988 resultados para ISGs (Interferon Stimulated Genes)
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CIITA is a master regulatory factor for the expression of MHC class II (MHC-II) and accessory genes involved in Ag presentation. It has recently been suggested that CIITA also regulates numerous other genes having diverse functions within and outside the immune system. To determine whether these genes are indeed relevant targets of CIITA in vivo, we studied their expression in CIITA-transgenic and CIITA-deficient mice. In contrast to the decisive control of MHC-II and related genes by CIITA, nine putative non-MHC target genes (Eif3s2, Kpna6, Tap1, Yars, Col1a2, Ctse, Ptprr, Tnfsf6 and Plxna1) were found to be CIITA independent in all cell types examined. Two other target genes, encoding IL-4 and IFN-gamma, were indeed found to be up- and down-regulated, respectively, in CIITA-transgenic CD4(+) T cells. However, there was no correlation between MHC-II expression and this Th2 bias at the level of individual transgenic T cells, indicating an indirect control by CIITA. These results show that MHC-II-restricted Ag presentation, and its indirect influences on T cells, remains the only pathway under direct control by CIITA in vivo. They also imply that precisely regulated MHC-II expression is essential for maintaining a proper Th1-Th2 balance.
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The timing and quality of both sleep and wakefulness are thought to be regulated by the interaction of two processes. One of these two processes keeps track of the prior sleep-wake history and controls the homeostatic need for sleep while the other sets the time-of-day that sleep preferably occurs. The molecular pathways underlying the latter, circadian process have been studied in detail and their key role in physiological time-keeping has been well established. Analyses of sleep in mice and flies lacking core circadian clock gene proteins have demonstrated, however, that besides disrupting circadian rhythms, also sleep homeostatic processes were affected. Subsequent studies revealed that sleep loss alters both the mRNA levels and the specific DNA-binding of the key circadian transcriptional regulators to their target sequences in the mouse brain. The fact that sleep loss impinges on the very core of the molecular circadian circuitry might explain why both inadequate sleep and disrupted circadian rhythms can similarly lead to metabolic pathology. The evidence for a role for clock genes in sleep homeostasis will be reviewed here.
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Soil bacteria are heavily consumed by protozoan predators, and many bacteria have evolved defense strategies such as the production of toxic exometabolites. However, the production of toxins is energetically costly and therefore is likely to be adjusted according to the predation risk to balance the costs and benefits of predator defense. We investigated the response of the biocontrol bacterium Pseudomonas fluorescens CHA0 to a common predator, the free-living amoeba Acanthamoeba castellanii. We monitored the effect of the exposure to predator cues or direct contact with the predators on the expression of the phlA, prnA, hcnA, and pltA genes, which are involved in the synthesis of the toxins, 2,4-diacetylphloroglucinol (DAPG), pyrrolnitrin, hydrogen cyanide, and pyoluteorin, respectively. Predator chemical cues led to 2.2-, 2.0-, and 1.2-fold increases in prnA, phlA, and hcnA expression, respectively, and to a 25% increase in bacterial toxicity. The upregulation of the tested genes was related to the antiprotozoan toxicity of the corresponding toxins. Pyrrolnitrin and DAPG had the highest toxicity, suggesting that bacteria secrete a predator-specific toxin cocktail. The response of the bacteria was elicited by supernatants of amoeba cultures, indicating that water-soluble chemical compounds were responsible for induction of the bacterial defense response. In contrast, direct contact of bacteria with living amoebae reduced the expression of the four bacterial toxin genes by up to 50%, suggesting that protozoa can repress bacterial toxicity. The results indicate that predator-prey interactions are a determinant of toxin production by rhizosphere P. fluorescens and may have an impact on its biocontrol potential.
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The crocidurine shrews include the most speciose genus of mammals, Crocidura. The origin and evolution of their radiation is, however, poorly understood because of very scant fossil records and a rather conservative external morphology between species. Here, we use an alignment of 3560 base pairs of mitochondrial and nuclear DNA to generate a phylogenetic hypothesis for the evolution of Old World shrews of the subfamily Crocidurinae. These molecular data confirm the monophyly of the speciose African and Eurasian Crocidura, which also includes the fossorial, monotypic genus Diplomesodon. The phylogenetic reconstructions give further credit to a paraphyletic position of Suncus shrews, which are placed into at least two independent clades (one in Africa and sister to Sylvisorex and one in Eurasia), at the base of the Crocidura radiation. Therefore, we recommend restricting the genus Suncus to the Palaearctic and Oriental taxa, and to consider all the African Suncus as Sylvisorex. Using molecular dating and biogeographic reconstruction analyses, we suggest a Palaearctic-Oriental origin for Crocidura dating back to the Upper Miocene (6.8 million years ago) and several subsequent colonisations of the Afrotropical region by independent lineages of Crocidura.
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BACKGROUND/AIMS: After treatment with heat-killed Propionibacterium acnes mice show dense hepatic granuloma formation. Such mice develop liver injury in an interleukin (IL)-18-dependent manner after challenge with a sublethal dose LPS. As previously shown, LPS-stimulated Kupffer cells secrete IL-18 depending on caspase-1 and Toll-like receptor (TLR)-4 but independently of its signal adaptor myeloid differentiation factor 88 (MyD88), suggesting importance of another signal adaptor TIR domain-containing adapter inducing IFN-beta (TRIF). Nalp3 inflammasome reportedly controls caspase-1 activation. Here we investigated the roles of MyD88 and TRIF in P. acnes-induced hepatic granuloma formation and LPS-induced caspase-1 activation for IL-18 release. METHODS: Mice were sequentially treated with P. acnes and LPS, and their serum IL-18 levels and liver injuries were determined by ELISA and ALT/AST measurement, respectively. Active caspase-1 in LPS-stimulated Kupffer cells was determined by Western blotting. RESULTS: Macrophage-ablated mice lacked P. acnes-induced hepatic granuloma formation and LPS-induced serum IL-18 elevation and liver injury. Myd88(-/-) Kupffer cells, but not Trif(-/-) cells, exhibited normal caspase-1 activation upon TLR4 engagement in vitro. Myd88(-/-) mice failed to develop hepatic granulomas after P. acnes treatment and liver injury induced by LPS challenge. In contrast, Trif(-/-) mice normally formed the hepatic granulomas, but could not release IL-18 or develop the liver injury. Nalp3(-/-) mice showed the same phenotypes of Trif(-/-) mice. CONCLUSIONS: Propionibacterium acnes treatment MyD88-dependently induced hepatic granuloma formation. Subsequent LPS TRIF-dependently activated caspase-1 via Nalp3 inflammasome and induced IL-18 release, eventually leading to the liver injury.
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The molecular karyotypes for 20 reference strais of species complexes of Leishmania were determined by contour-clamped homogeneous eletric field (CHEF) electrosphoresis. Determination of number/position of chromosome-sized bands and chromosomal DNA locations of house-keeping genes were the two criteria used for differentiating and classifying the Leishmania species. We have established two gel running conditions of optimal separation of chromosomes, wich resolved DNA molecules as large as 2,500 kilobase pairs (kb). Chromosomes were polymorphic in number (22-30) and size (200-2,500 kb) of bands among members of five complexes of Leishmania. Although each stock had a distinct karyotype, in general the differences found between strains and/or species within each complex were not clear enough for parasite identification. However, each group showed a specific number of size-concordant DNA molecules, wich allowed distinction among the Leishmania complex parasites. Clear differences between the Old and New world groups of parasites or among some New World Leishmania species were also apparent in relation to the chromosome locations of beta-tubulin genes. Based on these results as well as data from other published studies the potencial of using DNA karyotype for identifying and classifying leishmanial field isolates is discussed.
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Arenaviruses perturb innate antiviral defense by blocking induction of type I interferon (IFN) production. Accordingly, the arenavirus nucleoprotein (NP) was shown to block activation and nuclear translocation of interferon regulatory factor 3 (IRF3) in response to virus infection. Here, we sought to identify cellular factors involved in innate antiviral signaling targeted by arenavirus NP. Consistent with previous studies, infection with the prototypic arenavirus lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV) prevented phosphorylation of IRF3 in response to infection with Sendai virus, a strong inducer of the retinoic acid-inducible gene I (RIG-I)/mitochondrial antiviral signaling (MAVS) pathway of innate antiviral signaling. Using a combination of coimmunoprecipitation and confocal microscopy, we found that LCMV NP associates with the IκB kinase (IKK)-related kinase IKKε but that, rather unexpectedly, LCMV NP did not bind to the closely related TANK-binding kinase 1 (TBK-1). The NP-IKKε interaction was highly conserved among arenaviruses from different clades. In LCMV-infected cells, IKKε colocalized with NP but not with MAVS located on the outer membrane of mitochondria. LCMV NP bound the kinase domain (KD) of IKKε (IKBKE) and blocked its autocatalytic activity and its ability to phosphorylate IRF3, without undergoing phosphorylation. Together, our data identify IKKε as a novel target of arenavirus NP. Engagement of NP seems to sequester IKKε in an inactive complex. Considering the important functions of IKKε in innate antiviral immunity and other cellular processes, the NP-IKKε interaction likely plays a crucial role in arenavirus-host interaction.
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BACKGROUND: Retinitis pigmentosa and other hereditary retinal degenerations (HRD) are rare genetic diseases leading to progressive blindness. Recessive HRD are caused by mutations in more than 100 different genes. Laws of population genetics predict that, on a purely theoretical ground, such a high number of genes should translate into an extremely elevated frequency of unaffected carriers of mutations. In this study we estimate the proportion of these individuals within the general population, via the analyses of data from whole-genome sequencing. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: We screened complete and high-quality genome sequences from 46 control individuals from various world populations for HRD mutations, using bioinformatic tools developed in-house. All mutations detected in silico were validated by Sanger sequencing. We identified clear-cut, null recessive HRD mutations in 10 out of the 46 unaffected individuals analyzed (∼22%). CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: Based on our data, approximately one in 4-5 individuals from the general population may be a carrier of null mutations that are responsible for HRD. This would be the highest mutation carrier frequency so far measured for a class of Mendelian disorders, especially considering that missenses and other forms of pathogenic changes were not included in our assessment. Among other things, our results indicate that the risk for a consanguineous couple of generating a child with a blinding disease is particularly high, compared to other genetic conditions.
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Background and Aims: Recently, single nucleotide polymorphisms (SNPs) in IL28B were shown to correlate with response to pegylated interferon-a (IFN) and ribavirin therapy of chronic HCV infection. However, the cause for the SNPs effect on therapy response and its application for direct anti-viral (DAV) treatment are not clear. Here, we analyze early HCV kinetics as function of IL28B SNPs to determine its specific effect on viral dynamics. Methods: IL28B SNPs rs8099917, rs12979860 and rs12980275 were genotyped in 252 chronically HCV infected Caucasian naïve patients (67% HCV genotype 1, 28% genotype 2-3) receiving peginterferonalfa- 2a (180 mg/qw) plus ribavirin (1000-1200 mg/qd) in the DITTO study. HCV-RNA was measured (LD = 50 IU/ml) frequently during first 28 days. Results: RVR was achieved in 33% of genotype 1 patients with genotype CC at rs12979860 versus 12-16% for genotypes TT and CT (P < 0.03). Significant (P < 0.001) difference in viral decline was observed already at day 1 (see Figure). First phase decline was significantly (P < 0.001) larger in patients with genotype CC (2.0 log) than for TT and CT genotypes (0.6 and 0.8), indicating IFN anti-viral effectiveness in blocking virion production of 99% versus 75-84%. There was no significant association between second phase slope and rs12979860 genotype in patients with a first phase decline larger than 1 log. HCV kinetics as function of IL28b SNP. The same trend (not shown) was observed for HCV genotype 2-3 patients with different SNP genotype distribution that may indicate differential selection pressure as function of HCV genotype. Similar results were observed for SNPs rs8099917 and rs12980275, with a strong linkage disequilibrium among the 3 loci allowing to define the composite haplotype best associated with IFN effectiveness. Conclusions: IFN effectiveness in blocking virion production/ release is strongly affected by IL28B SNPs, but not other viral dynamic properties such as infected cell loss rate. Thus, IFN based therapy, as standard-of-care or in combination with DAV, should consider IL28B SNPs for prediction and personalized treatment, while response to pure DAV treatment may be less affected by IL28B SNPs. Additional analyses are undergoing to pinpoint the SNP effect on IFN anti-viral effectiveness.
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The class II transactivator (CIITA) has been referred to as the "master control factor" for the expression of MHC class II (MHCII) genes. As our knowledge on the specificity and function of CIITA grows, it is becoming increasingly evident that this sobriquet is entirely justified. First, despite extensive investigations, the major target genes of CIITA remain those implicated in the presentation of antigenic peptides by MHCII molecules. Although other putative target genes have been reported, the contribution of CIITA to their expression remains indirect, controversial or comparatively minor relative to its decisive role as a regulator of MHCII and related genes. Second, the most important parameter dictating MHCII expression is by far the expression pattern of the gene encoding CIITA (MHC2TA). The vast majority of signals that activate or repress MHCII expression under physiological and pathological situations converge on one or more of the three alternative promoters that drive transcription of the MHC2TA gene. In short, with respect to its specificity and its exquisitely controlled pattern of expression, CIITA is by a long stretch the single most important transcription factor for the regulation of genes required for MHCII-restricted antigen-presentation.
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A structural and functional analysis of the 5'-end region of the Xenopus laevis vitellogenin gene A1 revealed two transcription initiation sites located 1.8 kilobases apart. A RNA polymerase II binding assay indicates that both promoters form initiation complexes efficiently. In vitro, using a transcription assay derived from a HeLa whole-cell extract, the upstream promoter is more than 10-fold stronger than the downstream one. In contrast, both promoters have a similar strength in a HeLa nuclear extract. In vivo, that is in estrogen-stimulated hepatocytes, it is the downstream promoter homologous to the one used by the other members of the vitellogenin gene family, which is 50-fold stronger than the upstream promoter. Thus, if functional vitellogenin mRNA results from this latter activity, it would contribute less than 1% to the synthesis of vitellogenin by fully induced Xenopus hepatocytes expressing the four vitellogenin genes. In contrast, both gene A1 promoters are silent in uninduced hepatocytes. Transfection experiments using the Xenopus cell line B3.2 in which estrogen-responsiveness has been introduced reveal that the strong downstream promoter is controlled by an estrogen responsive element (ERE) located 330 bp upstream of it. The upstream promoter can also be controlled by the same ERE. Since the region comprising the upstream promoter is flanked by a 200 base pair long inverted repeat with stretches of homology to other regions of the X. laevis genome, we speculate that it might have been inserted upstream of the vitellogenin gene A1 by a recombination event and consequently brought under control of the ERE lying 1.5 kilobases downstream.
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Ralstonia eutropha JMP134 possesses two sets of similar genes for degradation of chloroaromatic compounds, tfdCDEFB (in short: tfdI cluster) and tfdDII CII EII FII BII (tfdII cluster). The significance of two sets of tfd genes for the organism has long been elusive. Here, each of the tfd genes in the two clusters on the original plasmid pJP4 was replaced by double recombination with a gene fragment in which a kanamycin resistance gene was inserted into the respective tfd gene's reading frame. The insertion mutants were all tested for growth on 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid (MCPA), and 3-chlorobenzoate (3-CBA). None of the tfdDII CII EII FII BII genes appeared to be essential for growth on 2,4-D or on 3-CBA. Mutations in tfdC, tfdD and tfdF also did not abolish but only retarded growth on 2,4-D, indicating that they were redundant to some extent as well. Of all tfd genes tested, only tfdE and tfdB were absolutely essential, and interruption of those two reading frames abolished growth on 2,4-D, 3-CBA ( tfdE only), and MCPA completely. Interestingly, strains with insertion mutations in the tfdI cluster and those in tfdDII, tfdCII, tfdEII and tfdBII were severely effected in their growth on MCPA, compared to the wild-type. This indicated that not only the tfdI cluster but also the tfdII cluster has an essential function for R. eutropha during growth on MCPA. In contrast, insertion mutation of tfdDII resulted in better growth of R. eutropha JMP134 on 3-CBA, which is most likely due to the prevention of toxic metabolite production in the absence of TfdDII activity.
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Natural environments are constantly challenged by the release of hydrophobic organic contaminants, which represent a threat for both the ecosystem and human health. Despite a substantial degradation by naturally occurring micro-organisms, a non negligible fraction of these pollutants tend to persist in soil and sediments due to their reduced accessibility to microbial degraders. This lack of 'bioavailability' is acknowledged as a key parameter for the natural and stimulated clean-up (bioremediation) of contaminated sites. We developed a bacterial bioreporter that responds to the presence of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) by the production of the green fluorescent protein (GFP), based on the PAH-degrading bacterium Burkholderia sartisoli. We showed in this study that the bacterial biosensor B. sartisoli strain RP037 was faithfully reporting the degradation of naphthalene and phenanthrene (two PAHs of low molecular weight) via the production of GFP. What is more, the magnitude of GFP induction was influenced by change in the PAH flux triggered by a variety of physico-chemical parameters, such as the contact surface between the pollutant and the aqueous suspension. Further experiments permitted to test the influence of dissolved organic matter, which is an important component of natural habitats and can interact with organic pollutants. In addition, we tested the influence of two types of biosurfactants (tensio-active agents produced by living organisms) on phenanthrene's degradation by RP037. Interestingly, the surfactant's effects on the biodegradation rate appeared to depend on the type of biosurfactant and probably on the type of bacterial strain. Finally, we tagged B. sartisoli strain RP037 with a constitutively expressed mCherry fluorescent protein. The presence of mCherry allowed us to visualize the bacteria in complex samples even when GFP production was not induced. The new strain RP037-mChe embedded in a gel patch was used to detect PAH fluxes from a point source, such as a non-aqueous liquid or particles of contaminated soil. In parallel, we also developed and tested a so-called multiwell bacterial biosensor platform, which permitted the simultaneous use of four different reporter strains for the detection of major crude oil components (e.g., saturated hydrocarbons, mono- and polyaromatics) in aqueous samples. We specifically constructed the strain B. sartisoli RP007 (pPROBE-phn-luxAB) for the detection of naphthalene and phenanthrene. It was equipped with a reporter plasmid similar to the one in strain RP037, except that the gfp gene was replaced by the genes luxAB, which encoded the bacterial luciferase. The strain was implemented in the biosensor platform and detected an equivalent naphthalene concentration in oil spilled-sea water. We also cloned the gene for the transcriptional activator AlkS and the operator/promoter region of the operon alkSB1GHJ from the alkane-degrader bacterium Alcanivorax borkumensis strain SK2 in order to construct a new bacterial biosensor with higher sensitivity towards long-chain alkanes. However, the resulting strain showed no increased light emission in presence of tetradecane (C14), while it still efficiently reported low concentrations of octane (C8). RÉSUMÉ : Les écosystèmes naturels sont constamment exposés à nombre de contaminants organiques hydrophobes (COHs) d'origine industrielle, agricole ou même naturelle. Les COHs menacent à la fois l'environnement, le bien-être des espèces animales et végétales et la santé humaine, mais ils peuvent être dégradés par des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons, qui peuvent être capables des les transformer en produits inoffensifs comme le gaz carbonique et l'eau. La biodégradation des COHs est cependant fréquemment limitée par leur pauvre disponibilité envers les organismes qui les dégradent. Ainsi, bien que la biodégradation opère partiellement, les COHs persistent dans l'environnement à de faibles concentrations qui potentiellement peuvent encore causer des effets toxiques chroniques. Puisque la plupart des COHs peuvent être métabolisés par l'activité microbienne, leur persistance a généralement pour origine des contraintes physico-chimiques plutôt que biologiques. Par exemple, leur solubilité dans l'eau très limitée réduit leur prise par des consommateurs potentiels. De plus, l'adsorption à la matière organique et la séquestration dans les micropores du sol participent à réduire leur disponibilité envers les microbes. Les processus de biodisponibilité, c'est-à-dire les processus qui gouvernent la dissolution et la prise de polluants par les organismes vivants, sont généralement perçus comme des paramètres clés pour la dépollution (bioremédiation) naturelle et stimulée des sites contaminés. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) sont un modèle de COH produits par les activités aussi bien humaines que naturelles, et listés comme des contaminants chroniques de l'air, des sols et des sédiments. Ils peuvent être dégradés par un vaste nombre d'espèces bactériennes mais leur taux de biodégradation est souvent limité par les contraintes mentionnées ci-dessus. Afin de comprendre les processus de biodisponibilité pour les cellules bactériennes, nous avons décidé d'utiliser les bactéries elles-mêmes pour détecter et rapporter les flux de COH. Ceci a été réalisé par l'application d'une stratégie de conception visant à produire des bactéries `biocapteurs-rapporteurs', qui littéralement s'allument lorsqu'elles détectent un composé cible pour lequel elles ont été conçues. En premier lieu, nous nous sommes concentrés sur Burkholderia sartisoli (souche RP007), une bactérie isolée du sol et consommatrice de HAP .Cette souche a servi de base à la construction d'un circuit génétique permettant la formation de la protéine autofluorescente GFP dès que les cellules détectent le naphtalène ou le phénanthrène, deux HAP de faible masse moléculaire. En effet, nous avons pu montrer que la bactérie obtenue, la souche RP037 de B. sartisoli, produit une fluorescence GFP grandissante lors d'une exposition en culture liquide à du phénanthrène sous forme cristalline (0.5 mg par ml de milieu de culture). Nous avons découvert que pour une induction optimale il était nécessaire de fournir aux cellules une source additionnelle de carbone sous la forme d'acétate, ou sinon seul un nombre limité de cellules deviennent induites. Malgré cela, le phénanthrène a induit une réponse très hétérogène au sein de la population de cellules, avec quelques cellules pauvrement induites tandis que d'autres l'étaient très fortement. La raison de cette hétérogénéité extrême, même dans des cultures liquides mélangées, reste pour le moment incertaine. Plus important, nous avons pu montrer que l'amplitude de l'induction de GFP dépendait de paramètres physiques affectant le flux de phénanthrène aux cellules, tels que : la surface de contact entre le phénanthrène solide et la phase aqueuse ; l'ajout de surfactant ; le scellement de phénanthrène à l'intérieur de billes de polymères (Model Polymer Release System) ; la dissolution du phénanthrène dans un fluide gras immiscible à l'eau. Nous en avons conclu que la souche RP037 détecte convenablement des flux de phénantrène et nous avons proposé une relation entre le transfert de masse de phénanthrène et la production de GFP. Nous avons par la suite utilisé la souche afin d'examiner l'effet de plusieurs paramètres chimiques connus dans la littérature pour influencer la biodisponibilité des HAP. Premièrement, les acides humiques. Quelques rapports font état que la disponibilité des HAP pourrait être augmentée par la présence de matière organique dissoute. Nous avons mesuré l'induction de GFP comme fonction de l'exposition des cellules RP037 au phénanthrène ou au naphtalène en présence ou absence d'acides humiques dans la culture. Nous avons testé des concentrations d'acides humiques de 0.1 et 10 mg/L, tandis que le phénanthrène était ajouté via l'heptamethylnonane (HMN), un liquide non aqueux, ce qui au préalable avait produit le plus haut flux constant de phénanthrène aux cellules. De plus, nous avons utilisé des tests en phase gazeuse avec des concentrations d'acides humiques de 0.1, 10 et 1000 mg/L mais avec du naphtalène. Contrairement à ce que décrit la littérature, nos résultats ont indiqué que dans ces conditions l'expression de GFP en fonction de l'exposition au phénanthrène dans des cultures en croissance de la souche RP037 n'était pas modifiée par la présence d'acides humiques. D'un autre côté, le test en phase gazeuse avec du naphtalène a montré que 1000 mg/L d'acides humiques abaissent légèrement mais significativement la production de GFP dans les cellules de RP037. Nous avons conclu qu'il n'y a pas d'effet général des acides humiques sur la disponibilité des HAP pour les bactéries. Par la suite, nous nous sommes demandé si des biosurfactants modifieraient la disponibilité du phénanthrène pour les bactéries. Les surfactants sont souvent décrits dans la littérature comme des moyens d'accroître la biodisponibilité des COHs. Les surfactants sont des agents tensio-actifs qui augmentent la solubilité apparente de COH en les dissolvant à l'intérieur de micelles. Nous avons ainsi testé si des biosurfactants (des surfactants produits par des organismes vivants) peuvent être utilisé pour augmenter la biodisponibilité du phénanthrène pour la souche B. sartisoli RP037. Premièrement, nous avons tenté d'obtenir des biosurfactants produits par une autre bactérie vivant en co-culture avec les biocapteurs bactériens. Deuxièmement, nous avons utilisé des biosurfactants purifiés. La co-cultivation en présence de la bactérie productrice de lipopeptide Pseudomonas putida souche PCL1445 a augmenté l'expression de GFP induite par le phénanthrène chez B. sartisoli en comparaison des cultures simples, mais cet effet n'était pas significativement différent lorsque la souche RP037 était co-cultivée avec un mutant de P. putida ne produisant pas de lipopeptides. L'ajout de lipopeptides partiellement purifiés dans la culture de RP037 a résulté en une réduction de la tension de surface, mais n'a pas provoqué de changement dans l'expression de GFP. D'un autre côté, l'ajout d'une solution commerciale de rhamnolipides (un autre type de biosurfactants produits par Pseudomonas spp.) a facilité la dégradation du phénanthrène par la souche RP037 et induit une expression de GFP élevée dans une plus grande proportion de cellules. Nous avons ainsi conclu que les effets des biosurfactants sont mesurables à l'aide de la souche biocapteur, mais que ceux-ci sont dépendants du type de surfactant utilisé conjointement avec le phénanthrène. La question suivante que nous avons abordée était si les tests utilisant des biocapteurs peuvent être améliorés de manière à ce que les flux de HAP provenant de matériel contaminé soient détectés. Les tests en milieu liquide avec des échantillons de sol ne fournissant pas de mesures, et sachant que les concentrations de HAP dans l'eau sont en général extrêmement basses, nous avons conçu des tests de diffusion dans lesquels nous pouvons étudier l'induction par les HAPs en fonction de la distance aux cellules. Le biocapteur bactérien B. sartisoli souche RP037 a été marqué avec une seconde protéine fluorescente (mCherry), qui est constitutivement exprimée dans les cellules et leur confère une fluorescence rouge/rose. La souche résultante RP037-mChe témoigne d'une fluorescence rouge constitutive mais n'induit la fluorescence verte qu'en présence de naphtalène ou de phénanthrène. La présence d'un marqueur fluorescent constitutif nous permet de visualiser les biocapteurs bactériens plus facilement parmi des particules de sol. Un test de diffusion a été conçu en préparant un gel fait d'une suspension de cellules mélangées à 0.5 % d'agarose. Des bandes de gel de dimensions 0.5 x 2 cm x 1 mm ont été montées dans des chambres d'incubation et exposées à des sources de HAP (soit dissouts dans du HMN ou en tant que matériel solide, puis appliqués à une extrémité de la bande). En utilisant ce montage expérimental, le naphtalène ou le phénanthrène (dissouts dans du HMN à une concentration de 2.5 µg/µl) ont induit un gradient d'intensité de fluorescence GFP après 24 heures d'incubation, tandis que la fluorescence mCherry demeurait comparable. Un sol contaminé par des HAPs (provenant d'un ancien site de production de gaz) a induit la production de GFP à un niveau comparable à celui du naphtalène. Des biocapteurs bactériens individuels ont également détecté un flux de phénanthrène dans un gel contenant des particules de sol amendées avec 1 et 10 mg/g de phénanthrène. Ceci a montré que le test de diffusion peut être utilisé pour mesurer des flux de HAP provenant de matériel contaminé. D'un autre côté, la sensibilité est encore très basse pour plusieurs sols contaminés, et l'autofluorescence de certains échantillons rend difficile l'identification de la réponse de la GFP chez les cellules. Pour terminer, un des points majeurs de ce travail a été la production et la validation d'une plateforme multi-puits de biocapteurs bactériens, qui a permis l'emploi simultané de plusieurs souches différentes de biocapteurs pour la détection des constituants principaux du pétrole. Pour cela nous avons choisi les alcanes linéaires, les composés mono-aromatiques, les biphényls et les composés poly-aromatiques. De plus, nous avons utilisé un capteur pour la génotoxicité afin de détecter la `toxicité globale' dans des échantillons aqueux. Plusieurs efforts d'ingénierie ont été investis de manière à compléter ce set. En premier lieu, chaque souche a été équipée avec soit gfp, soit luxAB en tant que signal rapporteur. Deuxièmement, puisqu'aucune souche de biocapteur n'était disponible pour les HAP ou pour les alcanes à longues chaînes, nous avons spécifiquement construit deux nouveaux biocapteurs. L'un d'eux est également basé sur B. sartisoli RP007, que nous avons équipé avec le plasmide pPROBE-phn-luxAB pour la détection du naphtalène et du phénanthrène mais avec production de luciférase bactérienne. Un autre est un nouveau biocapteur bactérien pour les alcanes. Bien que nous possédions une souche Escherichia coli DHS α (pGEc74, pJAMA7) détectant les alcanes courts de manière satisfaisante, la présence des alcanes à longues chaînes n'était pas rapportée efficacement. Nous avons cloné le gène de l'activateur transcriptionnel A1kS ainsi que la région opérateur/promoteur de l'opéron alkSB1GHJ chez la bactérie dégradant les alcanes Alcanivorax borkumensis souche SK2, afin de construire un nouveau biocapteur bactérien bénéficiant d'une sensibilité accrue envers les alcanes à longues chaînes. Cependant, la souche résultante E. coli DHSα (pAlk3} n'a pas montré d'émission de lumière augmentée en présence de tétradécane (C14), tandis qu'elle rapportait toujours efficacement de basses concentrations d'octane (C8). De manière surprenante, l'utilisation de A. borkumensis en tant que souche hôte pour le nouveau plasmide rapporteur basé sur la GFP a totalement supprimé la sensibilité pour l'octane, tandis que la détection de tétradécane n'était pas accrue. Cet aspect devra être résolu dans de futurs travaux. Pour calibrer la plateforme de biocapteurs, nous avons simulé une fuite de pétrole en mer dans une bouteille en verre ouverte de 5L contenant 2L d'eau de mer contaminée avec 20 ml (1%) de pétrole brut. La phase aqueuse a été échantillonée à intervalles réguliers après la fuite durant une période allant jusqu'à une semaine tandis que les principaux contaminants pétroliers étaient mesurés via les biocapteurs. L'émission de bioluminescence a été mesurée de manière à déterminer la réponse des biocapteurs et une calibration intégrée faite avec des inducteurs types a servi à calculer des concentrations d'équivalents inducteurs dans l'échantillon. E. coli a été utilisée en tant que souche hôte pour la plupart des spécificités des biocapteurs, à l'exception de la détection du naphtalène et du phénanthrène pour lesquels nous avons utilisé B. sartisoli. Cette souche, cependant, peut être employée plus ou moins selon la même procédure. Il est intéressant de noter que le pétrole répandu a produit une apparition séquentielle de composés dissouts dans la phase aqueuse, ceux-ci .étant détectables par les biocapteurs. Ce profil contenait d'abord les alcanes à courtes chaînes et les BTEX (c'est-à dire benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes), apparaissant entre des minutes et des heures après que le pétrole a été versé. Leurs concentrations aqueuses ont par la suite fortement décru dans l'eau échantillonnée après 24 heures, à cause de la volatilisation ou de la biodégradation. Après quelques jours d'incubation, ces composés sont devenus indétectables. Les HAPs, en revanche, sont apparus plus tard que les alcanes et les BTEX, et leur concentration a augmenté de pair avec un temps d'incubation prolongé. Aucun signal significatif n'a été mis en évidence avec le biocapteur pour le biphényl ou pour la génotoxicité. Ceci démontre l'utilité de ces biocapteurs, spécifiquement pour la détection des composés pétroliers, comprenant les alcanes à courtes chaînes, les BTEX et les HAPs légers.
Resumo:
Gonadotropin hormones undergo important dynamic changes during life. Their rise during puberty stimulates gonadal steroid secretion, triggering the development of secondary sexual characteristics and the acquisition of fertility. The full spectrum of possible mutations and polymorphisms in the human gonadotropins and in their receptor genes has been described in recent years. Patients harboring these mutations display a very wide range of phenotypes affecting all aspects of the reproductive axis. An important insight provided by the careful study of these patients lies in the striking gender differences in the phenotypes associated with a given mutation. As a result, the careful study of these rare patients has allowed us to better define the respective roles of luteinizing hormone and follicle-stimulating hormone in normal human pubertal development and in the achievement of full fertility potential in either males or females. In this work, we describe briefly the known mutations in the genes for both gonadotropins and their receptors, and discuss their genotype/phenotype correlations in light of these important gender differences.
Resumo:
The peroxisome proliferator-activated receptors (PPAR) alpha, beta/delta and gamma belong to the nuclear hormone receptor superfamily. As ligand-activated receptors, they form a functional transcriptional unit upon heterodimerization with retinoid X receptors (RXRs). PPARs are activated by fatty acids and their derivatives, whereas RXR is activated by 9-cis retinoic acid. This heterodimer binds to peroxisome proliferator response elements (PPRE) residing in target genes and stimulates their expression. Recent reports now indicate that PPARs and RXRs can function independently, in the absence of a hetero-partner, to modulate gene expression. Of importance, these non-canonical mechanisms underscore the impact of both cofactors and DNA on gene expression. Furthermore, these different mechanisms reveal the increasing repertoire of PPAR 'target' genes that now encompasses non-PPREs containing genes. It is also becoming apparent that understanding the regulation of PPAR expression and activity, can itself have a significant influence on how the expression of subgroups of target genes is studied and integrated in current knowledge.