Escherichia coli transcript cleavage factors GreA and GreB stimulate promoter escape and gene expression in vivo and in vitro.

The process of RNA chain initiation by RNA polymerases plays a central role in the regulation of transcription. In this complex phase of transcription, short oligomers are synthesized and released from the enzyme-promoter complex in a reaction termed abortive initiation. The polymerase undergoes many cycles of abortive initiation prior to completion of the initiation process, which is signaled by the translocation of the enzyme away from the promoter, release of sigma factor, and formation of an elongation complex in which the RNA is stably bound. We have studied the parameters that affect escape from the promoter by Escherichia coli RNA polymerase for the phage T7 A1 promoter, the phage T5 N25 promoter, and the chimeric promoter T5 N25antiDSR. The latter site contains a synthetic initial transcribed region that reduces its ability to synthesize RNA both in vivo and in vitro. Clearance from T5 N25antiDSR can be stimulated up to 10-fold in vitro by addition of the E. coli transcript cleavage factor GreA or GreB, but these factors have little effect on transcription from the normal T7 A1 or T5 N25 promoters. Using an E. coli strain lacking GreA and GreB, we were also able to show stimulation of transcription by the Gre factors from the T5 N25antiDSR promotor in vivo. The stimulation of RNA chain initiation by Gre factors, together with their known biochemical properties in the transcription elongation reaction, suggests some specific models for steps in the transcription initiation reaction.

The ability to associate with activation domains in vitro is not required for the TATA box-binding protein to support activated transcription in vivo.

The TATA box-binding protein (TBP) interacts in vitro with the activation domains of many viral and cellular transcription factors and has been proposed to be a direct target for transcriptional activators. We have examined the functional relevance of activator-TBP association in vitro to transcriptional activation in vivo. We show that alanine substitution mutations in a single loop of TBP can disrupt its association in vitro with the activation domains of the herpes simplex virus activator VP16 and of the human tumor suppressor protein p53; these mutations do not, however, disrupt the transcriptional response of TBP to either activation domain in vivo. Moreover, we show that a region of VP16 distinct from its activation domain can also tightly associate with TBP in vitro, but fails to activate transcription in vivo. These data suggest that the ability of TBP to interact with activation domains in vitro is not directly relevant to its ability to support activated transcription in vivo.

The interferon-inducible double-stranded RNA-activated protein kinase self-associates in vitro and in vivo.

The interferon-inducible double-stranded (ds) RNA-activated protein kinase (PKR) exhibits antiviral, anticellular, and antitumor activities. The mechanisms of its enzymatic activation by autophosphorylation and of the observed transdominant inhibitory phenotype of enzymatically inactive mutants have invoked PKR dimerization. Here we present direct evidence in support of PKR-PKR interaction. We show that radiolabeled PKR can specifically interact with matrix-bound unlabeled PKR in the absence of dsRNA. The self-association activity resides, in part, in the N-terminal region of 170 residues, which also constitutes the dsRNA-binding domain (DRBD). DRBD can bind to matrix-bound PKR or to matrix-bound DRBD. Dimerization of DRBD was directly demonstrated by chemical crosslinking. Affinity chromatography and electrophoretic mobility supershift assays demonstrated that mutants that fail to bind dsRNA can still exhibit protein-protein interaction. The PKR-PKR interaction could also be observed in a two-hybrid transcriptional activation assay in mammalian cells and consequently is likely to be an important feature of PKR activity in vivo.

The bacterial colicin active against tumor cells in vitro and in vivo is verotoxin 1.

We have identified verotoxin 1 (VT1) as the active component within an antineoplastic bacteriocin preparation from Escherichia coli HSC10 studied over two decades. Recombinant VT1 can simulate the toxicity of anticancer proteins (ACP), and the antineoplastic activity of ACP (and VT1) was abrogated by treatment with anti-VT1 antibody. Similarly, VT1 mimics the protective effect of ACP in a murine metastatic fibrosarcoma model. Prior immunization with VT1 B subunit prevents the effect of VT1 or ACP in this model. The activity of ACP against a variety of human ovarian cell lines was mimicked by VT1, and multidrug-resistant variants were significantly hypersensitive. Primary ovarian tumors and metastases contain elevated levels of globotriaosylceramide compared with normal ovaries, and overlay of frozen tumor sections showed selective VT binding to tumor tissue and the lumen of invading blood vessels. Our contention that VT1 could provide an additional approach to the management of certain human neoplasms is discussed.

Regulated production of a pleiotropic cytokine-platelet-derived growth factor--by differentiating erythroid cells in vitro and in vivo.

Erythroid progenitor growth in vitro is stimulated by exogenous platelet-derived growth factor (PDGF). We now report that both normal and transformed erythroid progenitor cells produce authentic PDGF in vitro and in vivo. Importantly, this production is highly regulated during erythropoiesis. Addition of soluble lysates from Rauscher murine erythroleukemia cells--an erythropoietin-responsive model progenitor cell line--to quiescent BALB/c 3T3 fibroblasts resulted in a mitogenic response identical to that observed with the addition of authentic recombinant PDGF. Polyclonal and monoclonal anti-PDGF antibodies immunoabsorbed 50-100% of this activity. Induction of Rauscher cell differentiation in vitro with dimethyl sulfoxide or erythropoietin for 48-72 hr markedly upregulated PDGF production by 17- to 18-fold and 14- to 38-fold, respectively. Importantly, stimulation of normal erythropoiesis in vivo in mice treated either with phenylhydrazine or with erythropoietin increased PDGF levels in the spleen by 11- to 48-fold and 20- to 34-fold, respectively. These results strongly suggest a role for erythroid cell-derived PDGF in normal erythropoiesis and provide documentation of the regulated production of a pleiotropic cytokine by erythroid cells.

In vivo estradiol-dependent dephosphorylation of the repressor MDBP-2-H1 correlates with the loss of in vitro preferential binding to methylated DNA.

We have previously shown that estradiol treatment of roosters resulted in a rapid loss of binding activity of the repressor MDBP-2-H1 (a member of the histone H1 family) to methylated DNA that was not due to a decrease in MDBP-2-H1 concentration. Here we demonstrate that MDBP-2-H1 from rooster liver nuclear extracts is a phosphoprotein. Phosphoamino acid analysis reveals that the phosphorylation occurs exclusively on serine residues. Two-dimensional gel electrophoresis and tryptic phosphopeptide analysis show that MDBP-2-H1 is phosphorylated at several sites. Treatment of roosters with estradiol triggers a dephosphorylation of at least two sites in the protein. Phosphatase treatment of purified rooster MDBP-2-H1 combined with gel mobility shift assay indicates that phosphorylation of MDBP-2-H1 is essential for the binding to methylated DNA and that the dephosphorylation can occur on the protein bound to methylated DNA causing its release from DNA. Thus, these results suggest that in vivo modification of the phosphorylation status of MDBP-2-H1 caused by estradiol treatment may be a key step for the down regulation of its binding to methylated DNA.

Nutraceutical approach to the modulation of cholesterol metabolism: in vitro and in vivo studies

Negli ultimi anni, si sono diffusi nuove strategie per il trattamento delle malattie cardiovascolari, che possano supportare una terapia medica, o in alcuni casi, sostituirla. Infatti, l’abbandono delle terapie è il più importante problema di salute pubblica del mondo occidentale, soprattutto per le malattie croniche. Ciò è dovuto alla complessità delle terapie farmacologiche e ai numerosi e in alcuni casi gravi effetti collaterali dei farmaci somministrati. Di conseguenza, una riduzione di questi effetti migliorerebbe le condizioni di vita del paziente e quindi diminuirebbe il rischio di abbandono della terapia. Per ottenere ciò, è possibile affiancare al trattamento farmacologico una terapia nutraceutica, consistente nella somministrazione di complessi molecolari o microorganismi, provenienti da piante, latte o cibi funzionali. Lo scopo generale di questo studio è indagare le attività ipolipidemizzanti di un composto nutraceutico e di un ceppo batterio specifico nel modello animale che presenta elevati alti livelli plasmatici di colesterolo. Inoltre, sono stati analizzati gli effetti del trattamento nutraceutico sui meccanismi fisiologici che contrastano la creazione della placca aterosclerotica come l’efflusso di colesterolo dalle “foam cells” presenti nell’ateroma, o la riduzione dell’assorbimento intestinale di colesterolo. La presente tesi è divisa in due parti. Nella prima parte, abbiamo analizzato la capacità dei Bifidobacteria di ridurre i livelli di colesterolo nel medium di crescita. Dall’analisi, si è osservato che vari ceppi del genere Bifidobacteria presentano un’ampia capacità di assimilazione del colesterolo all’interno della cellula batterica, in particolare il Bifidobacterium bifidum PRL2010. Le analisi di trascrittomica del Bb PRL2010 incubato in presenza di colesterolo, hanno rivelato un significativo aumento dei livelli di trascrizione di geni codificanti trasportatori e riduttasi, responsabili del meccanismo di accumulo all’interno della cellula batterica e della conversione del colesterolo in coprostanolo. L’attività ipolipidemizzante del Bb PRL2010 è stata poi valutata nel modello murino, mostrando la modificazione del microbiota dei topi trattati dopo somministrazione del batterio in questione. Nella seconda parte del progetto di ricerca, abbiamo indagato sugli effetti di un composto coperto da brevetto, chiamato “Ola”, sull’efflusso di colesterolo di criceti trattati con questo composto nutraceutico. L’efflusso di colesterolo è il primo step del meccanismo fisiologico noto come Trasporto Inverso del Colesterolo, che consente l’eliminazione del colesterolo dalle placche aterosclerotiche, attraverso l’interazione fra le HDL, presenti nella circolazione sanguigna, e specifici trasportatori delle foam cells, come ABCA1/G1 e SR-BI. In seguito, le lipoproteine rilasciano il colesterolo alle cellule epatiche, dove è metabolizzato ed escreto attraverso le feci. Per valutare l’effetto dell’Ola sul profilo lipidico dei criceti, sono state condotte analisi in vitro. I risultati mostrano un aumento dell’efflusso di colesterolo in cellule che esprimono il trasportatore ABCA1, comparato con il gruppo controllo. Questi due studi mostrano come l’approccio nutraceutico può essere un importante modo per contrastare l’aterosclerosi. Come mostrato in letteratura, gli effetti dei composti nutraceutici sull’aterosclerosi e su altre malattie croniche, hanno portato a un ampio uso come supporto alle terapie farmacologiche, ed in alcuni casi hanno rimpiazzato la terapia farmacologica stessa.

Efficacy of Stanozolol on bone regeneration: in vitro and in vivo study

La ricerca di nuove strategie per la rigenerazione ossea rappresenta un focus di interesse centrale per migliorare la gestione di casi clinici complessi nell’ambito della chirurgia orale e maxillo-facciale. Uno degli approcci più utilizzati in tale contesto si basa sull’utilizzo di molecole con proprietà osteoinduttive e molte sostanze sono state fino ad oggi sperimentate. E’ noto in letteratura che gli androgeni svolgono un ruolo chiave nella regolazione della morfogenesi ossea e nel mantenimento della sua omeostasi durante il corso della vita. Questo lavoro di tesi nasce dall’ipotesi che la somministrazione locale di tali ormoni, eventualmente combinata a materiali da innesto, possa favorire la guarigione di difetti ossei. Stando a questa premessa, sono stati valutati gli effetti dello steroide sintetico Stanozololo sulla rigenerazione ossea in diversi settings sperimentali. La tesi è strutturata secondo un percorso che segue le fasi della ricerca, attraverso sperimentazioni in vitro e in vivo; ogni capitolo può essere approcciato come uno studio a sé stante, corrispondente ad una determinata tappa dell’iter sperimentale. Sulla base di questi intenti, viene fornito inizialmente un quadro d’insieme circa gli effetti degli androgeni sull’osso. A seguire, è presentata una sperimentazione in vitro nella linea cellulare SaOS-2. Infine, è proposta un’innovativa metodologia di analisi per lo studio della rigenerazione ossea nel modello di ratto, ove viene testata la somministrazione locale di Stanozololo combinato a materiale da innesto.

Determination of absorption curves, dissolution profiles and establishment of in vitro-in vivo correlation by in silico methods using GastroPlusTM and DDDPlusTM

The use of computer programs to predict drug absorption in humans and to simulate dissolution profiles has become a valuable tool in the pharmaceutical area. The objective of this study was to use in silico methods through software GastroPlusTM and DDDPlusTM to simulate drug absorption curves and dissolution profiles, and to establish in vitro-in vivo correlations (IVIVCs). The work presented herein is divided into five chapters and includes the drugs ketoprofen, pyrimethamine, metronidazole, fluconazole, carvedilol and doxazosin. In Chapter 1, simulated plasma curves for ketoprofen matrix tablets are presented and IVIVC was established. The use of simulated intrinsic dissolution tests for pyrimethamine and metronidazole as a tool for biopharmaceutics classification is detailed in Chapter 2. In Chapter 3, simulation of plasma curves for fluconazole capsules with different dissolution profiles is demonstrated as a tool for biowaiver. IVIVC studies were also conducted for carvedilol immediate-release tablets from dissolution profiles in Chapter 4. Chapter 5 covers the application of simulated dissolution tests for development of doxazosin extended-release formulations. Simulation of plasma curves and IVIVC using the software GastroPlusTM as well as intrinsic dissolution tests and dissolution profiles using the software DDDPlusTM proved to be a tool of wide application in predicting biopharmaceutical characteristics of drugs and formulations, allowing the reduction of time and costs of experimental laboratory work.

Complexação de guaiacol com ß-ciclodextrina para tratamento de alveolite seca: avaliação in vitro e in vivo

A alveolite seca (AS) é uma das complicações pós-operatórias mais comuns e sintomáticas na odontologia, porém, até o momento não há um protocolo de tratamento definido. O composto fenólico guaiacol (Gu) é um dos materiais utilizados para revestimento intra-alveolar devido às suas propriedades analgésicas, antioxidantes e antimicrobianas. Contudo, sua desvantagem é a dificuldade de manipulação decorrente da sua baixa estabilidade, alta volatilidade e sensibilidade à oxidação. Para melhorar suas propriedades e aumentar sua aplicabilidade clínica, um complexo de inclusão de Gu com ß-ciclodextrina (ßcd) foi desenvolvido. A formação do complexo supramolecular de Gu:ßcd foi caracterizada mediante a ressonância magnética nuclear (RMN), nos experimentos de 1H e 2D ROESY. A atividade antibacteriana do Gu e Gu:ßcd frente a Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mitis, Streptococcus mutans, Streptococcus sanguis e Aggregatibacter actinomycetemcomitans foi analisada pelo método da microdiluição e sua citotoxicidade em osteoblastos de calvária de rato, foi estudado com o ensaio do MTT. O processo de reparo alveolar induzido pelo Gu:ßcd foi avaliado histologicamente após tratamento de alveolite seca em molares inferiores de ratos. A RMN mostrou correlações espaciais entre os hidrogênios internos (H3 e H5) da ßcd e os hidrogênios aromáticos, H(a) e H(b) do Gu, confirmando a formação do complexo. A complexação do Gu na ßcd potencializou seu efeito antibacteriano e reduziu sua citotoxicidade em osteoblastos. O estudo in vivo evidenciou a ocorrência de ossificação no ápice alveolar dos ratos tratados com Gu:ßcd, no 7o dia. No 14o dia, as trabéculas ósseas ocuparam também o terço médio do alvéolo e no 21o dia, todo o alvéolo se encontrava preenchido por osso neoformado. Estes resultados foram similares ao controle negativo e superiores ao controle positivo (Alvogyl®). Os benefícios obtidos pela inclusão do Gu na ßcd foram demonstrados pela melhora das propriedades biológicas do Gu in vitro e o adequado reparo alveolar in vivo.

Avaliação in vivo e in vitro de diferentes protocolos no tratamento da hipersensibilidade dentinária cervical

Este estudo possui duas partes distintas: 1. in vivo (randomizado e longitudinal) que teve como objetivo avaliar protocolos de tratamento para hipersensibilidade dentinária com laser de baixa potência (com diferentes dosagens), laser de alta potência e agente dessensibilizante, por um período de 12 e 18 meses; e 2. in vitro que teve como objetivo analisar a perda de estrutura de dois dentifrícios distintos (Colgate Total 12 e Colgate Pró Alívio) e analisar a permeabilidade dentinária dos tratamentos da etapa 01, associados aos dentifrícios, após diferentes ciclos de abrasão. Na parte in vivo, as lesões cervicais não cariosas de 32 voluntários, previamente submetidos aos critérios de elegibilidade ou exclusão, foram divididas em nove grupos (n=10): G1: Gluma Desensitizer (Heraeus Kulzer), G2: Laser de baixa potência com baixa dosagem (Photon Lase, DMC) (três pontos de irradiação vestibulares e um ponto apical: 30 mW, 10 J/cm2, 9 seg por ponto com o comprimento de onda de 810nm). Foram realizadas três sessões com um intervalo de 72 horas), G3: Laser de baixa potência com alta dosagem (um ponto cervical e um ponto apical: 100 mW, 90 J/cm2, 11 seg por ponto com o comprimento de onda de 810nm. Foram realizadas três sessões com um intervalo de 72 horas), G4: Laser de baixa potência com baixa dosagem + Gluma Desensitizer, G5: Laser de baixa potência com alta dosagem + Gluma Desensitizer, G6: Laser de Nd:YAG (Power LaserTM ST6, Lares Research®), em contato com a superfície dental: 1,0W, 10 Hz e 100 mJ, ? 85 J/cm2, com o comprimento de onda de 1064nm, G7: Laser de Nd:YAG + Gluma Desensitizer, G8: Laser de Nd:YAG + Laser de baixa potência com baixa dosagem, G9: Laser de Nd:YAG + Laser de baixa potência com alta dosagem. O nível de sensibilidade de cada voluntário foi avaliado através da escala visual analógica de dor (VAS) com auxílio do ar da seringa tríplice e exploração com sonda após 12 e 18 meses do tratamento. Na parte 02, in vitro, foram utilizados terceiros molares humanos não irrompidos e recém-extraídos. Todos foram limpos e tiveram suas raízes separadas das coroas. As raízes foram seccionadas em quadrados de dentina com dimensões de 4x4x2 mm, os quais foram embutidos em resina Epoxi e devidamente polidos até uma curvatura de 0,3 ?m, analisados em perfilometria ótica. Estes foram imersos em solução de EDTA 17% por 2min para abertura dos túbulos e armazenados em uma solução de Soro Fetal Bovino diluído em salina tamponada com fosfato. Os espécimes foram divididos aleatoriamente em 12 grupos (n=10) G1: Sem tratamento de superfície, sem dentifrício; G2: Nd:YAG/sem dentifrício; G3: Gluma/sem dentifrício; G4: Nd:YAG + Gluma/sem dentifrício; G5: Sem tratamento de superfície/Colgate Total 12; G6: Nd:YAG/Colgate Total 12; G7: Gluma/Colgate Total 12; G8: Nd:YAG + Gluma/Colgate Total 12; G9: Sem tratamento de superfície/Colgate Pró Alívio; G10: Nd:YAG/Colgate Pró Alívio; G11: Gluma/Colgate Pró Alívio; G12: Nd:YAG + Gluma/Colgate Pró Alívio. Em seguida, as superfícies receberam a aplicação de fitas adesivas nas duas margens, mantendo uma área central de teste exposta de 4 x 1 mm, onde foram realizados os tratamentos de superfície e os ciclos de abrasão correspondentes a 1, 7, 30 e 90 dias de escovação (52 ciclos, 210 segundos de contato com o slurry; 361 ciclos, 1470 segundos de contato com o slurry; 1545 ciclos, 6300 segundos de contato com o slurry; 4635 ciclos, 18900 segundos de contato com o slurry, respectivamente). A cada etapa de abrasão, foi realizada análise em Perfilometria Ótica. Para as analises de permeabilidade e Microscopia Eletrônica de Varredura, foram utilizadas amostras circulares de 6 mm de diâmetro e 1 mm de espessura de dentina obtidas das coroas dentais. Estas foram divididas aleatoriamente nos mesmos grupos já descritos anteriormente, sendo que 120 espécimes foram utilizados para permeabilidade (n=10) e 36 para MEV (n=3). Ambas as análises foram realizadas após imersão no EDTA; após tratamentos para a sensibilidade; pós 1 dia, 7 dias, 30 dias e 90 dias de escovação. Após análise estatística pode-se concluir que, in vivo, todos os tratamentos foram eficazes para a redução da hipersensibilidade dentinária. Ainda que o nível da sensibilidade dos pacientes aumentou numericamente, estes não são considerados estatisticamente diferentes a partir de 12 meses. Portanto, até a avaliação de 18 meses, podemos concluir que não houve um aumento na sensibilidade dentinária desde a sua diminuição pós-tratamento. In vitro, pode-se concluir que todos os tratamentos foram capazes de diminuir a permeabilidade dentinária. O dentifrício Total 12 apresentou-se como o mais abrasivo em comparação com o dentifrício Pro Alivio, pois este último promoveu uma perda de estrutura menor, porém ambos não apresentaram aumento na permeabilidade nos tempos de escovação. As microscopias eletrônicas de varredura mostram a formação da smear layer, obliterando os túbulos para ambos os dentifricios. Como conclusão, pode-se afirmar que todos os agentes dessensibilizantes foram efetivos, mesmo apresentando estratégias de ação diferentes. Os dentifrícios são igualmente interessantes para o uso caseiro por ocasionarem oclusão tubular e a associação de tratamentos (caseiro e de consultório) parece ser uma alternativa eficaz no tratamento da hipersensibilidade dentinária.

Identificación de aspectos inmunológicos en la infección placentaria por Trypanosoma cruzi en modelos in vitro e in vivo.

El Trypanosoma cruzi, agente causal del Chagas, atraviesa la placenta, pudiendo infectar el feto y causando la enfermedad de Chagas congénita. Hay evidencias de que la competencia inmunológica de la placenta juega un rol en la transmisión congénita. El proceso de infección placentario puede verse modificado por el juego entre factores deletéreos para T. cruzi, como el óxido nítrico (NO), estrés nitrosativo-oxidativo (EO) y la cantidad de parásitos y capacidad de la célula parasitaria de resistir, invadir y proliferar dentro del tejido placentario. El factor inhibitorio de la migración de macrófagos (MIF) es una citoquina proinflamatoria que juega un importante rol inmuno-regulatorio que estimula la producción de NO. Por ello postulamos como hipótesis que T. cruzi incrementa la producción de MIF en placenta, con aumento de citoquinas proinflamatorias, óxido nítrico e incremento del estrés nitrosativo, participando en la infección de la placenta y el mecanismo de transmisión congénita de la enfermedad. Los objetivos específicos son: a)Analizar el sistema MIF - ICAM1 - NO en la infección de explantos de vellosidades placentarias por formas trypomastigotes del T. cruzi en diseños experimentales in vitro. b)Verificar estado de estrés oxidativo-nitrosativo y alteraciones de la barrera placentaria inducido por óxido nítrico en explantos placentarios en presencia de T. cruzi in vitro. c)Analizar la expresión de MIF e ICAM-1 en placentas en un modelo de Chagas congénito en ratones infectados con T. cruzi de la cepa Tulahuen con dieta normoproteica y normocalorica. d)Verificar nivel de transmisión congénita en las crías de ratones infectados por T. cruzi según expresión de MIF e ICAM1 con dietas normales para estos animales. Los diseños experimentales serán in Vitro mediante empleo de explantos de placentas en cultivo en interacción con formas infectivas de T. cruzi y diseños en ratones en un modelo de transmisión congénita. Las técnicas a emplear serán cultivos de tejidos, técnicas inmunohistoquímicas, western blot, PCR y qPCR, RT-qPCR, mediciones analíticas en medios de cultivos y plasma y suero de ratones. Esperamos encontrar una respuesta inflamatoria exacerbada, como ya ha sido descripta en embarazadas que produjeron transmisión congénita de la enfermedad de Chagas a sus hijos, el incremento de citoquinas pro-inflamatorias y del estrés nitrosativo como el observado in vitro inducido por T. cruzi, (resultados preliminares) que podrían dañar la barrera placentaria y favorecer la transmisión congénita de la enfermedad de Chagas mediada por MIF. Como MIF se puede detectar en circulación sanguínea de la embarazada que en parte es aportado por la placenta (Cardalopolis y col., 2012), podría emplearse como un indicador de la probabilidad de transmisión congénita de la enfermedad.

Gene codon composition determines differentiation-dependent expression of a viral capsid gene in keratinocytes in vitro and in vivo

By establishing mouse primary keratinocytes (KCs) in culture, we were able, for the first time, to express papillomavirus major capsid (L1) proteins by transient transfection of authentic or codon-modified L1 gene expression plasmids. We demonstrate in vitro and in vivo that gene codon composition is in part responsible for differentiation-dependent expression of L1 protein in KCs. L1 mRNA was present in similar amounts in differentiated and undifferentiated KCs transfected with authentic or codon-modified L1 genes and had a similar half-life, demonstrating that L1 protein production is posttranscriptionally regulated. We demonstrate further that KCs substantially change their tRNA profiles upon differentiation. Aminoacyl-tRNAs from differentiated KCs but not undifferentiated KCs enhanced the translation of authentic L1 mRNA, suggesting that differentiation-associated change to tRNA profiles enhances L1 expression in differentiated KCs. Thus, our data reveal a novel mechanism for regulation of gene expression utilized by a virus to direct viral capsid protein expression to the site of virion assembly in mature KCs. Analysis of two structural proteins of KCs, involucrin and keratin 14, suggests that translation of their mRNAs is also regulated, in association with KC differentiation in vitro, by a similar mechanism

Genetic time-series analysis identifies a major QTL for in vivo alcohol metabolism not predicted by in vitro studies of structural protein polymorphism at the ADH1B or ADH1C loci

After ingestion of a standardized dose of ethanol, alcohol concentrations were assessed, over 3.5 hours from blood (six readings) and breath (10 readings) in a sample of 412 MZ and DZ twins who took part in an Alcohol Challenge Twin Study (ACTS). Nearly all participants were subsequently genotyped on two polymorphic SNPs in the ADH1B and ADH1C loci known to affect in vitro ADH activity. In the DZ pairs, 14 microsatellite markers covering a 20.5 cM region on chromosome 4 that includes the ADH gene family were assessed, Variation in the timed series of autocorrelated blood and breath alcohol readings was studied using a bivariate simplex design. The contribution of a quantitative trait locus (QTL) or QTL's linked to the ADH region was estimated via a mixture of likelihoods weighted by identity-by-descent probabilities. The effects of allelic substitution at the ADH1B and ADH1C loci were estimated in the means part of the model simultaneously with the effects sex and age. There was a major contribution to variance in alcohol metabolism due to a QTL which accounted for about 64% of the additive genetic covariation common to both blood and breath alcohol readings at the first time point. No effects of the ADH1B*47His or ADH1C*349Ile alleles on in vivo metabolism were observed, although these have been shown to have major effects in vitro. This implies that there is a major determinant of variation for in vivo alcohol metabolism in the ADH region that is not accounted for by these polymorphisms. Earlier analyses of these data suggested that alcohol metabolism is related to drinking behavior and imply that this QTL may be protective against alcohol dependence.