Phosphorylation du CTD de l'ARN polymérase II et impact de l'histone H2A.Z sur le positionnement des nucléosomes chez S. cerevisiae

La phosphorylation du domaine C-terminal de l’ARN polymérase II permet à ce complexe protéique d’exécuter la transcription des gènes, en plus de coupler à la transcription des événements moléculaires comme la maturation des ARNm. Mes résultats montrent que même si cette phosphorylation suit un patron similaire à l’ensemble des gènes, il existe des exceptions pouvant être dues à des mécanismes alternatifs de phosphorylation du CTD. Le présent ouvrage s’intéresse également au rôle qu’occupe la variante d’histone H2A.Z dans l’organisation de la chromatine. Des études précédentes on montré que le positionnement de certains nucléosomes le long de l’ADN serait influencé par H2A.Z et aurait une influence sur la capacité de transcrire les gènes. Par une approche génomique utilisant les puces à ADN, j’ai cartographié l’impact de la délétion de H2A.Z sur la structure des nucléosomes. Enfin, des résultats intéressants sur la dynamique d’incorporation de H2A.Z à la chromatine ont été obtenus.

Domain/Multi-Domain Protection and Provisioning in Optical Networks

L’évolution récente des commutateurs de sélection de longueurs d’onde (WSS -Wavelength Selective Switch) favorise le développement du multiplexeur optique d’insertionextraction reconfigurable (ROADM - Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexers) à plusieurs degrés sans orientation ni coloration, considéré comme un équipement fort prometteur pour les réseaux maillés du futur relativement au multiplexage en longueur d’onde (WDM -Wavelength Division Multiplexing ). Cependant, leur propriété de commutation asymétrique complique la question de l’acheminement et de l’attribution des longueur d’ondes (RWA - Routing andWavelength Assignment). Or la plupart des algorithmes de RWA existants ne tiennent pas compte de cette propriété d’asymétrie. L’interruption des services causée par des défauts d’équipements sur les chemins optiques (résultat provenant de la résolution du problème RWA) a pour conséquence la perte d’une grande quantité de données. Les recherches deviennent ainsi incontournables afin d’assurer la survie fonctionnelle des réseaux optiques, à savoir, le maintien des services, en particulier en cas de pannes d’équipement. La plupart des publications antérieures portaient particulièrement sur l’utilisation d’un système de protection permettant de garantir le reroutage du trafic en cas d’un défaut d’un lien. Cependant, la conception de la protection contre le défaut d’un lien ne s’avère pas toujours suffisante en termes de survie des réseaux WDM à partir de nombreux cas des autres types de pannes devenant courant de nos jours, tels que les bris d’équipements, les pannes de deux ou trois liens, etc. En outre, il y a des défis considérables pour protéger les grands réseaux optiques multidomaines composés de réseaux associés à un domaine simple, interconnectés par des liens interdomaines, où les détails topologiques internes d’un domaine ne sont généralement pas partagés à l’extérieur. La présente thèse a pour objectif de proposer des modèles d’optimisation de grande taille et des solutions aux problèmes mentionnés ci-dessus. Ces modèles-ci permettent de générer des solutions optimales ou quasi-optimales avec des écarts d’optimalité mathématiquement prouvée. Pour ce faire, nous avons recours à la technique de génération de colonnes afin de résoudre les problèmes inhérents à la programmation linéaire de grande envergure. Concernant la question de l’approvisionnement dans les réseaux optiques, nous proposons un nouveau modèle de programmation linéaire en nombres entiers (ILP - Integer Linear Programming) au problème RWA afin de maximiser le nombre de requêtes acceptées (GoS - Grade of Service). Le modèle résultant constitue celui de l’optimisation d’un ILP de grande taille, ce qui permet d’obtenir la solution exacte des instances RWA assez grandes, en supposant que tous les noeuds soient asymétriques et accompagnés d’une matrice de connectivité de commutation donnée. Ensuite, nous modifions le modèle et proposons une solution au problème RWA afin de trouver la meilleure matrice de commutation pour un nombre donné de ports et de connexions de commutation, tout en satisfaisant/maximisant la qualité d’écoulement du trafic GoS. Relativement à la protection des réseaux d’un domaine simple, nous proposons des solutions favorisant la protection contre les pannes multiples. En effet, nous développons la protection d’un réseau d’un domaine simple contre des pannes multiples, en utilisant les p-cycles de protection avec un chemin indépendant des pannes (FIPP - Failure Independent Path Protecting) et de la protection avec un chemin dépendant des pannes (FDPP - Failure Dependent Path-Protecting). Nous proposons ensuite une nouvelle formulation en termes de modèles de flots pour les p-cycles FDPP soumis à des pannes multiples. Le nouveau modèle soulève un problème de taille, qui a un nombre exponentiel de contraintes en raison de certaines contraintes d’élimination de sous-tour. Par conséquent, afin de résoudre efficacement ce problème, on examine : (i) une décomposition hiérarchique du problème auxiliaire dans le modèle de décomposition, (ii) des heuristiques pour gérer efficacement le grand nombre de contraintes. À propos de la protection dans les réseaux multidomaines, nous proposons des systèmes de protection contre les pannes d’un lien. Tout d’abord, un modèle d’optimisation est proposé pour un système de protection centralisée, en supposant que la gestion du réseau soit au courant de tous les détails des topologies physiques des domaines. Nous proposons ensuite un modèle distribué de l’optimisation de la protection dans les réseaux optiques multidomaines, une formulation beaucoup plus réaliste car elle est basée sur l’hypothèse d’une gestion de réseau distribué. Ensuite, nous ajoutons une bande pasiv sante partagée afin de réduire le coût de la protection. Plus précisément, la bande passante de chaque lien intra-domaine est partagée entre les p-cycles FIPP et les p-cycles dans une première étude, puis entre les chemins pour lien/chemin de protection dans une deuxième étude. Enfin, nous recommandons des stratégies parallèles aux solutions de grands réseaux optiques multidomaines. Les résultats de l’étude permettent d’élaborer une conception efficace d’un système de protection pour un très large réseau multidomaine (45 domaines), le plus large examiné dans la littérature, avec un système à la fois centralisé et distribué.

Some Aspects of Domain Specific Conceptual Modeling for Simulation of Logistic Terminal Operations

When simulation modeling is used for performance improvement studies of complex systems such as transport terminals, domain specific conceptual modeling constructs could be used by modelers to create structured models. A two stage procedure which includes identification of the problem characteristics/cluster - ‘knowledge acquisition’ and identification of standard models for the problem cluster – ‘model abstraction’ was found to be effective in creating structured models when applied to certain logistic terminal systems. In this paper we discuss some methods and examples related the knowledge acquisition and model abstraction stages for the development of three different types of model categories of terminal systems

Characterisation of an s-type low molecular weight glutenin subunit of wheat and its proline and glutamine-rich repetitive domain

The low molecular weight glutenin subunits (LMW-GS) are major components of the glutenin polymers which determine the elastomeric properties of wheat (Triticum aestivum L.) gluten and dough. They comprise a complex mixture of components and have proved to be difficult to purify for detailed characterisation. The mature LMW subunit proteins comprise two structural domains, with one domain consisting of repeated sequences based on short peptide motifs. DNA sequences encoding this domain and a whole subunit were expressed in Escherichia coli and the recombinant proteins purified. Detailed comparisons by spectroscopy (CD, FT-IR) and dynamic light scattering indicated that the repetitive and non-repetitive domains of the proteins formed different structures with the former having an extended conformation with an equilibrium between poly-L-proline II-like structure and type II’ b-turns, and the latter a more compact globular structure rich in a-helix. Although the structures of these two domains appear to form independently, dynamic light scattering of the whole subunit dissolved in trifluoroethanol(TFE) suggested that they interact, leading to a more compact conformation. These observations may have relevance to the role of the LMW-GS in gluten structure and functionality.

Photochromic dithienylethene derivatives containing Ru(II) or Os(II) metal units. Sensitized photocyclization from a triplet state

Efficient photocyclization from a low-lying triplet state is reported for a photochromic dithienylperfluorocyclopentene with Ru(bpy)(3) units attached via a phenylene linker to the thiophene rings. The ring-closure reaction in the nanosecond domain is sensitized by the metal complexes. Upon photoexcitation into the lowest Ru-to-bpy (MLCT)-M-1 state followed by intersystem crossing to emitting (MLCT)-M-3 states, photoreactive (IL)-I-3 states are populated by an efficient energy-transfer process. The involvement of these (IL)-I-3 states explains the quantum yield of the photocyclization, which is independent of the excitation wavelength but decreases strongly in the presence of dioxygen. This behavior differs substantially from the photocyclization of the nonemissive dithienylperfluorocyclopentene free ligand, which occurs from the lowest (IL)-I-1 state on a picosecond time scale and is insensitive to oxygen quenching. Cyclic voltammetric studies have also been performed to gain further insight into the energetics of the system. The very high photocyclization quantum yields, far above 0.5 in both cases, are ascribed to the strong steric repulsion between the bulky substituents on the dithienylperfluorocyclopentene bridge bearing the chelating bipyridine sites or the Ru(bpy)(3) moieties, forcing the system to adopt nearly exclusively the reactive antiparallel conformation. In contrast, replacement of both Ru(II) centers by Os(II) completely prevents the photocyclization reaction upon light excitation into the low-lying Os-to-bpy (MLCT)-M-1 state. The photoreaction can only be triggered by optical population of the higher lying (IL)-I-1 excited state of the central photochromic unit, but its yield is low due to efficient energy transfer to the luminescent lowest (MLCT)-M-3 state.

Structure and Mode of Action of Microplusin, a Copper II-chelating Antimicrobial Peptide from the Cattle Tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus

Microplusin, a Rhipicephalus (Boophilus) microplus antimicrobial peptide (AMP) is the first fully characterized member of a new family of cysteine-rich AMPs with histidine-rich regions at the N and C termini. In the tick, microplusin belongs to the arsenal of innate defense molecules active against bacteria and fungi. Here we describe the NMR solution structure of microplusin and demonstrate that the protein binds copper II and iron II. Structured as a single alpha-helical globular domain, microplusin consists of five alpha-helices: alpha 1 (residues Gly-9 to Arg-21), alpha 2 (residues Glu-27 to Asn-40), alpha 3 (residues Arg-44 to Thr-54), alpha 4 (residues Leu-57 to Tyr-64), and alpha 5 (residues Asn-67 to Cys-80). The N and C termini are disordered. This structure is unlike any other AMP structures described to date. We also used NMR spectroscopy to map the copper binding region on microplusin. Finally, using the Gram-positive bacteria Micrococcus luteus as a model, we studied of mode of action of microplusin. Microplusin has a bacteriostatic effect and does not permeabilize the bacterial membrane. Because microplusin binds metals, we tested whether this was related to its antimicrobial activity. We found that the bacteriostatic effect of microplusin was fully reversed by supplementation of culture media with copper II but not iron II. We also demonstrated that microplusin affects M. luteus respiration, a copper-dependent process. Thus, we conclude that the antibacterial effect of microplusin is due to its ability to bind and sequester copper II.

Dynamics in dumbbell domains II. The limiting problem

In this work we continue the analysis of the asymptotic dynamics of reaction-diffusion problems in a dumbbell domain started in [J.M. Arrieta, AN Carvalho, G. Lozada-Cruz, Dynamics in dumbbell domains I. Continuity of the set of equilibria, J. Differential Equations 231 (2) (2006) 551-597]. Here we study the limiting problem, that is, an evolution problem in a ""domain"" which consists of an open, bounded and smooth set Omega subset of R(N) with a curve R(0) attached to it. The evolution in both parts of the domain is governed by a parabolic equation. In Omega the evolution is independent of the evolution in R(0) whereas in R(0) the evolution depends on the evolution in Omega through the continuity condition of the solution at the junction points. We analyze in detail the linear elliptic and parabolic problem, the generation of linear and nonlinear semigroups, the existence and structure of attractors. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

Pt(II) and Ag(I) complexes with acesulfame: Crystal structure and a study of their antitumoral, antimicrobial and antiviral activities

Two new complexes of platinum(II) and silver(I) with acesulfame were synthesized. Acesulfame is in the anionic form acesulfamate (ace). The structures of both complexes were determined by X-ray crystallography. For K(2)[PtCl(2)(ace)(2)] the platinum atom is coordinated to two Cl(-) and two N-acesulfamate atoms forming a trans-square planar geometry. Each K(+) ion interacts with two oxygen atoms of the S(=O)(2) group of each acesulfamate. For the polymeric complex [Ag(ace)](n) the water molecule bridges between two crystallographic equivalent Agl atoms which are related each other by a twofold symmetry axis. Two Agl atoms, related to each other by a symmetry centre, make bond contact with two equivalent oxygen atoms. These bonds give rise to infinite chains along the unit cell diagonal in the ac plane. The in vitro cytotoxic analyses for the platinum complex using HeLa (human cervix cancer) cells show its low activity when compared to the vehicle-treated cells. The Ag(I) complex submitted to in vitro antimycobacterial tests, using the Microplate Alamar Blue (MABA) method, showed a good activity against Mycobacterium tuberculosis, responsible for tuberculosis, with a minimal inhibitory concentration (MIC) value of 11.6 mu M. The Ag(I) complex also presented a promising activity against Gram negative (Escherichia colt and Pseudomonas aeruginosa) and Gram positive (Enterococcus faecalis) microorganisms. The complex K(2)[PtCl(2)(ace)(2)] was also evaluated for antiviral properties against dengue virus type 2 (New Guinea C strain) in Vero cells and showed a good inhibition of dengue virus type 2 (New Guinea G strain) replication at 200 mu M, when compared to vehicle-treated cells. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

Renal and antibacterial effects induced by myotoxin I and II isolated from Bothrops jararacussu venom

Bothrops jararacussu myotoxin I (BthTx-I; Lys 49) and II (BthTX-II; Asp 49) were purified by ion-exchange chromatography and reverse phase HPLC. In this work we used the isolated perfused rat kidney method to evaluate the renal effects of B. jararacussu myotoxins I (Lys49 PLA(2)) and II (Asp49 PLA(2)) and their possible blockage by indomethacin. BthTX-1 (5 mu g/ml) and BthTX-II (5 mu g/ml) increased perfusion pressure (PP; ct(120) = 110.28+/-3.70 mmHg; BthTX I = 171.28+/-6.30* mmHg; BthTX II = 175.50+/-7.20* mmHg), renal vascular resistance (RVR; ct(120) = 5.49+/-0.54 mmHg/ml.g(-1) min(-1); BthTX I = 8.62+/-0.37* mmHg/ml g(-1) min(-1); BthTX II=8.9+/-0.36* mmHg/ml g(-1) min(-1)), urinary flow (UF; ct(120)= 0.14+/-0.01 ml g(-1) min(-1); BthTX I=0.32+/-0.05* ml g(-1) min(-1); BthTX II=0.37+/-0.01* ml g(-1) min(-1)) and glomerular filtration rate (GFR; ct(120)=0.72+/-0.10 ml g(-1) min(-1); BthTX I=0.85+/-0.13* ml g(-1) min(-1); BthTX II=1.22+/-0.28* ml g(-1) min(-1)). In contrast decreased the percent of sodium tubular transport (%TNa+; ct(120)=79,76+/-0.56; BthTX I=62.23+/-4.12*; BthTX II=70.96+/-2.93*) and percent of potassium tubular transport (%TK+;ct(120)=66.80+/-3.69; BthTX I=55.76+/-5.57*; BthTX II=50.86+/-6.16*). Indomethacin antagonized the vascular, glomerular and tubular effects promoted by BthTX I and it's partially blocked the effects of BthTX II. In this work also evaluated the antibacterial effects of BthTx-I and BthTx-II against Xanthomonas axonopodis. pv. passiflorae (Gram-negative bacteria) and we observed that both PLA2 showed antibacterial activity. Also we observed that proteins Also we observed that proteins chemically modified with 4-bromophenacyl bromide (rho-BPB) decrease significantly the antibacterial effect of both PLA(2). In conclusion, BthTx I and BthTX II caused renal alteration and presented activity antimicrobial. The indomethacin was able to antagonize totally the renal effects induced by BthTx I and partially the effects promoted by BthTx II, suggesting involvement of inflammatory mediators in the renal effects caused by myotoxins. In the other hand, other effects could be independently of the enzymatic activity of the BthTX II and the C-terminal domain could be involved in both effects promoted for PLA(2). (C) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Dynamics in dumbbell domains II. The limiting problem

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)