in the control of autochthonous aerobic microbiota (aerobic mesophylic microorganisms). It can be concluded that guava cv. Paluma packed in PSPVC can be conserved for 6 days when stored at 3 ºC.

Suomi toisena kielenä – opettajien näkemyksiä opetuksen merkityksestä, opetussuunnitelmista ja koulutuksellisesta tasa-arvosta

Tutkimuksessa selvitettiin suomi toisena kielenä (S2) -opettajien näkemyksiä kolmesta keskeisestä kysymyksestä, jotka liittyvät peruskoulun S2-oppimäärään: mitä merkitystä heidän mielestään erillisellä S2-opetuksella on, kuinka toimivina he pitävät oppimäärän nykyistä ja tulevaa opetussuunnitelmaa ja millaisena he näkevät S2-oppilaiden tämänhetkisen aseman koulutuksellisen tasa-arvon näkökulmasta. Tutkimuksen aineisto kerättiin teemahaastatteluilla kevään 2015 aikana. Haastateltaviksi valikoitui viisi S2-opettajaa, joilla oli monipuolista kokemusta eri-ikäisten maahanmuuttajataustaisten oppilaiden tai opiskelijoiden kielenopetuksesta. Haastatteluaineiston analyysi toteutettiin aineistolähtöisesti sisällönanalyysinä. Ensimmäisen kysymyksen osalta haastateltavat pitivät erillistä S2-opetusta tärkeänä ensisijaisesti siksi, että sen ansiosta S2-oppilaat saavat tarvitsemaansa kielellistä tukea kielitaidon kaikilla osa-alueilla. Toisen kysymyksen osalta haastateltavat esittivät osin vastakkaisia näkemyksiä esimerkiksi opetussuunnitelmien arviointikriteerien toimivuudesta. He olivat kuitenkin yksimielisesti tyytyväisiä tulevan opetussuunnitelman monipuoliseen tekstikäsitykseen sekä siinä esiintyviin muihin opetuksen periaatteisiin kuten funktionaaliseen kielenoppimiseen. Tulevan opetussuunnitelman suurimpana puutteena nähtiin oppilaiden eri lähtötasojen vähäinen huomiointi. Kolmannen kysymyksen osalta haastateltavien keskeisin huoli oli, että puutteellisten resurssien vuoksi suuri osa S2-oppilaista ei saa riittävää määrää S2-opetusta. Lisäksi haastateltavat näkivät oppilaiden olevan eri kouluissa ja kunnissa keskenään epätasa-arvoisessa asemassa saadun kielellisen tuen suhteen. Tämän tutkimuksen perusteella voi suositella, että S2-opetuksen resursseja tulee jatkossa lisätä ja tuen määrän tulisi perustua myös oppilaiden yksilöllisiin tarpeisiin. Opettajien koulutusta tulisi kehittää niin, että valmistuvat opettajat pystyisivät nykyistä paremmin tukemaan S2-oppilaita suomen kielen oppimisessa. Koulujen tulisi harkita ryhmäkokojen rajaamista tai koulunkäynnin ohjaajien lisäämistä S2-oppilaita sisältävissä luokissa. S2-oppilaille tulisi tarjota nykyistä enemmän tukea eri nivelvaiheissa kuten peruskoulun ja lukion sekä toisen asteen koulutuksen ja korkeakoulun välissä. Jatkossa huoltajien lisäksi myös koululla ja opettajilla tulisi olla mahdollisuus vaikuttaa oppimäärän valintaan. Lisäksi ehdotuksena voi esittää, että Suomessa tulisi käydä vielä laajaa yhteiskunnallista keskustelua S2-oppilaiden ja S2-opetuksen asemasta.

Structural, stratigraphic and geochemical studies of the Horwood Peninsula - Gander Bay Area, Northeast Newfoundland /

The Horwood Peninsula - Gander Bay area is located at NE Newfoundland in the Botwood Zone (Williams et a1., 1974) or in the Dunnage Zone (Williams, 1979) of the Central Mobile Belt of the Newfoundland Appalachians. The area is underlain by Middle Ordovician to possible Lower Silurian rocks of the Davidsville and Indian Islands Groups, respectively. Three conformable formations named informally : the Mafic Volcanic Formation, the Greywacke and Siltstone Formation and the Black Slate Formation, have been recognized in the Davidsville Group. The Greywacke and the Black Slate Formations pass locally into a Melange Formation. From consideration of regional structure and abundant locally-derived mafic volcanic olisto- 1iths in the melange, it is considered to have originated by gravity sliding rather than thrusting. Four formations have been recognized in the Indian Islands Group. They mainly contain silty slate and phyllite, grey cherty siltstone, green to red micaceous siltstone and limestone horizons. Repetition of lithological units by F1 folding are well-demonstrated in one of formations in this Group. The major structure in this Group on the Horwood Peninsula is interpreted to be a synclinal complex. The lithology of this Group is different from the Botwood Group to the west and is probably Late Ordovician and/or Early Silurian in age. The effects of soft-sediment deformation can be seen from the lower part of the Davidsville Group to the middle part of the Indian Islands Group indicating continuous and/or episodic slumping and sliding activities throughout the whole area. However, no siginificant depOSitional and tectonic break that could be assigned to the Taconian Orogeny has been recognized in this study. Three periods of tectonic deformation were produced by the Acadian Orogeny. Double boudinage in thin dikes indicates a southeast-northwest sub-horizontal compression and main northeast-southwest sub-horizontal extension during the D1 deformation. A penetrative, axial planar slaty cleavage (Sl) and tight to isocJ.ina1 F1 folds are products of this deformation. The D2 and D3 deformations formed S2 and S3 fabrics associated with crenulations and kink bands which are well-shown in the slates and phyllites of the Indian Islands Group. The D2 and D3 deformations are the products of vertical and northeast-southwest horizontal shortening respectively. The inferred fault between the Ordovician slates (Davidsville Group) and the siltstones (Indian Islands Group) suggested by Williams (1963, 1964b, 1972, 1978) is absent. Formations can be followed without displacement across this inferred fault. Chemically, the pillow lavas, mafic agglomerates, tuff beds and diabase dikes are subdivided into three rock suites : (a) basaltic komatiite (Beaver Cove Assemblage), (b) tholeiitic basalt (diabase dikes), (c) alkaline basalt (Shoal Bay Assemblage). The high Ti02 , MgO, Ni contents and bimodal characteristic of the basaltic komatiite in the area are comparable to the Svartenhuk Peninsula at Baffin Bay and are interpreted to be the result of an abortive volcano-tectonic rift-zone in a rear-arc basin. Modal and chemical analyses of greywackes and siltstones show the trend of maturity of these rocks increasing from poorly sorted Ordovician greywackes to fairly well-sorted Silurian siltstones. Rock fragments in greywackes indicate source areas consisting of plagiogranite, low grade metamorphic rocks and ultramafic rocks. Rare sedimentary structures in both Groups indicate a southeasterly provenance. Trace element analyses of greywackes also reveal a possible island-arc affinity.

Petrography, geochemistry and structure of the Timmins area, Ontario

Regional structural analysis of the Timmins area indicates four major periods of tectonic deformation. The DI deformation is characterized by a series of isoclinal FI folds which are outlined in the study area by bedding, pillow tops and variolitic flows. The D2 deformation developed the Porcupine Syncline and refolded the Fl folds about a NE. axis. A pervasive S2 foliation developed during low grade (greenschist) regional metamorphism associated with the D2 deformation. The S2 foliation developed south of the Destor-Porcupine Break. The third phase of tectonic D3 deformation is recognized by the development of a S3 sub-horizontal crenulation cleavage which developed on the plane of the S2 foliation. No meso scopic folds are associated with this deformation. The 8 3 crenulation cleavage is observed south of the Destor-Porcupine Break. The D4 tectonic deformation is recorded as a subvertical S4 crenulation cleavage which developed on the plane of the S2 foliation and also offsets the S3 crenulation cleavage. Macroscopic F4 folds have refolded the F2 axial plane. No metamorphic recrystallization is associated with this deformation. The S4 crenulation cleavage is observed south of the Destor-Porcupine Break. Petrographic evidence indicates that the Timmins area has been subjected to pervasive regional low grade (greenschist) metamorphism which has recrystallized the original mineralogy. South of the study are~ the Donut Lake ultramafic lavas have been subjected to contact medium grade (amphibolite facies) metamorphism associated with the intrusion of the Peterlong Lake Complex. The Archean volcanic rocks of the Timmins area have been subdivided into komatiitic, tholeiitic and calcalkaline suites based on Zr, Ti0 2 and Ni. The three elements were used because of their r e lative immobility during subsequent metamorphic events. Geochemical observations in the Timmins area indicates that the composition of the Goose Lake and Donut Lake Formations are a series of peridotitic, pyroxenitic and basaltic komatiites. The Lower Schumacher Formation is a sequence of basaltic komatiites while the upper part of the Lower Schumacher Formation is an intercalated sequence of basaltic komatiites and low Ti0 2 tholeiites. The variolitic flows are felsic tholeiites in composition and geochemical evidenc e sugg ests that they developed as a n immiscible splitting of a tholeiitic magma. The Upper Schumacher Formation is a sequence of tholeiitic rocks dis p laying a mild iron enrichment. The Krist and Boomerang Formations are the felsic calc-alkaline rocks of the study area which are characteristically pyroclastic. The Redstone Fo rmation is dominantly a calc-alkali ne sequence of volcani c rocks whose minor mafic end me mbers exposed in 1t.he study hav e basaltic komatiitic compositions. Geochemical evidence sugges ts that the Keewatin-type se dimentary rocks have a composition similar to a quartz diorite or a granodiorite. Fi e l d obs ervations and petrographic evidence suggests that they were derived fr om a distal source and now repr esent i n part a turbidite sequence. The Timiskaming-type sedimentary rocks approach the c omp osi t ion of the felsic calc-alkaline rocks of the study area . The basal conglomerate in the study are a sugge s ts that th e uni t was derived fr om a proximal source. Petrographic and ge ochemical evidence suggests that the peridotitic and pyroxenitic komatiites originated as a 35-55% partial melt within the mantle, in excess of 100 Km. depth. The melt ros e as a diapir with the subsequent effusion of the ultramafic lavas, The basaltic komatiites and tholeiitic rocks originated in the mantle from lesser degrees of partial melting and fractionated in low pressure chambers. Geochemical evidence suggests a "genetic link" between the basaltic komatiites and tholeiites, The calc-alkaline rocks developed as a result of the increa.se In PO in the magma chamber. The felsic calcalkaline rocks are a late stage effusion possibly the last major volcanic eruptions in the area.

The measurement of the optical absorption cross section of photosystem 1 and photosystem 2 from whole live cells of porphyridium cruentum, in light state 1 and light state 2

The optical cross section of PS I in whole cells of Porphyridium cruentum (UTEX 161), held in either state 1 or state 2, was determined by measuring the change in absorbance at 820nm, an indication of P700+; the X-section of PS2 was determined by measuring the variable fluorescence, (Fv-Fo)/Fo, from PS2. Both cross-sections were 7 determined by fitting Poisson distribution equations to the light saturation curves obtained with single turnover laser flashes which varied in intensity from zero to a level where maximum yield occurred. Flash wavelengths of 574nm, 626nm, and 668nm were used, energy absorbed by PBS, by PBS and chla, and by chla respectively. There were two populations of both PSi and PS2. A fraction of PSi is associated with PBS, and a fraction of PS2 is free from PBS. On the transition S1->S2, only with PBS-absorbed energy (574nm) did the average X-section of PSi increase (27%), and that of PS2 decrease (40%). The fraction of PSi associated with PBS decreased, from 0.65 to 0.35, and the Xsection of this associated PS 1 increased, from 135±65 A2 to 400±300A2. The cross section of PS2 associated with PBS decreased from 150±50 A2 to 85±45 A2, but the fraction of PS2 associated with PBS, approximately 0.75, did not change significantly. The increase in PSi cross section could not be completely accounted for by postulating that several PSi are associated with a single PBS and that in the transition to state2, fewer PSi share the same number of PBS, resulting in a larger X-section. It is postulated that small changes occur in the attachment of PS2 to PBS causing energy to be diverted to the attached PSi. These experiments support neither the mobile-PBS model of state transitions nor that of spillover. From cross section changes there was no evidence of energy transfer from PS2 to PSi with 668nm light. The decrease in PS2 fluorescence which occurred at this wavelength cannot be explained by energy transfer; another explanation must be sought. No explanation was found for an observed decrease in PSi yield at high flash intensities.

SCaFoS: a tool for Selection, Concatenation and Fusion of Sequences for phylogenomics

Affiliation: Département de Biochimie, Université de Montréal

Intra- and inter-hemispheric interactions in somatosensory processing of pain : dynamical causal modeling analysis of fMRI data

La douleur est une expérience perceptive comportant de nombreuses dimensions. Ces dimensions de douleur sont inter-reliées et recrutent des réseaux neuronaux qui traitent les informations correspondantes. L’élucidation de l'architecture fonctionnelle qui supporte les différents aspects perceptifs de l'expérience est donc une étape fondamentale pour notre compréhension du rôle fonctionnel des différentes régions de la matrice cérébrale de la douleur dans les circuits corticaux qui sous tendent l'expérience subjective de la douleur. Parmi les diverses régions du cerveau impliquées dans le traitement de l'information nociceptive, le cortex somatosensoriel primaire et secondaire (S1 et S2) sont les principales régions généralement associées au traitement de l'aspect sensori-discriminatif de la douleur. Toutefois, l'organisation fonctionnelle dans ces régions somato-sensorielles n’est pas complètement claire et relativement peu d'études ont examiné directement l'intégration de l'information entre les régions somatiques sensorielles. Ainsi, plusieurs questions demeurent concernant la relation hiérarchique entre S1 et S2, ainsi que le rôle fonctionnel des connexions inter-hémisphériques des régions somatiques sensorielles homologues. De même, le traitement en série ou en parallèle au sein du système somatosensoriel constitue un autre élément de questionnement qui nécessite un examen plus approfondi. Le but de la présente étude était de tester un certain nombre d'hypothèses sur la causalité dans les interactions fonctionnelle entre S1 et S2, alors que les sujets recevaient des chocs électriques douloureux. Nous avons mis en place une méthode de modélisation de la connectivité, qui utilise une description de causalité de la dynamique du système, afin d'étudier les interactions entre les sites d'activation définie par un ensemble de données provenant d'une étude d'imagerie fonctionnelle. Notre paradigme est constitué de 3 session expérimentales en utilisant des chocs électriques à trois différents niveaux d’intensité, soit modérément douloureux (niveau 3), soit légèrement douloureux (niveau 2), soit complètement non douloureux (niveau 1). Par conséquent, notre paradigme nous a permis d'étudier comment l'intensité du stimulus est codé dans notre réseau d'intérêt, et comment la connectivité des différentes régions est modulée dans les conditions de stimulation différentes. Nos résultats sont en faveur du mode sériel de traitement de l’information somatosensorielle nociceptive avec un apport prédominant de la voie thalamocorticale vers S1 controlatérale au site de stimulation. Nos résultats impliquent que l'information se propage de S1 controlatéral à travers notre réseau d'intérêt composé des cortex S1 bilatéraux et S2. Notre analyse indique que la connexion S1→S2 est renforcée par la douleur, ce qui suggère que S2 est plus élevé dans la hiérarchie du traitement de la douleur que S1, conformément aux conclusions précédentes neurophysiologiques et de magnétoencéphalographie. Enfin, notre analyse fournit des preuves de l'entrée de l'information somatosensorielle dans l'hémisphère controlatéral au côté de stimulation, avec des connexions inter-hémisphériques responsable du transfert de l'information à l'hémisphère ipsilatéral.

Codage de l’information visuelle par la plasticité et la synchronisation des réponses neuronales dans le cortex visuel primaire du chat

Les systèmes sensoriels encodent l’information sur notre environnement sous la forme d’impulsions électriques qui se propagent dans des réseaux de neurones. Élucider le code neuronal – les principes par lesquels l’information est représentée dans l’activité des neurones – est une question fondamentale des neurosciences. Cette thèse constituée de 3 études (E) s’intéresse à deux types de codes, la synchronisation et l’adaptation, dans les neurones du cortex visuel primaire (V1) du chat. Au niveau de V1, les neurones sont sélectifs pour des propriétés comme l’orientation des contours, la direction et la vitesse du mouvement. Chaque neurone ayant une combinaison de propriétés pour laquelle sa réponse est maximale, l’information se retrouve distribuée dans différents neurones situés dans diverses colonnes et aires corticales. Un mécanisme potentiel pour relier l’activité de neurones répondant à des items eux-mêmes reliés (e.g. deux contours appartenant au même objet) est la synchronisation de leur activité. Cependant, le type de relations potentiellement encodées par la synchronisation n’est pas entièrement clair (E1). Une autre stratégie de codage consiste en des changements transitoires des propriétés de réponse des neurones en fonction de l’environnement (adaptation). Cette plasticité est présente chez le chat adulte, les neurones de V1 changeant d’orientation préférée après exposition à une orientation non préférée. Cependant, on ignore si des neurones spatialement proches exhibent une plasticité comparable (E2). Finalement, nous avons étudié la dynamique de la relation entre synchronisation et plasticité des propriétés de réponse (E3). Résultats principaux — (E1) Nous avons montré que deux stimuli en mouvement soit convergent soit divergent élicitent plus de synchronisation entre les neurones de V1 que deux stimuli avec la même direction. La fréquence de décharge n’était en revanche pas différente en fonction du type de stimulus. Dans ce cas, la synchronisation semble coder pour la relation de cocircularité dont le mouvement convergent (centripète) et divergent (centrifuge) sont deux cas particuliers, et ainsi pourrait jouer un rôle dans l’intégration des contours. Cela indique que la synchronisation code pour une information qui n’est pas présente dans la fréquence de décharge des neurones. (E2) Après exposition à une orientation non préférée, les neurones changent d’orientation préférée dans la même direction que leurs voisins dans 75% des cas. Plusieurs propriétés de réponse des neurones de V1 dépendent de leur localisation dans la carte fonctionnelle corticale pour l’orientation. Les comportements plus diversifiés des 25% de neurones restants sont le fait de différences fonctionnelles que nous avons observé et qui suggèrent une localisation corticale particulière, les singularités, tandis que la majorité des neurones semblent situés dans les domaines d’iso-orientation. (E3) Après adaptation, les paires de neurones dont les propriétés de réponse deviennent plus similaires montrent une synchronisation accrue. Après récupération, la synchronisation retourne à son niveau initial. Par conséquent, la synchronisation semble refléter de façon dynamique la similarité des propriétés de réponse des neurones. Conclusions — Cette thèse contribue à notre connaissance des capacités d’adaptation de notre système visuel à un environnement changeant. Nous proposons également des données originales liées au rôle potentiel de la synchronisation. En particulier, la synchronisation semble capable de coder des relations entre objets similaires ou dissimilaires, suggérant l’existence d’assemblées neuronales superposées.

Étude de la voie de signalisation de l’insuline chez la drosophile par une approche phosphoprotéomique

La phosphorylation est une modification post-traductionnelle modulant l’activité, la conformation ou la localisation d’une protéine et régulant divers processus. Les kinases et phosphatases sont responsables de la dynamique de phosphorylation et agissent de manière coordonnée. L’activation anormale ou la dérégulation de kinases peuvent conduire au développement de cancers ou de désordres métaboliques. Les récepteurs tyrosine kinase (RTKs) sont souvent impliqués dans des maladies et la compréhension des mécanismes régissant leur régulation permet de déterminer les effets anticipés sur leurs substrats. Dans ce contexte, le but de cette thèse est d’identifier les évènements de phosphorylation intervenant dans la voie de l’insuline chez la drosophile impliquant un RTK : le récepteur de l’insuline (InR). La cascade de phosphorylation déclenchée suite à l’activation du récepteur est conservée chez le mammifère. Afin d’étudier le phosphoprotéome de cellules S2 de drosophile, nous avons utilisé une étape d’enrichissement de phosphopeptides sur dioxyde de titane suivie de leur séparation par chromatographie liquide (LC) et mobilité ionique (FAIMS). Les phosphopeptides sont analysés par spectrométrie de masse en tandem à haute résolution. Nous avons d’abord démontré les bénéfices de l’utilisation du FAIMS comparativement à une étude conventionnelle en rapportant une augmentation de 50 % dans le nombre de phosphopeptides identifiés avec FAIMS. Cette technique permet de séparer des phosphoisomères difficilement distinguables par LC et l’acquisition de spectres MS/MS distincts où la localisation précise du phosphate est déterminée. Nous avons appliqué cette approche pour l’étude des phosphoprotéomes de cellules S2 contrôles ou traitées à l’insuline et avons identifié 32 phosphopeptides (sur 2 660 quantifiés) pour lesquels la phosphorylation est modulée. Étonnamment, 50 % des cibles régulées possèdent un site consensus pour la kinase CK2. Une stratégie d’inhibition par RNAi a été implémentée afin d’investiguer le rôle de CK2 dans la voie de l’insuline. Nous avons identifié 6 phosphoprotéines (CG30085, su(var)205, scny, protein CDV3 homolog, D1 et mu2) positivement régulées suite à l’insuline et négativement modulées après le traitement par RNAi CK2. Par essai kinase in vitro, nous avons identifié 29 cibles directes de CK2 dont 15 corrélaient avec les résultats obtenus par RNAi. Nous avons démontré que la phosphorylation de su(var)205 (S15) était modulée par l’insuline en plus d’être une cible directe de CK2 suite à l’expérience RNAi et à l’essai kinase. L’analyse des données phosphoprotéomiques a mis en évidence des phosphopeptides isomériques dont certains étaient séparables par FAIMS. Nous avons déterminé leur fréquence lors d’études à grande échelle grâce à deux algorithmes. Le script basé sur les différences de temps de rétention entre isomères a identifié 64 phosphoisomères séparés par LC chez la souris et le rat (moins de 1 % des peptides identifiés). Chez la drosophile, 117 ont été répertoriés en combinaison avec une approche ciblée impliquant des listes d’inclusion. Le second algorithme basé sur la présence d’ions caractéristiques suite à la fragmentation de formes qui co-éluent a rapporté 23 paires isomériques. L’importance de pouvoir distinguer des phosphoisomères est capitale dans le but d’associer une fonction biologique à un site de phosphorylation précis qui doit être identifié avec confiance.

La formine Diaphanous est essentielle pour l’organisation et la maturation de l’anneau contractile pendant la cytokinèse

Une cellule se divise en deux par le processus de cytokinèse. Elle requiert la coordination de plusieurs composants pour éviter la formation des cellules potentiellement cancéreuses. Premièrement, un anneau contractile (AC) dépendant de l’actine et de Rho-GTP diminue le diamètre de la cellule jusqu’à la formation d’une structure plus stable indépendante de l’actine, l’anneau du midbody (AM) qui guide l’éventuelle séparation des cellules sœurs. Diaphanous (Dia) est une formine dépendante de Rho responsable de l’agencement des filaments d’actine non ramifiés qui se localise à l’AC et est essentielle à la cytokinèse. Nous avons étudié le rôle de Dia pendant la cytokinèse par microscopie de haute résolution en temps réel pour suivre le comportement dynamique des protéines fluorescentes (PF) dans des cellules de Drosophile S2. Une construction fonctionnelle de Dia-PF est recrutée à l’AC et l’AM indépendamment de l’actine mais est absente dans l’AM mature. Dia quitte l’AM au même temps où l’AM dévient indépendant d’actine. La déplétion de Dia par ARN interférant ralentit la constriction de l’AC, augmente les oscillations et, dans 70% des cas, les cellules échouent la cytokinèse pendant la constriction, suggérant que Dia a un rôle dans l’organisation de l’AC. LifeAct-PF, une sonde pour F-actine, dévoile une diminution des filaments d’actine spécifique à l’AC des cellules dépourvues de Dia pendant que Anilline-PF et Myosine-PF sont recrutées en puncta. Ces résultats soutiennent un modèle où Dia nuclée des filaments d’actine qui permettent l’organisation dynamique de l’AC et la perte de Dia régule la transition à l’AM stable indépendant d’actine.

L'implication de la Cycline B dans le processus de cytocinèse

Un dérèglement du cycle cellulaire peut causer le cancer. Lors de la cytocinèse un anneau contractile d’actine et de myosine se forme, se contracte, et donne un anneau du midbody qui mène à l’abscision. Le processus de cytocinèse est sous le contrôle de protéines telles que la GTPase Rho qui active la cytocinèse et les cyclines-Cdks qui l'inhibent. La Drosophile possède 3 cyclines mitotiques CycA/ CycB/ CycB3 qui sont successivement dégradées en fin de mitose et permettent l'initiation de la cytocinèse. La dernière étape d’abscission est un phénomène qui reste encore peu connu. Les protéines Vps4 et CHMP4C liées à ANCHR vont, sous la dépendance de la kinase Aurora B, promouvoir l’abscision mais, suite à quelques études récentes, il semble y avoir une implication de la cycline B. Ici, le but était de tester l’implication de cette cycline dans les processus de cytocinèse et d’abscision, elle a été menée par microscopie à haute résolution en temps réel avec des cellules S2 de l’organisme Drosophila melanogaster par le suivi de protéines recombinantes fluorescentes. L’étude a été divisée en deux axes : gain et perte de fonction par l’intermédiaire respectivement de la protéine Cycline B recombinante stable, non dégradable (CycBstable-GFP) et l’inhibition par l’utilisation d’ARN double brin (ARNdb) sur l’endogène. La CycBstable-GFP a perturbé la cytocinèse en induisant plusieurs anneaux contractiles et midbodies. En revanche la réduction de l’expression de CycB n'a pas eu d’effet observable, et elle ne semble pas avoir d’action sur l’abscission malgré le recrutement de CycB-GFP au midbody tardif. En revanche la protéine Cdk1 semble avoir un rôle dans l'abscision puisque sa réduction d’expression a induit un délai. Elle a donc une implication potentielle sur la cytocinèse.