The repressor element silencing transcription factor (REST)-mediated transcriptional repression requires the inhibition of Sp1.

The terminal differentiation of neuronal and pancreatic beta-cells requires the specific expression of genes that are targets of an important transcriptional repressor named RE-1 silencing transcription factor (REST). The molecular mechanism by which these REST target genes are expressed only in neuronal and beta-cells and are repressed by REST in other tissues is a central issue in differentiation program of neuronal and beta-cells. Herein, we showed that the transcriptional factor Sp1 was required for expression of most REST target genes both in insulin-secreting cells and neuronal-like cells where REST is absent. Inhibition of REST in a non-beta and a non-neuronal cell model restored the transcriptional activity of Sp1. This activity was also restored by trichostatin A indicating the requirement of histone deacetylases for the REST-mediated silencing of Sp1. Conversely, exogenous introduction of REST blocked Sp1-mediated transcriptional activity. The REST inhibitory effect was mediated through its C-terminal repressor domain, which could interact with Sp1. Taken together, these data show that the inhibition of Sp1 by REST is required for the silencing of its target genes expression in non-neuronal and in non-beta-cells. We conclude that the interplay between REST and Sp1 determines the cell-specific expression of REST target genes.

MPI-DING reference glasses for in situ microanalysis: New reference values for element concentrations and isotope ratios

[1] We present new analytical data of major and trace elements for the geological MPI-DING glasses KL2-G, ML3B-G, StHs6/80-G, GOR128-G, GOR132-G, BM90/21-G, T1-G, and ATHO-G. Different analytical methods were used to obtain a large spectrum of major and trace element data, in particular, EPMA, SIMS, LA-ICPMS, and isotope dilution by TIMS and ICPMS. Altogether, more than 60 qualified geochemical laboratories worldwide contributed to the analyses, allowing us to present new reference and information values and their uncertainties ( at 95% confidence level) for up to 74 elements. We complied with the recommendations for the certification of geological reference materials by the International Association of Geoanalysts (IAG). The reference values were derived from the results of 16 independent techniques, including definitive ( isotope dilution) and comparative bulk ( e. g., INAA, ICPMS, SSMS) and microanalytical ( e. g., LA-ICPMS, SIMS, EPMA) methods. Agreement between two or more independent methods and the use of definitive methods provided traceability to the fullest extent possible. We also present new and recently published data for the isotopic compositions of H, B, Li, O, Ca, Sr, Nd, Hf, and Pb. The results were mainly obtained by high-precision bulk techniques, such as TIMS and MC-ICPMS. In addition, LA-ICPMS and SIMS isotope data of B, Li, and Pb are presented.

Binding of low concentration of peptide to H-2Kd produced in insect cells requires mouse beta 2-microglobulin co-expression.

A recombinant baculovirus expressing the murine class I MHC heavy chain H-2Kd cDNA under the transcriptional control of Autografa californica nuclear polyhedrosis virus (AcNPV) polyhedrin promoter has been isolated and used to infect Sf9 lepidopteran cells either alone or in association with a previously isolated virus expressing mouse beta 2-microglobulina (beta 2-ma). When infected with the heavy chain-encoding virus alone, H-2Kd was produced in a beta 2-m-free conformation detected on the surface of infected cells by conformation-independent antibodies. When Sf9 cells were co-infected with both viruses, approximately 10% of the heavy chain pool was engaged in the formation of native heterodimeric MHC class I molecules, which were glycosylated and transported to the cell surface as demonstrated by radio-binding experiments and flow cytometry. The assembly of the recombinant class I molecule was dependent on peptide, since heterodimer formation was brought about by H-2Kd-specific peptide ligands both in vivo, upon incubation with dually infected cells, and in vitro, in cell-free detergent extracts. In addition, a change in heavy chain conformation was brought about upon incubation with high concentrations (100 microM) of an H-2Kd-restricted octapeptide epitope from Plasmodium berghei. Furthermore, using low concentrations (3 nM) of a photoaffinity label derivative of this peptide, we show direct binding to cells co-expressing class I heavy chain and mouse beta 2-m but not to cells expressing free heavy chain only.

Effect of chronic hypoglycaemia on glucose concentration and glycogen content in rat brain: A localized 13C NMR study.

While chronic hypoglycaemia has been reported to increase unidirectional glucose transport across the blood-brain barrier (BBB) and to increase GLUT1 expression at the endothelium, the effect on steady-state brain d-glucose and brain glycogen content is currently unknown. Brain glucose and glycogen concentrations were directly measured in vivo using localized 13C magnetic resonance spectroscopy (MRS) following 12-14 days of hypoglycaemia. Brain glucose content was significantly increased by 48%, which is consistent with an increase in the maximal glucose transport rate, Tmax, by 58% compared with the sham-treated animals. The localized 13C NMR measurements of brain glucose were directly validated by comparison with biochemically determined brain glucose content after rapid focused microwave fixation (1.4 s at 4 kW). Both in vivo MRS and biochemical measurements implied that brain glycogen content was not affected by chronic hypoglycaemia, consistent with brain glucose being a major factor controlling brain glycogen content. We conclude that the increased glucose transporter expression in chronic hypoglycaemia leads to increased brain glucose content at a given level of glycaemia. Such increased brain glucose concentrations can result in a lowered glycaemic threshold of counter-regulation observed in chronic hypoglycaemia.

Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps

Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps Darbellay Bastien Institut de Minéralogie et Géochimie Résumé grand public Comme toute matière, la roche est sensible à son environnement et cherche à s'adapter pour acquérir un état stable (état d'équilibre). Les changements des conditions physiques (température et pression) vont ainsi impliquer des modifications dans la roche. Le métamorphisme est l'étude de ces changements. Les minéraux qui constituent la roche peuvent modifier, leur structure, leur chimie ou être remplacer par d'autres minéraux plus stables. Il est ainsi crucial de déterminer les processus responsables et limitant de la croissance minérale. Trois processus permettent la croissance ; (1) la dissolution des éléments du réactant, (2) le transport de ces éléments vers le site de croissance, (3) l'incorporation de ces éléments dans la nouvelle structure. Cette thèse se focalise sur les structures des minéraux de haute pression (forme, zonation chimique, structure interne) pour essayer de déterminer les facteurs importants à l'origine de leur état final. Les zones d'étude se situent dans la zone de Sésia. La première partie traite de la problématique liée à l'incorporation d'un élément dans une structure minérale. A l'image de la croissance humaine, les irrégularités minéralogiques permettent de mettre en lumière un dysfonctionnement de la croissance due à un excès ou à une carence d'un élément. Bien dosé, cet élément est cependant essentiel à la croissance. Les zoisites (épidotes) des métabasites de la région de Cima di Bonze montrent une zonation chimique en sablier. Dans cette zonation la teneur en fer excède la capacité maximum que peut contenir la structure orthorhombique de la zoisite. Des défauts de structure permettent l'accommodation de cet excès. La zoisite peut ainsi adapter sa structure pour permettre l'incorporation d'une relativement grande quantité de fer. Les études précédentes montraient, pour des conditions similaires, la formation de deux épidotes distinctes. La deuxième partie se penche sur la compétition entre le minéral qui fait sa croissance et les minéraux (réactants) qui l'entourent. Les métapélites de la région du Monte Mucrone contiennent des grenats atollaires. Des études détaillées de la texture et de la zonation chimique du grenat ainsi qu'une modélisation thermodynamique ont permis de mieux cerner les facteurs importants responsables de la forme atollaire. Cette structure est obtenue par un changement du comportement de la croissance du grenat le long d'un chemin P-T hercynien. Dans un premier stade, le grenat croît rapidement et consume peu le quartz de la matrice. La croissance se fait ainsi le long des jointures des grains de quartz. Dans un second temps, les changements de conditions PT donnent une croissance lente du grenat et une forte consommation du quartz. Le grenat peut ainsi développer sa forme dodécaédrale classique. La troisième partie s'intéresse aux distances de transport par diffusion d'un élément (ici l'argon) durant la haute pression. Pour ce faire, un profile d'âges 40Ar/39Ar sur biotite a été mesuré depuis un veine de haute pression riche en argon jusque dans son encaissant (granitoïd du Monte Mucrone). Le profile montre une répartition des âges suivant une courbe de diffusion. Le transport se fait sur une longueur de deux centimètre avec l'aide d'un fluide. Il est réduit à une échelle millimétrique quand la phase fluide disparaît. Cette étude montre ainsi les difficultés de transport des éléments durant la haute pression ne permettant pas un rééquilibrage de la roche à grande échelle. Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps Darbellay Bastien Institut de Minéralogie et Géochimie Résumé de thèse Les processus de croissance (diffusion des éléments et les réactions d'interface) et les conditions dans lesquelles les minéraux grandissent (température, pression, fluide, composition chimique de la roche), déterminent la texture ainsi que la zonation des minéraux. Cette thèse se focalise, par le biais de textures peu communes, sur trois différents processus impliqués dans la croissance minérale à haute pression (Zone de Sésia, Alpes de l'Ouest, Italie). L'incorporation d'un élément dans une structure minérale ne peut se faire que dans des sites en accord avec la taille et la charge ionique de l'élément. De plus, la balance de charge doit être maintenue dans le minéral. La régularité de la structure cristalline fixe ainsi une limite maximum de concentration d'un élément donné. Les zoisites provenant des métabasites de la région de Cima di Bonze montrent des zonations en sablier caractérisées par une concentration anormale en fer. La zonation se marque par une différente teinte de biréfringence et par un plus grand angle d'extinction que le reste de la zoisite. Une inter-croissance de clinozoisite à l'intérieur de la structure orthorhombique de la zoisite peut ainsi être suspectée. Les analyses XRD (diffraction des rayons x) ainsi que les analyses Raman ne confirment pas cette suspicion. Seules les analyses TEM (microscope à électrons transmis) montrent des défauts de structure pouvant être interprétés comme des modules de clinozoisite. Ils ne peuvent cependant pas être considérés comme une phase thermodynamique. Un nouveau trou d'immiscibilité entre deux zoisite (X ep= 0.1 and Xep = 0.15) a ainsi pu être établi. Dans les métapélites la région du Monte Mucrone, des grenats fortement zonés montrent une évolution texturale singulière. Ils présentent une forme initiale de `champignon' qui se développe pour former une structure atollaire finale. L'étude conjuguée de la structure 3D et des zonations, ainsi que l'établissement d'un model thermodynamique, indiquent que ces structures proviennent de deux épisodes de croissances : (1) La croissance du grenat durant un chemin prograde hercynien (de 525 °C et 6.2 kbar à 640 °C et 9 kbar) permet la formation des textures atollaires. Elles sont le résultat d'une croissance poecilitique initiale suivie d'une croissance idiomorphique du grenat. (2) La structure est rendue plus complexe par la cristallisation d'un grenat homogène tout autour ainsi qu'à l'intérieur du grenat hercynien durant la haute pression alpine (550 °C and 20 kbar). L'arrivée de l'eau durant la haute pression facilite le transport d'éléments et permet une cristallisation rapide du grenat. La diffusion peut être un facteur limitant de la croissance minéralogique. Elle a aussi une grande importance pour la géochronologie. Une veine de haute pression à l'intérieur du granitoïde du Monte Mucrone a été étudiée dans le but de déterminer la distance de diffusion de l'argon. Le profile d'âges 40Ar/39Ar sur biotites, établi de la veine vers le métagranitoïde, suit une courbe de diffusion. Les âges sont élevés proche de la veine (800 Ma) puis décroissent jusqu'à des âges homogènes (170-150 Ma) à deux centimètres de la veine. La présence de fluide, marqué par de hautes concentrations en chlore, permet une diffusion centimétrique. Cependant, la distance est réduite à une échelle millimétrique quand le fluide est absent. Les très faibles distances de diffusion préservent les âges pré-alpins et impliquent un événement géologique pour les âges de 170-150 Ma. Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps Darbellay Bastien Institut de Minéralogie et Géochimie Thesis abstract Rock textures and zonings are the consequence of growth processes (element diffusion and interface reaction) steered by the environment in which they grew (pressure, differential stress, temperature, fluid and rock composition). The thesis presented here focuses on three different topics, each of it dealing with aspects of mineral growth processes during subduction, in a high-pressure environment. All studies were conducted in the Sesia Zone of the Western European Alps, Italy. The first study addresses the crystallography and geochemistry of element incorporation in zoisite, one of the major hydrous minerals found in subduction zone rocks. Elements can be incorporated into a mineral structure only on crystallographic sites that offer enough space for the ion and the overall charge balance has to be maintained. Element concentrations are hence limited. Incorporation of some elements produces complex zoning, including hourglass like patterns, which are the focus of the first contribution. Zoisites from Cima di Bonze (Sesia Zone) show spectacular hourglass zoning defined by Fe-content variations. The hourglass zones have a distinct birefringence and a different extinction angle than the regular part of the zoisite. We show by detailed XRD (X-ray diffraction) and confocal Raman analyses that the high Fe-zones are nevertheless zoisite, and not clinozoisite as one might expect. High resolution TEM (transmission electron microscopy) analyses show planar defects on (100) that can be interpreted as small-scale clinozoisite modules. However, these clinozoisites cannot be interpreted as a distinctive thermodynamic phase and the entire mineral has to be considered as zoisite. The miscibility gap between two zoisites (Xep = 0.1 and Xep = 0.15) can be then definite at 550 ± 50°C and 14 to 20 Kbar. Strongly zoned garnets in quartz rich metapelite from the Monte Mucrone area (Sesia Zone) show evolution form 3D mushroom to atoll structure. The second contribution presents textural investigations, garnet zoning and thermodynamic modeling that demonstrate that atoll garnets are the result of two distinctive growth events. (1) Garnet atoll structure is already formed during a prograde Hercynian path from 525 °C and 6.2 kbar to 640 °C and 9 kbar. It results in an initial poikilitic growth followed by a final idiomorphic growth event. (2) Alpine HP garnet are homogenous (550 °C and 20 kbar) and grew around and also inside the Hercynian garnet. Lack of prograde Alpine garnet and fast growth of the HP garnet is explained by the absence of water during much of the prograde path. Water saturation was only observed towards the end, close towards the peak metamorphic conditions. Diffusion could be a limiting factor for crystal growth. It has also a great importance in geochronology. HP vein inside the metagranitoide of the Monte Mucrone (~300 Ma) was investigated to determine argon diffusion scales during high-pressure metamorphism. 40Ar/39Ar biotite ages profile from the vein toward the metagranodiorite show a diffusion curve: old ages (800 Ma) located close to the vein decrease until homogenous 170-150 Ma ages are obtained, two centimeter away from the vein. Centimeter-scale diffusion occurs with help of a fluid phase marked by high chlorine concentrations. Argon diffusion is reduced to a millimeter scale when free fluid is absent. Very short diffusion distance permits to preserve pre-Alpine ages. The 170-150 Ma ages are considered to be geologic meaningful, probably resulting from the extensional tectonics linked to opening of the Tethian ocean.

Influence of sex and age on T3 receptors and T3 concentration in the pituitary gland of the rat: consequences on TSH secretion.

A reduced secretion of thyroid hormones with age has been documented in humans and animals with no substantial increase in TSH secretion, which may be indicative of an age-related impairment of the pituitary sensitivity to the negative control exerted by thyroid hormones. We have evaluated in rats the influence of sex and age on pituitary T3 nuclear receptors--known to be determinant in the regulation of TSH secretion--as well as on T3 concentration in the pituitary gland. As regards sex, the density of T3 receptors and the concentration of T3 in pituitary gland and plasma were greater in females than in males whereas pituitary and plasma TSH concentrations were less. As for age, the density of T3 receptors was greater in old male rats than in young ones with no changes in pituitary T3 and plasma TSH concentrations. In old female rats in contrast, there was no significant increase in T3 receptors but pituitary T3 was less and plasma TSH greater than in young female rats. In both sexes plasma thyroid hormones and pituitary TSH were reduced with age whereas TSH response to TRH was not altered. These results illustrate sex and age differences in pituitary T3 receptors and pituitary T3 concentration as well as in TSH secretion. In young animals of both sexes an inverse correlation is observed between the density of pituitary T3 receptors and plasma TSH. In contrast, in old animals the absence of this correlation is suggestive of an age-related impairment of T3 action on the thyrotrophs or of changes pertaining to other factors modulating TSH secretion.

Amniotic fluid insulin-like growth factor binding-protein 3 concentration as early indicator of fetal growth restriction

Rapport de synthèse : Introduction : La croissance foetale infra-utérine dépend d'un grand nombre de facteurs maternels, placentaires et foetaux. Une inadéquation d'un ou plusieurs de ces facteurs peut induire un retard de croissance infra-utérin (RCIU) ou au contraire une macrosomie. Les principales causes de RCIU comprennent les infections maternelles, l'éclampsie, les cardiovasculopathies maternelles, la toxicomanie, les malformations foetales et les insuffisances placentaires. Les facteurs endocriniens constituent un petit pourcentage des causes de RCIU, mais méritent que l'on s'y intéresse de plus près. Les facteurs hormonaux les plus importants pour la croissance fatale sont l'insuline et les insuline-like growth factors (IGFs) et non l'hormone de croissance (GH) qui joue un rôle majeur dans la croissance postnatale. Notre attention s'est portée sur IGF-1 qui joue un rôle important dans la croissance intrautérine. Sa biodisponibilité dépend de plusieurs protéines plasmatiques, les IGF-binding proteins (IGFBP 1 à 9). IGFBP-3 est la principale de ces IGFBPs, autant d'un point de vue quantitatif que fonctionnel. Nous avons cherché à déterminer si les concentrations d'IGF-1 et d'IGFBP-3 dans le liquide amniotique au début du deuxième trimestre étaient prédictives de la croissance infra-utérine. Les gènes codant pour IGF-1 et IGFBP-3 contenant certaines séquences polymorphiques, nous avons également étudié leur influence sur la croissance foetale. L'analyse du liquide amniotique présente l'avantage de pouvoir être effectuée dès la 14ème semaine d'aménorrhée alors que la biométrie foetale échographique ne permet pas à ce stade de déceler des anomalies de la croissance infra-utérine. Méthode : Nous avons analysé des échantillons de liquide amniotique prélevés entre la 14ème et la 18ème semaine de grossesse chez 196 patientes. Les concentrations d'IGF-1 et d'IGFBP-3 ont été dosées par ELISA, les polymorphismes analysés par PCR. Ces résultats ont été ensuite analysés en fonction du poids de naissance des nouveaux-nés, répartis en trois groupes normal pour l'âge gestationnel (AGA), petit pour l'âge gestationnel (SGA) et grand pour l'âge gestationnel (LGA). Résultats : Les concentrations d'IGFBP3 dans le liquide amniotique sont significativement plus élevées (p = 0.030) dans le groupe SGA par rapport au groupe AGA, d'autant plus quand les taux sont ajustés en fonction de paramètres tels que l'âge gestationnel lors de l'amniocentèse (ANCOVA analysis : p = 0.009). La distribution du polymorphisme VNTR (variable number of tandem repeat) dans la région promotrice d'IGF-1 au sein du groupe SGA est significativement différente de celle du groupe AGA (p = 0.029). En effet, la fréquence de l'association allélique 19CA/20CA est diminuée dans le groupe SGA. Nous n'avons pas identifié de différence de distribution des séquences polymorphiques d'IGFBP-3 entre les différents groupes. Conclusion : Une concentration élevée d'IGFBP-3 dans le liquide amniotique au début du deuxième trimestre est associée à un risque plus élevé de retard de croissance alors que l'association allélique 19CA/20CA dans la région polymorphique IGF-1 VNTR est un facteur protecteur.

Personalized modeling for drug concentration prediction using Support Vector Machine

Building a personalized model to describe the drug concentration inside the human body for each patient is highly important to the clinical practice and demanding to the modeling tools. Instead of using traditional explicit methods, in this paper we propose a machine learning approach to describe the relation between the drug concentration and patients' features. Machine learning has been largely applied to analyze data in various domains, but it is still new to personalized medicine, especially dose individualization. We focus mainly on the prediction of the drug concentrations as well as the analysis of different features' influence. Models are built based on Support Vector Machine and the prediction results are compared with the traditional analytical models.

The role of antibody concentration and avidity in antiviral protection.

Neutralizing antibodies are necessary and sufficient for protection against infection with vesicular stomatitis virus (VSV). The in vitro neutralization capacities and in vivo protective capacities of a panel of immunoglobulin G monoclonal antibodies to the glycoprotein of VSV were evaluated. In vitro, neutralizing activity correlated with avidity and with neutralization rate constant, a measure of on-rate. However, in vivo, protection was independent of immunoglobulin subclass, avidity, neutralization rate constant, and in vitro neutralizing activity; above a minimal avidity threshold, protection depended simply on a minimum serum concentration. These two biologically defined thresholds of antibody specificity offer hope for the development of adoptive therapy with neutralizing antibodies.

Transcriptional activation of the macrophage migration-inhibitory factor gene by the corticotropin-releasing factor is mediated by the cyclic adenosine 3',5'- monophosphate responsive element-binding protein CREB in pituitary cells.

Macrophage migration-inhibitory factor (MIF) has recently been identified as a pituitary hormone that functions as a counterregulatory modulator of glucocorticoid action within the immune system. In the anterior pituitary gland, MIF is expressed in TSH- and ACTH-producing cells, and its secretion is induced by CRF. To investigate MIF function and regulation within pituitary cells, we initiated the characterization of the MIF 5'-regulatory region of the gene. The -1033 to +63 bp of the murine MIF promoter was cloned 5' to a luciferase reporter gene and transiently transfected into freshly isolated rat anterior pituitary cells. This construct drove high basal transcriptional activity that was further enhanced after stimulation with CRF or with an activator of adenylate cyclase. These transcriptional effects were associated with a concomitant rise in ACTH secretion in the transfected cells and by an increase in MIF gene expression as assessed by Northern blot analysis. A cAMP-responsive element (CRE) was identified within the MIF promoter region which, once mutated, abolished the cAMP responsiveness of the gene. Using this newly identified CRE, DNA-binding activity was detected by gel retardation assay in nuclear extracts prepared from isolated anterior pituitary cells and AtT-20 corticotrope tumor cells. Supershift experiments using antibodies against the CRE-binding protein CREB, together with competition assays and the use of recombinant CREB, allowed the detection of CREB-binding activity with the identified MIF CRE. These data demonstrate that CREB is the mediator of the CRF-induced MIF gene transcription in pituitary cells through an identified CRE in the proximal region of the MIF promoter.

The concentration of foreigners in French schools: interaction effects in place?

This paper explores the existence of negative peer-group pressures derived from the concentration of foreigners in French lower secondary schools. Using different dependent variables (number of years spent in lower secondary education, grades in 4th ‘and 3rd year and track election in upper secondary schooling) the analyses indicate that the much disputed existence of significant and negative effects of the concentration of foreign students in schools depends on the method used for the estimation. If we assume that the concentration of foreigners is a random and exogenous process, then the multivariate analyses confirm negative interactions. If, on the contrary, we question the assumption that this contextual information is not end the result of prior sorting mechanisms of individuals across social spaces, the concentration of foreigners has no statistical impact on attainment.