Lipoxygenase-catalyzed oxygenation of storage lipids is implicated in lipid mobilization during germination.

The etiolated germination process of oilseed plants is characterized by the mobilization of storage lipids, which serve as a major carbon source for the seedling. We found that during early stages of germination in cucumber, a lipoxygenase (linoleate: oxygen oxidoreductase, EC 1.13.11.12) form is induced that is capable of oxygenating the esterified fatty acids located in the lipid-storage organelles, the so-called lipid bodies. Large amounts of esterified (13S)-hydroxy-(9Z,11E)-octadecadienoic acid were detected in the lipid bodies, whereas only traces of other oxygenated fatty acid isomers were found. This specific product pattern confirms the in vivo action of this lipoxygenase form during germination. Lipid fractionation studies of lipid bodies indicated the presence of lipoxygenase products both in the storage triacylglycerols and, to a higher extent, in the phospholipids surrounding the lipid stores as a monolayer. The degree of oxygenation of the storage lipids increased drastically during the time course of germination. We show that oxygenated fatty acids are preferentially cleaved from the lipid bodies and are subsequently released into the cytoplasm. We suggest that they may serve as substrate for beta-oxidation. These data suggest that during the etiolated germination, a lipoxygenase initiates the mobilization of storage lipids. The possible mechanisms of this implication are discussed.

Transcytosis of cholera toxin subunits across model human intestinal epithelia.

Cholera toxin (CT) elicits a massive secretory response from intestinal epithelia by binding apical receptors (ganglioside GM1) and ultimately activating basolateral effectors (adenylate cyclase). The mechanism of signal transduction from apical to basolateral membrane, however, remains undefined. We have previously shown that CT action on the polarized human intestinal epithelial cell line T84 requires endocytosis and processing in multiple intracellular compartments. Our aim in the present study was to test the hypothesis that CT may actually move to its site of action on the basolateral membrane by vesicular traffic. After binding apical receptors, CT entered basolaterally directed transcytotic vesicles. Both CT B subunits and to a lesser extent CT A subunits were delivered intact to the serosal surface of the basolateral membrane. The toxin did not traverse the monolayer by diffusion through intercellular junctions. Transcytosis of CT B subunits displayed nearly identical time course and temperature dependency with that of CT-induced Cl- secretion--suggesting the two may be related. These data identify a mechanism that may explain the link between the toxin's apical receptor and basolateral effector.

Muscle-specific expression of Drosophila hsp70 in response to aging and oxidative stress.

Induction of Drosophila hsp70 protein was detected during aging in flight muscle and leg muscle in the absence of heat shock, using an hsp70-specific monoclonal antibody, and in transgenic flies containing hsp70-beta-galactosidase fusion protein reporter constructs. While hsp70 and reporter proteins were induced during aging, hsp70 message levels were not, indicating that aging-specific induction is primarily posttranscriptional. In contrast, hsp22 and hsp23 were found to be induced during aging at the RNA level and with a broader tissue distribution. The same muscle-specific hsp70 reporter expression pattern was observed in young flies mutant for catalase (H2O2:H2O2 oxidoreductase, EC 1.11.1.6). In catalase (cat) hypomorphic lines where flies survived to older ages, the time course of hsp70 reporter expression during aging was accelerated, and the initial and ultimate levels of expression were increased. The hsp70 reporter was also induced in young flies mutant for copper/zinc superoxide dismutase (superoxide:superoxide oxidoreductase, EC 1.15.1.1). Taken together, the results suggest that aging-specific hsp70 expression may be a result of oxidative damage.

Rapid acquisition of dendritic spines by visual thalamic neurons after blockade of N-methyl-D-aspartate receptors.

N-Methyl-D-aspartate (NMDA) receptors play an important role in the development of retinal axon arbors in the mammalian lateral geniculate nucleus (LGN). We investigated whether blockade of NMDA receptors in vivo or in vitro affects the dendritic development of LGN neurons during the period that retinogeniculate axons segregate into on-center and off-center sublaminae. Osmotic minipumps containing either the NMDA receptor antagonist D-2-amino-5-phosphonovaleric acid (D-APV) or saline were implanted in ferret kits at postnatal day 14. After 1 week, LGN neurons were intracellularly injected with Lucifer yellow. Infusion of D-APV in vivo led to an increase in the number of branch points and in the density of dendritic spines compared with age-matched normal or saline-treated animals. To examine the time course of spine formation, crystals of 1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanine perchlorate were placed in the LGN in brain slices from 14- to 18-day-old ferrets. Labeled LGN cell dendrites were imaged on-line in living slices by confocal microscopy, with slices maintained either in normal perfusion medium or with the addition of D-APV or NMDA to the medium. Addition of D-APV in vitro at doses specific for blocking NMDA receptors led to a > 6-fold net increase in spine density compared with control or NMDA-treated slices. Spines appeared within a few hours of NMDA receptor blockade, indicating a rapid local response by LGN cells in the absence of NMDA receptor activation. Thus, activity-dependent structural changes in postsynaptic cells act together with changes in presynaptic arbors to shape projection patterns and specific retinogeniculate connections.

Decreased brain reward produced by ethanol withdrawal.

Abstinence from chronic administration of various drugs of abuse such as ethanol, opiates, and psychostimulants results in withdrawal syndromes largely unique to each drug class. However, one symptom that appears common to these withdrawal syndromes in humans is a negative affective/motivational state. Prior work in rodents has shown that elevations in intracranial self-stimulation (ICSS) reward thresholds provide a quantitative index that serves as a model for the negative affective state during withdrawal from psychostimulants and opiates. The current study sought to determine whether ICSS threshold elevations also accompany abstinence from chronic ethanol exposure sufficient to induce physical dependence. Rats prepared with stimulating electrodes in the lateral hypothalamus were trained in a discrete-trial current-intensity ICSS threshold procedure; subsequently they were subjected to chronic ethanol administration in ethanol vapor chambers (average blood alcohol level of 197 mg/dl). A time-dependent elevation in ICSS thresholds was observed following removal from the ethanol, but not the control, chambers. Thresholds were significantly elevated for 48 hr after cessation of ethanol exposure, with peak elevations observed at 6-8 hr. Blood alcohol levels were directly correlated with the magnitude of peak threshold elevation. Ratings of traditional overt signs of withdrawal showed a similar time course of expression and resolution. The results suggest that decreased function of reward systems (elevations in reward thresholds) is a common element of withdrawal from chronic administration of several diverse classes of abused drugs.

Oligogalacturonides and chitosan activate plant defensive genes through the octadecanoid pathway.

Jasmonic acid, synthesized from linolenic acid (the octadecanoid pathway), has been proposed to be part of a signal transduction pathway that mediates the induction of defensive genes in plants in response to oligouronide and polypeptide signals generated by insect and pathogen attacks. We report here that the induction of proteinase inhibitor accumulation in tomato leaves by plant-derived oligogalacturonides and fungal-derived chitosan oligosaccharides is severely reduced by two inhibitors (salicylic acid and diethyldi-thiocarbamic acid) of the octadecanoid pathway, supporting a role for the pathway in signaling by oligosaccharides. Jasmonic acid levels in leaves of tomato plants increased several fold within 2 hr after supplying the polypeptide systemin, oligogalacturonides, or chitosan to the plants through their cut stems, as expected if they utilize the octadecanoid pathway. The time course of jasmonic acid accumulation in tomato leaves in response to wounding was consistent with its proposed role in signaling proteinase inhibitor mRNA and protein synthesis. The cumulative evidence supports a model for the activation of defensive genes in plants in response to insect and pathogen attacks in which various elicitors generated at the attack sites activate the octadecanoid pathway via different recognition events to induce the expression of defensive genes in local and distal tissues of the plants.

Endogenous intracellular glutathionyl radicals are generated in neuroblastoma cells under hydrogen peroxide oxidative stress.

We report the detection of endogenous intracellular glutathionyl (GS.) radicals in the intact neuroblastoma cell line NCB-20 under oxidative stress. Spin-trapping and electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopic methods were used for monitoring the radicals. The cells incubated with the spin trap 5,5-dimethyl-1-pyrroline 1-oxide (DMPO) were challenged with H2O2 generated by the enzymic reaction of glucose/glucose oxidase. These cells exhibit the EPR spectrum of the GS. radical adduct of DMPO (DMPO-.SG) without exogenous reduced glutathione (GSH). The identity of this radical adduct was confirmed by observing hyperfine coupling constants identical to previously reported values in in vitro studies, which utilized known enzymic reactions, such as horseradish peroxidase and Cu/Zn superoxide dismutase, with GSH and H2O2 as substrates. The formation of the GS. radicals required viable cells and continuous biosynthesis of GSH. No significant effect on the resonance amplitude by the addition of a membrane-impermeable paramagnetic broadening agent indicated that these radicals were located inside the intact cell. N-Acetyl-L-cysteine (NAC)-treated cells produced NAC-derived free radicals (NAC.) in place of GS. radicals. The time course studies showed that DMPO-.SG formation exhibited a large increase in its concentration after a lag period, whereas DMPO-NAC. formation from NAC-treated cells did not show this sudden increase. These results were discussed in terms of the limit of antioxidant enzyme defenses in cells and the potential role of the GS. radical burst in activation of the transcription nuclear factor NF-kappa B in response to oxidative stress.

Temporally distinct accumulation of transcripts encoding enzymes of the prechorismate pathway in elicitor-treated, cultured tomato cells.

The accumulation of phenylalanine-derived phenolic compounds is a well-known element of a plant's defense in response to pathogen attack. Phenylalanine, as well as the other two aromatic amino acids, tyrosine and tryptophan, is synthesized by way of the shikimate pathway. The first seven steps of the shikimate pathway (the prechorismate pathway) are common for the biosynthesis of all three aromatic amino acids. We have studied transcript levels of six genes--i.e., two 3-deoxy-D-arabino-heptulosonate 7-phosphate synthase genes, one shikimate kinase gene, one 5-enolpyruvylshikimate 3-phosphate synthase gene, and two chorismate synthase genes--corresponding to four steps of the prechorismate pathway, in cultured tomato cells exposed to fungal elicitors. The abundance of transcripts specific for some of these genes increased 10- to 20-fold within 6 h after elicitor treatment, as did the abundance of phenylalanine ammonialyase-specific transcripts and the synthesis of ethylene. Interestingly, transcript accumulation occurred more rapidly for shikimate kinase than for the enzymes preceding or following it in the prechorismate pathway. Neither the inhibition of ethylene biosynthesis by aminoethoxyvinylglycine nor inhibition of phenylalanine ammonia-lyase (EC 4.3.1.5) activity by 2-aminoindan-2-phosphonic acid affected the time course or extent of transcript accumulation. Thus, the increased demand for phenylalanine in the phenylpropanoid pathway required after elicitor treatment appears to be met by increased de novo synthesis of its biosynthetic enzymes.

Decrements in auditory responses to a repeated conspecific song are long-lasting and require two periods of protein synthesis in the songbird forebrain.

Earlier work showed that playbacks of conspecific song induce expression of the immediate early gene ZENK in the caudo-medial neostriatum (NCM) of awake male zebra finches and that this response disappears with repeated presentations of the same stimulus. In the present study, we investigated whether repetitions of a song stimulus also elicited a decrement in the electrophysiological responses in the NCM neurons of these birds. Multiunit auditory responses in NCM were initially vigorous, but their amplitude decreased (habituated) rapidly to repeated stimulation, declining to about 40% of the initial response during the first 50 iterations. A similar time course of change was seen at the single unit level. This habituation occurred specifically for each song presented but did not occur when pure tones were used as a stimulus. Habituation to conspecific, but not heterospecific, song was retained for 20 h or longer. Injections of inhibitors of protein or RNA synthesis at the recording site did not affect the initial habituation to a novel stimulus, but these drugs blocked the long-term habituation when injected at 0.5-3 h and at 5.5-7 h after the first exposure to the stimulus. Thus, at least two waves of gene induction appear to be necessary for long-lasting habituation to a particular song.

Variação sazonal do metabolismo energético no primeiro ciclo anual de lagartos teiú Tupinambis merianae: correlatos com atividades diárias, adiposidade e proteção antioxidante

Lagartos teiú eclodem no verão e enfrentam o desafio de crescer e armazenar substratos em um curto período de tempo, antes do início do período de jejum e depressão metabólica (≈80%) a temperaturas amenas durante o inverno (≈17 °C). No despertar, o aumento do metabolismo e a reperfusão de órgãos favoreceriam a ocorrência de estresse oxidativo. Na primeira parte do presente estudo investigou−se os ajustes que compatibilizam as demandas em teiús neonatos, especialmente na pré-hibernação, por meio da gravação do comportamento em vídeo e da análise da massa dos corpos gordurosos abdominais e do nível plasmático de corticosterona (CORT) durante o primeiro ciclo anual. No início do outono a massa corpórea dos teiús foi 27 g e o comprimento rostro−cloacal 9,3 cm e aumentaram 40% e 20%, respectivamente, ao longo do outono, enquanto que as taxas diminuíram progressivamente até atingirem o valor zero no início do inverno. Na primavera, a massa corpórea dos teiús aumentou 80% em relação ao despertar e dobrou em relação ao final do verão; o comprimento acumulou um aumento de 27% em relação ao final do verão. A massa relativa dos corpos gordurosos foi 3,7% no início do outono e diminuiu nos meses subsequentes; no despertar, este estoque acumulou uma perda de 63% da sua massa. No início do outono 74% dos teiús estavam ativos por 4,7 h e permaneceram 2 h assoalhando diariamente; ao longo do outono o número de animais ativos e o tempo em atividade diminuíram até que todos se tornaram inativos. Na primavera 83% dos teiús estavam ativos por 7 h e permaneceram 4 h assoalhando. Um padrão sazonal similar foi observado na atividade locomotora e na alimentação. No outono, a alimentação cessou antes da atividade diária e os teiús tornaram−se afágicos algumas semanas antes da entrada em hibernação. Os maiores níveis de CORT foram observados no início do outono, reduzindo progressivamente até valores 75 e 86% menores na dormência e despertar, respectivamente; na primavera os níveis de CORT foram 32% menores em comparação com o início do outono. Este padrão sugere um papel da CORT nos ajustes que promovem a ingestão de alimento e a deposição de substratos energéticos no outono. A redução da atividade geral no final do outono contribuiria para a economia energética e manutenção da massa corpórea, apesar da redução da ingestão de alimento. O curso temporal das alterações fisiológicas e comportamentais em neonatos reforça a ideia de que a dormência sazonal nos teiús é o resultado da expressão de um ritmo endógeno. Na segunda parte do estudo foi investigada a hipótese de que ocorreriam ajustes das defesas antioxidantes durante a hibernação, em antecipação ao despertar. Foram analisados marcadores de estresse oxidativo e antioxidantes em vários órgãos de teiús em diferentes fases do primeiro ciclo anual. A CS, um indicador do potencial oxidante, não variou no fígado e foi menor no rim e no pulmão na hibernação. As enzimas antioxidantes revelaram (1) um efeito abrangente de redução das taxas na hibernação e despertar; por exemplo, GR e CAT foram menores em todos órgãos analisados e a GST tendeu a diminuir no fígado e no rim, embora constante no coração e no pulmão. A G6PDH no fígado e no rim não variou. (2) No fígado, a GST, a Se−GPX e o teor de TBARS foram maiores na atividade de outono em relação à primavera e a Se−GPX permaneceu elevada na hibernação. (3) No fígado, a SOD foi maior na hibernação e despertar em relação ao outono e a Mn−SOD seguiu este padrão. Em contraste, no rim, coração e pulmão a SOD foi menor na hibernação e as taxas se recuperaram no coração e pulmão no despertar. A Mn−SOD seguiu este padrão no pulmão. A concentração e o estado redox da glutationa não variaram no fígado, rim e coração; no pulmão o teor de Eq−GSH e GSH foi menor na hibernação, com tendência à recuperação no despertar. O teor de PC no rim foi maior na hibernação e diminuiu no despertar. No fígado, as alterações no jejum se assemelham às sazonais, como sugerem a inibição da CAT e GR e aumento da Se−GPX. Os efeitos do jejum na primavera no rim diferem dos efeitos sazonais, como sugerem a redução do teor de Eq−GSH e GSH e o aumento da razão GSSG:GSH, a redução da G6PDH e o aumento de PC. No conjunto, houve um efeito predominante de redução das taxas enzimáticas na hibernação e no despertar, exceto pelas taxas aumentadas da SOD e Se−GPX no fígado e pela recuperação da SOD no coração e da GR, SOD e Mn−SOD no pulmão no despertar. As elevadas taxas das enzimas antioxidantes no teiú em comparação a outros ectotermos e a ausência de evidências de estresse oxidativo no despertar sugerem que a atividade enzimática remanescente é suficiente para prevenir danos aos tecidos face às flutuações do metabolismo

Alterações dos estados de ânimo presentes de jovens atletas de futebol em função do decurso temporal durante um período competitivo

São escassos os estudos que analisam o contínuo temporal dos estados de ânimo ao longo de um período competitivo esportivo. Embora os estados de ânimo pareçam estáveis ao longo do tempo, diferentes estímulos e contextos presentes modificam a intensidade e a valência desses estados. Além disso, há fenômenos psicológicos como decaimento, em que traços de informação perdem sua ativação devido, principalmente, à passagem do tempo e a expectativa, que é a espera pela ocorrência de um evento em um determinado tempo. O objetivo desse estudo foi examinar as alterações dos estados de ânimo em jovens atletas de futebol, separados por posição e função, que ocorreram num período competitivo, em função do decurso temporal. Assim, processos como decaimento dos estados de ânimo e a influência da expectativa pela ocorrência jogo foram analisados, bem como a influência do contexto nas variações dos estados de ânimo dos atletas. Participaram deste estudo 18 jovens atletas (média de 15,4 anos ± 0,266) de um clube de futebol que estava disputando um campeonato estadual. Para o acesso aos estados de ânimo, foi utilizada a versão reduzida da Lista de Estados de Ânimo Presentes (LEAP), juntamente com um formulário de instruções de preenchimento, aplicada minutos antes de alguns treinamentos e jogos. Foram calculados os valores de presença de cada Fator da LEAP em cada evento para cada participante. Os dados foram coletados em três tipos de Eventos: antes do último treino antecedente ao jogo (Treino-Pré), antes do jogo (Pré-jogo) e antes do primeiro treino subsequente ao jogo (Treino-Pós). Os 18 jogadores foram divididos em dois grupos: Ações Defensivas (AD) e Ações Ofensivas (AO). Foram encontrados padrões de alteração dos estados de ânimo, representados pelos Fatores II (Fadiga), VII (Interesse) e XII (Serenidade) da LEAP, em função do decurso temporal, permitindo a análise dos processos de decaimento desses estados de ânimo e a influência da expectativa nessas alterações. Também foi encontrado que alguns estados de ânimo diferiram seus padrões de alteração de acordo com um intervalo temporal (Fatores IV Limerência/Empatia e; VII Interesse), bem como tiveram valores de presença diferentes na comparação entre esses intervalos. Além disso, os Fatores III (Esperança), V (Fisiológico) e XI (Receptividade) apresentaram padrões de alteração em função do decurso temporal em diferentes intervalos temporais. Variáveis contextuais, como o resultado das partidas e a competição esportiva em si, também foram influentes nessas alterações. Fadiga, esperança, empatia, estados ligados à propriocepção, interesse, receptividade e serenidade foram os estados de ânimo presentes durante todo o estudo. Ressalta-se a importância de incluir a temporalidade como variável influente nos modelos de variação de processos neurobiológicos, sobretudo nas investigações acerca de aspectos subjetivos como os estados de ânimo.

A recuperação da informação da memória de trabalho: evidências baseadas em tarefas de imagem mental e de memória visual

A imagem mental e a memória visual têm sido consideradas como componentes distintos na codificação da informação, e associados a processos diferentes da memória de trabalho. Evidências experimentais mostram, por exemplo, que o desempenho em tarefas de memória baseadas na geração de imagem mentais (imaginação visual) sofre a interferência do ruído visual dinâmico (RVD), mas não se observa o mesmo efeito em tarefas de memória visual baseadas na percepção visual (memória visual). Embora várias evidências mostrem que tarefas de imaginação e de memória visual sejam baseadas em processos cognitivos diferentes, isso não descarta a possibilidade de utilizarem também processos em comum e que alguns resultados experimentais que apontam diferenças entre as duas tarefas resultem de diferenças metodológicas entre os paradigmas utilizados para estuda-las. Nosso objetivo foi equiparar as tarefas de imagem mental visual e memória visual por meio de tarefas de reconhecimento, com o paradigma de dicas retroativas espaciais. Sequências de letras romanas na forma visual (tarefa de memória visual) e acústicas (tarefa de imagem mental visual) foram apresentadas em quatro localizações espaciais diferentes. No primeiro e segundo experimento analisou-se o tempo do curso de recuperação tanto para o processo de imagem quanto para o processo de memória. No terceiro experimento, comparou-se a estrutura das representações dos dois componentes, por meio da apresentação do RVD durante a etapa de geração e recuperação. Nossos resultados mostram que não há diferenças no armazenamento da informação visual durante o período proposto, porém o RVD afeta a eficiência do processo de recuperação, isto é o tempo de resposta, sendo a representação da imagem mental visual mais suscetível ao ruído. No entanto, o processo temporal da recuperação é diferente para os dois componentes, principalmente para imaginação que requer mais tempo para recuperar a informação do que a memória. Os dados corroboram a relevância do paradigma de dicas retroativas que indica que a atenção espacial é requisitada em representações de organização espacial, independente se são visualizadas ou imaginadas.

O ensino contábil para empreendimentos econômicos solidários: um estudo na Incubadora Social da Universidade Federal de Goiás

A pesquisa permeia a contabilidade e autogestão existentes nos empreendimentos econômicos solidários, em que o modelo de gestão é democrático e participativo e requer ferramentas contábeis compatíveis com suas características. O objetivo é verificar se a aplicação de técnica de ensino-aprendizagem contábil baseada nas rotinas gerenciais e demandas dos usuários contribui com a decodificação da informação contábil, colaborando com o controle gerencial dos empreendimentos. Assim, foi feito experimento em que no pré-teste foi analisado o entendimento contábil no que tange ao conteúdo informacional, sua utilidade e domínio. No pós-teste foi feita análise dos efeitos da aplicação da técnica sobre esses entendimentos. O estudo foi realizado com 16 cooperativas pertencentes à Incubadora Social da Universidade Federal de Goiás e a coleta de dados foi realizada por meio de entrevistas estruturadas, observações e análise de registros. Estas foram transcritas e analisadas pelo método de análise de conteúdo, que consistiu em organizar categorias conceituais representantes do entendimento contábil testado, designada pela ocorrência ou expressão nos dados transcritos. A análise dos resultados foi feita pelo teste não-paramétrico, Postos Sinalizados de Wilcoxon. Os resultados apresentados não demonstraram diferenças significativas com relação ao entendimento contábil dos diretores e não diretores antes e depois da intervenção. Limitações como amostra e a rotatividade de pessoas na cooperativa denotam a necessidade de haver formações recorrentes para os cooperados. Para futuras pesquisas fica o tempo de curso ser prolongado permitindo a participação recorrente e de mais cooperados. Como implicações práticas têm-se a percepção dos cooperados na necessidade de ter e entender as ferramentas e controles para administrar à cooperativa.

The nuclear pore complex and its transporters : from virus-host interactors to subverting the innate antiviral immunity

Les virus ont besoin d’interagir avec des facteurs cellulaires pour se répliquer et se propager dans les cellules d’hôtes. Une étude de l'interactome des protéines du virus d'hépatite C (VHC) par Germain et al. (2014) a permis d'élucider de nouvelles interactions virus-hôte. L'étude a également démontré que la majorité des facteurs de l'hôte n'avaient pas d'effet sur la réplication du virus. Ces travaux suggèrent que la majorité des protéines ont un rôle dans d'autres processus cellulaires tel que la réponse innée antivirale et ciblées pas le virus dans des mécanismes d'évasion immune. Pour tester cette hypothèse, 132 interactant virus-hôtes ont été sélectionnés et évalués par silençage génique dans un criblage d'ARNi sur la production interferon-beta (IFNB1). Nous avons ainsi observé que les réductions de l'expression de 53 interactants virus-hôte modulent la réponse antivirale innée. Une étude dans les termes de gène d'ontologie (GO) démontre un enrichissement de ces protéines au transport nucléocytoplasmique et au complexe du pore nucléaire. De plus, les gènes associés avec ces termes (CSE1L, KPNB1, RAN, TNPO1 et XPO1) ont été caractérisé comme des interactant de la protéine NS3/4A par Germain et al. (2014), et comme des régulateurs positives de la réponse innée antivirale. Comme le VHC se réplique dans le cytoplasme, nous proposons que ces interactions à des protéines associées avec le noyau confèrent un avantage de réplication et bénéficient au virus en interférant avec des processus cellulaire tel que la réponse innée. Cette réponse innée antivirale requiert la translocation nucléaire des facteurs transcriptionnelles IRF3 et NF-κB p65 pour la production des IFNs de type I. Un essai de microscopie a été développé afin d'évaluer l’effet du silençage de 60 gènes exprimant des protéines associés au complexe du pore nucléaire et au transport nucléocytoplasmique sur la translocation d’IRF3 et NF-κB p65 par un criblage ARNi lors d’une cinétique d'infection virale. En conclusion, l’étude démontre qu’il y a plusieurs protéines qui sont impliqués dans le transport de ces facteurs transcriptionnelles pendant une infection virale et peut affecter la production IFNB1 à différents niveaux de la réponse d'immunité antivirale. L'étude aussi suggère que l'effet de ces facteurs de transport sur la réponse innée est peut être un mécanisme d'évasion par des virus comme VHC.

The role of mechanistic target of rapamycin (mTOR) pathway and synaptic protein GABAA-R in cortical GABAergic cell connectivity

Quelque 30 % de la population neuronale du cortex mammalien est composée d’une population très hétérogène d’interneurones GABAergiques. Ces interneurones diffèrent quant à leur morphologie, leur expression génique, leurs propriétés électrophysiologiques et leurs cibles subcellulaires, formant une riche diversité. Après leur naissance dans les éminences ganglioniques, ces cellules migrent vers les différentes couches corticales. Les interneurones GABAergiques corticaux exprimant la parvalbumin (PV), lesquels constituent le sous-type majeur des interneurones GABAergiques, ciblent spécifiquement le soma et les dendrites proximales des neurones principaux et des neurones PV+. Ces interneurones sont nommés cellules à panier (Basket Cells –BCs) en raison de la complexité morphologique de leur axone. La maturation de la connectivité distincte des BCs PV+, caractérisée par une augmentation de la complexité de l’axone et de la densité synaptique, se déroule graduellement chez la souris juvénile. Des travaux précédents ont commencé à élucider les mécanismes contrôlant ce processus de maturation, identifiant des facteurs génétiques, l’activité neuronale ainsi que l’expérience sensorielle. Cette augmentation marquante de la complexité axonale et de la synaptogénèse durant cette phase de maturation suggère la nécessité d’une synthèse de protéines élevée. La voie de signalisation de la cible mécanistique de la rapamycine (Mechanistic Target Of Rapamycin -mTOR) a été impliquée dans le contrôle de plusieurs aspects neurodéveloppementaux en régulant la synthèse de protéines. Des mutations des régulateurs Tsc1 et Tsc2 du complexe mTOR1 causent la sclérose tubéreuse (TSC) chez l’humain. La majorité des patients TSC développent des problèmes neurologiques incluant des crises épileptiques, des retards mentaux et l’autisme. D’études récentes ont investigué le rôle de la dérégulation de la voie de signalisation de mTOR dans les neurones corticaux excitateurs. Toutefois, son rôle dans le développement des interneurones GABAergiques corticaux et la contribution spécifique de ces interneurones GABAergiques altérés dans les manifestations de la maladie demeurent largement inconnus. Ici, nous avons investigué si et comment l’ablation du gène Tsc1 perturbe le développement de la connectivité GABAergique, autant in vitro que in vivo. Pour investiguer le rôle de l’activation de mTORC1 dans le développement d’une BC unique, nous avons délété le gène Tsc1 en transfectant CRE-GFP dirigé par un promoteur spécifique aux BCs dans des cultures organotypiques provenant de souris Tsc1lox. Le knockdown in vitro de Tsc1 a causé une augmentation précoce de la densité des boutons et des embranchements terminaux formés par les BCs mutantes, augmentation renversée par le traitement à la rapamycine. Ces données suggèrent que l’hyperactivation de la voie de signalisation de mTOR affecte le rythme de la maturation des synapses des BCs. Pour investiguer le rôle de mTORC1 dans les interneurones GABAergiques in vivo, nous avons croisé les souris Tsc1lox avec les souris Nkx2.1-Cre et PV-Cre. À P18, les souris Tg(Nkx2.1-Cre);Tsc1flox/flox ont montré une hyperactivation de mTORC1 et une hypertrophie somatique des BCs de même qu’une augmentation de l’expression de PV dans la région périsomatique des neurones pyramidaux. Au contraire, à P45 nous avons découvert une réduction de la densité des punctas périsomatiques PV-gephyrin (un marqueur post-synaptique GABAergique). L’étude de la morphologie des BCs en cultures organotypiques provenant du knock-out conditionnel Nkx2.1-Cre a confirmé l’augmentation initiale du rythme de maturation, lequel s’effondre ensuite aux étapes développementales tardives. De plus, les souris Tg(Nkx2.1Cre);Tsc1flox/flox montrent des déficits dans la mémoire de travail et le comportement social et ce d’une façon dose-dépendante. En somme, ces résultats suggèrent que l’activation contrôlée de mTOR régule le déroulement de la maturation et la maintenance des synapses des BCs. Des dysfonctions de la neurotransmission GABAergique ont été impliquées dans des maladies telles que l’épilepsie et chez certains patients, elles sont associées avec des mutations du récepteur GABAA. De quelle façon ces mutations affectent le processus de maturation des BCs demeuret toutefois inconnu. Pour adresser cette question, nous avons utilisé la stratégie Cre-lox pour déléter le gène GABRA1, codant pour la sous-unité alpha-1 du récepteur GABAA dans une unique BC en culture organotypique. La perte de GABRA1 réduit l’étendue du champ d’innervation des BCs, suggérant que des variations dans les entrées inhibitrices en raison de l’absence de la sous-unité GABAAR α1 peuvent affecter le développement des BCs. La surexpression des sous-unités GABAAR α1 contenant des mutations identifiées chez des patients épileptiques ont montré des effets similaires en termes d’étendue du champ d’innervation des BCs. Pour approfondir, nous avons investigué les effets de ces mutations identifiées chez l’humain dans le développement des épines des neurones pyramidaux, lesquelles sont l’endroit privilégié pour la formation des synapses excitatrices. Somme toute, ces données montrent pour la première fois que différentes mutations de GABRA1 associées à des syndromes épileptiques peuvent affecter les épines dendritiques et la formation des boutons GABAergiques d’une façon mutation-spécifique.