Regulation of the activity of DnaA and its role during the cell cycle of caulobacter crescentus

The initiation of chromosomal replication must be tightly regulated so that the genome is replicated only once per cell cycle. In most bacteria, DnaA binds to the origin of replication and initiates chromosomal replication. DnaA is a dual-function protein that also acts as an important transcription factor that regulates the expression of many genes in bacteria. Thus, understanding how this protein is regulated during the bacterial cell cycle is of major importance. The α-proteobacterium Caulobacter crescentus is an excellent model to study the bacterial cell cycle, mainly because it is possible to isolate synchronized cell cultures and because it initiates the replication of its chromosome once per cell cycle and at a specific time of the cell cycle. This latest feature is of special interest for the major aim of my thesis work, which focused on the temporal and spatial regulation of the activity of the essential DnaA protein in C. crescentus. In Escherichia coli, the Hda protein converts ATP-DnaA into ADP- DnaA by stimulating the ATPase activity of DnaA, to prevent over-initiation of chromosome replication. We propose that there exists a similar mechanism in C. crescentus, which is not only involved in the temporal control of chromosome replication, but also in the control of gene expression. First, we provided evidences indicating that the hydrolysis of the ATP bound to DnaA is essential for the viability of C. crescentus. Our results suggest that ATP-DnaA promotes the initiation of chromosome replication, since we found that cells over-expressing a DnaA protein with a mutated ATPase domain, DnaA(R357A), over-initiated chromosome replication, unlike cells expressing the wild-type DnaA protein at similar levels. By contrast, the DnaA(R357A) protein was less active than DnaA in promoting the transcription of three essential genes, suggesting that these may be more efficiently activated by ADP-DnaA than ATP-DnaA. We propose that the ATP-DnaA to ADP-DnaA switch down-regulates the initiation of DNA replication while activating the transcription of several essential genes involved in subsequent cell cycle events. Second, we studied the role of the HdaA protein, homologous to Hda, in promoting the ATP- DnaA to ADP-DnaA switch in C. crescentus. HdaA is essential for viability and its depletion in the cell leads to an over-replication of the chromosome, indicating that HdaA is a negative regulator of DNA replication. HdaA dynamically co-localizes with the replisome. In this work, we identified DnaN, the β-clamp of the DNA polymerase, as the replisome component that interacts directly with HdaA and that recruits HdaA to the replisome in live C. crescentus cells. We also showed that a mutant HdaA protein that cannot interact or co-localize with DnaN is not functional, indicating that HdaA is probably activated by DnaN. However, we found that another non-functional HdaA protein, mutated in the conserved Arginine finger of its AAA+ domain, was able to localize at the replisome, suggesting that the AAA+ domain of HdaA exerts its essential function after the recruitment of HdaA to the replisome. We propose that HdaA stimulates the ATPase activity of DnaA once DNA replication is ongoing, via its interaction with DnaN and the activity of the two conserved R fingers of DnaA and HdaA. Finally, we created different strains in which HdaA, DnaN or DnaA were over-produced. We observed that the over-production of HdaA seems to lead to a delay in chromosome replication, while the over-production of DnaN had an opposite effect. Our results also indicate that the over-production of DnaA may intensify the over-initiation phenotype of cells depleted for HdaA. We conclude that the dynamic interplay of HdaA and DnaN in the cell contributes to regulating the ATP-DnaA/ADP-DnaA ratio in the cell, to ensure once per cell cycle initiation of chromosomal replication in C. crescentus. Altogether, our work provided important information on the regulation of the activity of DnaA in C. crescentus. Since DnaA, HdaA and DnaN are well-conserved proteins, most of our findings are useful to understand how chromosome replication and gene expression are controlled by DnaA in many other bacterial species. - L'initiation de la réplication des chromosomes doit être précisément régulée de telle sorte que le génome ne soit répliqué qu'une seule fois par cycle cellulaire. Chez la plupart des bactéries, DnaA se lie à l'origine de réplication du chromosome et en initie sa réplication. DnaA est aussi un facteur de transcription qui régule l'expression de nombreux gènes bactériens. De ce fait, il est très important de comprendre comment DnaA est régulée au cours du cycle cellulaire bactérien. L'a-protéobactérie Caulobacter crescentus est un excellent modèle pour étudier le cycle cellulaire bactérien, essentiellement parce qu'il est aisé d'isoler des populations de cellules synchronisées à la même étape du cycle cellulaire et parce que cette bactérie n'initie la réplication de son chromosome qu'une seule fois et à un moment précis de son cycle. Cette dernière caractéristique est particulièrement pertinente pour l'objectif de mon travail doctoral, qui consistait à comprendre comment l'activité de la protéine essentielle DnaA est régulée dans l'espace et dans le temps chez C. crescentus. Chez Escherichia coli, la protéine Hda convertie DnaA-ATP en DnaA-ADP en stimulant l'activité ATPasique de DnaA, ce qui empêche la sur-initiation de la réplication du chromosome. Nous proposons qu'un mécanisme similaire existe chez C. crescentus. Il serait non seulement nécessaire au contrôle de la réplication du chromosome, mais aussi au contrôle de l'expression de certains gènes. Dans un premier temps, nous avons mis en évidence le fait que l'hydrolyse de l'ATP lié à DnaA est un processus essentiel à la viabilité de C. crescentus. Nos résultats suggèrent que DnaA-ATP initie la réplication du chromosome, comme nous avons observé que des cellules qui sur-expriment une protéine DnaA(R357A) mutée sans domaine ATPasique fonctionnel, sur-initie la réplication de leur chromosome, contrairement aux cellules qui sur-expriment la protéine DnaA sauvage à des niveaux équivalents. Au contraire, la protéine DnaA(R357A) était moins active que la protéine DnaA sauvage pour promouvoir la transcription de trois gènes essentiels, ce qui suggère que ces derniers sont peut-être plus efficacement activés par DnaA-ADP que DnaA-ATP. Nous proposons que la conversion de DnaA-ATP en DnaA-ADP réprime l'initiation de la réplication, tandis qu'elle active la transcription de plusieurs gènes impliqués dans des étapes plus tardives du cycle cellulaire. Dans un deuxième temps, nous avons étudié le rôle de la protéine HdaA, homologue à Hda, dans la conversion de DnaA-ATP en DnaA-ADP chez C. crescentus. Cette protéine est essentielle à la viabilité de C. crescentus et sa déplétion donne des cellules qui sur-initient la réplication de leur chromosome, suggérant que HdaA est un répresseur de la réplication du chromosome. HdaA co-localise de manière dynamique avec le réplisome. Lors de mon travail doctoral, nous avons démontré que DnaN, le β-clamp de l'ADN polymérase, est l'élément qui recrute HdaA au réplisome in vivo. Nous avons aussi montré qu'une protéine HdaA mutante qui ne peut pas interagir ou co-localiser avec DnaN, n'est pas fonctionnelle, ce qui suggère que HdaA est activée par DnaN. Nous avons néanmoins aussi isolé une autre protéine HdaA non fonctionnelle, dont une arginine conservée de son domaine AAA+ était mutée, mais qui pouvait toujours co-localiser avec le réplisome, ce qui suggère que le domaine AAA+ de HdaA est nécessaire après le recrutement de HdaA au réplisome. Nous proposons que HdaA stimule l'activité ATPasique de DnaA qu'une fois que la réplication a commencé, grâce à son interaction avec DnaN et aux deux arginines conservées des protéines HdaA et DnaA. Finalement, nous avons construit différentes souches sur-exprimant HdaA, DnaN ou DnaA. Nous avons observé que la sur-production de HdaA retarde la réplication du chromosome, tandis que la sur-production de DnaN a un effet opposé. Nos observations suggèrent aussi que la sur-expression de DnaA dans des cellules déplétées pour HdaA aggrave leur phénotype de sur-initiation. Nous en concluons que HdaA et DnaN collaborent étroitement et de manière dynamique pour réguler le rapport DnaA-ATP/DnaA-ADP dans la cellule, pour s'assurer que la réplication du chromosome ne soit initiée qu'une seule fois par cycle cellulaire chez C. crescentus. Globalement, notre travail a mis en évidence des informations importantes sur la régulation de l'activité de DnaA chez C. crescentus. Comme DnaA, HdaA et DnaN sont des protéines très conservées, la plupart de nos découvertes sont utiles pour mieux comprendre comment la réplication du chromosome bactérien et l'expression des gènes sont contrôlées par DnaA chez de nombreuses autres espèces bactériennes.

Keeping the balance? Management of oxidative stress, body mass and reproduction under energetic constraints by dispersing and philopatric collared flycatchers.

Dispersal, i.e. individual movement between breeding sites, is a key process for metapopulation dynamics and gene flow. Its success can be modulated by phenotypic differences between dispersing and philopatric individuals, or dispersal syndromes. However, the environmental (external) and physiological (internal) constraints underlying such syndromes remain poorly known. This project aimed at clarifying the impact of environmental variation and oxidative constraints, linked to the reactive oxygen species produced during respiration, on phenotypes associated to dispersal in a passerine bird, the collared flycatcher Ficedula albicollis. Energetic demand was experimentally (i) increased through a wing load manipulation or (ii) relieved through food supplementation. The oxidative balance of breeding flycatchers was influenced by complex interactions of dispersal status and extrinsic factors (breeding density, year, experimental treatments). Interestingly, antioxidant capacity was influenced both by permanent individual differences and by food availability, whereas measures of pro-oxidants were highly variables within individuals. Environmental variation and energetic constraints also modulated the differences in reproduction associated with dispersal: dispersing and philopatric birds differ in their management of the oxidative balance when it is competing with reproductive investment. This thesis highlights that reaction norms, rather than fixed differences, often shape traits associated to dispersal. ----- Le déplacement d'un individu entre sites de reproduction, ou dispersion, est un processus clé pour la dynamique des métapopulations et les flux de gènes. Son succès peut être modulé par des différences de phénotype, ou syndromes de dispersion. Cependant, les contraintes environnementales et physiologiques qui sous-tendent ces syndromes restent mal connues. Ce projet vise à clarifier l'impact des variations environnementales et des contraintes oxydatives (liées aux espèces réactives de l'oxygène produites durant la respiration) sur les phénotypes associés à la dispersion chez un passereau, le gobemouche à collier Ficedula albicollis. La demande énergétique a été expérimentalement (i) augmentée en manipulant la surface alaire ou (ii) diminuée par une supplémentation en nourriture. L'équilibre oxydo-réducteur des gobemouches en reproduction est influencé par des interactions complexes entre statut de dispersion et facteurs extrinsèques (densité de couples reproducteurs, année, traitement expérimental). La capacité antioxydante dépend principalement de différences permanentes entre individus, alors que les pro-oxydants présentent de grandes variations intra-individu. Environnement et contraintes énergétiques modulent aussi les différences de reproduction liées à la dispersion : les oiseaux dispersants et philopatriques diffèrent dans leur gestion de l'équilibre oxydo-réducteur lorsqu'il est en compétition avec l'investissement reproducteur. Ce travail souligne que les traits associés à la dispersion sont souvent déterminés par des normes de réaction à l'environnement et non des différences fixées entre individus.

Yield and quality of elephant grass biomass produced in the cerrados region for bioenergy

The objective of this study was to evaluate the performance of two genotypes of elephant grass, fertilized with and without N, for biomass production for energy use under the edaphoclimatic conditions of the Cerrado. The genotypes Roxo and Paraíso, grown in a field experiment in a Latosol in the Cerrado region were evaluated for biomass yield, nitrogen accumulation, C:N and stem:leaf ratios, fibre, ash and P and K contents and calorific value. The accumulated dry biomass ranged from 30 to 42 Mg ha-1 and showed no response to nitrogen fertilization with the lowest biomass obtained by the genotype Paraíso and the highest by Roxo. The total N accumulation followed the same pattern as for dry matter, ranging from 347 to 539 kg N ha-1. C:N and stem:leaf ratio of the biomass produced did not vary with treatments. The fibre contents were higher in genotype Paraíso and the highest levels of ash in the genotype Roxo. The K content in the biomass was higher in genotype Roxo and P did not vary between genotypes. The calorific value averaged 18 MJ kg-1 of dry matter and did not vary with the levels of N in leaves and stems of the plant. Both genotypes, independent of N fertilization, produced over 30 Mg ha-1 of biomass under Cerrado conditions.

Second Welland Canal - Book 1, Survey Map 13 - St. Catharines and Locks 4 and 5

Survey map of the Second Welland Canal created by the Welland Canal Company showing the Town of St. Catharines. Identified structures associated with the Canal include Lock 4, Lock House, Lock 5, Small Lock House, the towing path, and Gasometer for Canal. The surveyors' measurements and notes can be seen in red and black ink and pencil. Local area landmarks are also identified and include streets and roads (ex. Geneva Street, Queenston Street, and Academy Street), C. Phelps Mill and Store House, St. Catharines and Welland Canal Gas Works, William Mahony's Tannery, Cooper Shop, a barrel shed, barn, and gas tanks. Properties and property owners of note are: Concession 6 Lots 14, 14, and 16, Concession 7 Lots 14, 15, and 16, C. Phelps, R. M. Clement, Orson Phelps, R. Collier, D. P. Haynes, W. Chace, and John Soper.

Second Welland Canal - Book 1, Survey Map 14 - St. Catharines and Lock 5

Survey map of the Second Welland Canal created by the Welland Canal Company showing the Canal along the eastern edge of the Town of St. Catharines. Identified structures associated with the Canal include Lock 5 and the towing path. The surveyors' measurements and notes can be seen in red and black ink and pencil. Local area landmarks are also identified and include bridges, streets, and roads (ex. Queenston Street, St. Catharines Macdamized Road and Suspension Bridge), a Pond, a number of unnamed bridges, Stinson's Distillery, and R. Collier's Saw Mill. Properties and property owners of note are: Concession 6 Lots 14 and 15, R. Collier, W. Gillespie, Orson Phelps, W. Chase, M. Bryant, John Soper, Winsor Chace, John Berryman, John Boyle, J. Madigan, B. F. Reynolds, W. Smaill, F. Stinson, G. Ward and Mrs. Soper.

Second Welland Canal - Book 2, Survey Map 1 - Locks 5, 6 and 7 in Grantham

Survey map of the Second Welland Canal created by the Welland Canal Company showing the Grantham Township just southeast of the Town of St. Catharines. Identified structures associated with the Canal include Locks 5, 6, and 7, two Lock House Lots, Small Lock House, waste weir, and the towing path. The surveyors' measurements and notes can be seen in red and black ink and pencil. Local area landmarks are also identified and include roads (ex. Road to Thorold), Dicks Creek, R. Collier's Saw Mill, a gate yard, paper mill, grist mill, store house, and a barn. Properties and property owners of note are: Concession 7 Lots 13, 14, and 15, R. Collier, Orson Phelps, and a Mill Lot leased to Richard Collier.

Letter to the Port Dalhousie and Thorold Railway for work the sluice at the aqueduct, on the hillside

Letter to the Port Dalhousie and Thorold Railway for work the sluice at the aqueduct, on the hillside. This is signed by R. Collier, Aug. 28, 1856.

Letter to P.I. Price asking him to make out a cheque in favour of German and Pettit for looking after certain petitions in Willoughby and Bertie Townships and in Welland

Letter to P.I. Price asking him to make out a cheque in favour of German and Pettit for looking after certain petitions in Willoughby and Bertie Townships and in Welland. This is signed by H.H. Collier, March 5, 1906.

Source spaces and perturbations for cluster complexes

Dans ce travail, nous définissons des objets composés de disques complexes marqués reliés entre eux par des segments de droite munis d’une longueur. Nous construisons deux séries d’espaces de module de ces objets appelés clus- ters, une qui sera dite non symétrique, la version ⊗, et l’autre qui est dite symétrique, la version •. Cette construction permet des choix de perturba- tions pour deux versions correspondantes des trajectoires de Floer introduites par Cornea et Lalonde ([CL]). Ces choix devraient fournir une nouvelle option pour la description géométrique des structures A∞ et L∞ obstruées étudiées par Fukaya, Oh, Ohta et Ono ([FOOO2],[FOOO]) et Cho ([Cho]). Dans le cas où L ⊂ (M, ω) est une sous-variété lagrangienne Pin± mono- tone avec nombre de Maslov ≥ 2, nous définissons une structure d’algèbre A∞ sur les points critiques d’une fonction de Morse générique sur L. Cette struc- ture est présentée comme une extension du complexe des perles de Oh ([Oh]) muni de son produit quantique, plus récemment étudié par Biran et Cornea ([BC]). Plus généralement, nous décrivons une version géométrique d’une catégorie de Fukaya avec seul objet L qui se veut alternative à la description (relative) hamiltonienne de Seidel ([Sei]). Nous vérifions la fonctorialité de notre construction en définissant des espaces de module de clusters occultés qui servent d’espaces sources pour des morphismes de comparaison.

Violence and growth in colombia : a review of the quantitative literature

This is a critical review of the empirical literature on the relationship between violence and economic growth in Colombia: an interesting case study for social scientists studying violence, conflict, crime and development. We argue that, despite the rapid development of this literature and the increasing use of new techniques, there is still much room for research. After assessing the contribution of the most influential papers on the subject, we suggest directions for future research.

Conflict, wages, and multiple equilibria

Firms’ compensation practices affect the protection of investors’ interests and the degree of economic inequality by changing the stakes of engaging in appropriation activities versus respecting the status quo. We use a general equilibrium model where workers can either work peacefully or join a guerrilla movement that expropriates entrepreneurs. If workers are peaceful, they receive a competitive wage. If they join a guerrilla movement, they receive a share of the appropriated wealth, which depends positively on the number of guerrilla members. In this framework, we find one low-income, low-wage equilibrium with guerrilla activity and one peaceful, high-income, high-wage equilibrium. The peaceful equilibrium can be reached through redistribution policies, which can be implemented at the firm level. In essence, through their compensation policies entrepreneurs, not the state might be able to protect their assets against expropriation and simultaneously control the internal principal-agent problem.

Changing times, 1066-1500. Teaching and learning file.

Es una serie que presenta la historia de una manera que compromete y motiva, al tiempo que hace el aprendizaje activo y divertido. Añade reto y emoción a cada lección. Le proporciona al profesor: los planes, los recursos y la inspiración que necesita para incorporar nuevas estrategias en la enseñanza; objetivos claros para preparar Las actividades: guía para hacer cualquier preparación: ideas alternativas para empezar las sesiones y para el seguimiento de la tarea.

History in progress, 1066-1603. Planning and resource pack 1.

Ayuda a los profesores a cumplir con los requisitos de la versión revisada del programa de estudios del curriculo nacional inglés en historia para la etapa 3 (key stage 3); no solo por su contenido sino también por la estructura de las áreas de estudio. Presenta, igualmente, distintos tipos de evaluaciones para que el docente pueda hacer un seguimiento de los progresos de los alumnos y del rendimiento individual de cada uno de ellos de forma continua. Los recursos con los que cuenta son personalizados con hojas de trabajo, esquemas de lecciones y de trabajo. Se acompaña con material audiovisual en el que figura una amplia variedad de ejemplos y actividades que ayudan a ampliar las ideas y mejorar el aprendizaje de la historia por parte de los alumnos.

History in progress, 1901-present day. Planning and resource pack 3.

Ayuda a los profesores a cumplir con los requisitos de la versión revisada del programa de estudios del curriculo nacional inglés en historia para la etapa 3 (key stage 3); no solo por su contenido sino también por la estructura de las áreas de estudio. Presenta, igualmente, distintos tipos de evaluaciones para que el docente pueda hacer un seguimiento de los progresos de los alumnos y del rendimiento individual de cada uno de ellos de forma continua. Los recursos con los que cuenta son personalizados con hojas de trabajo, esquemas de lecciones y de trabajo. Se acompaña con material audiovisual en el que figura una amplia variedad de ejemplos y actividades que ayudan a ampliar las ideas y mejorar el aprendizaje de la historia por parte de los alumnos.

Colonisation and conflict, 1750-1990.

Es la etapa de desarrollo y expansión del Imperio Británico, de las guerras napoleónicas, de la revolución industrial y de todos los cambios sociales y económicos derivados de ella; también, es la época del largo reinado de Victoria y del estallido de las dos guerras mundiales. Además de actividades y secciones de evaluación, proporciona fuentes históricas para ayudar a los alumnos en la investigación y a descubrir la historia por sí mismos.