Lower Cretaceous radiolarians from the northwestern Australian margin

During Leg 123, abundant and well-preserved Neocomian radiolarians were recovered at Site 765 (Argo Abyssal Plain) and Site 766 (lower Exmouth Plateau). The assemblages are characterized by a scarcity or absence of Tethyan taxa. The Berriasian-early Aptian radiolarian record recovered at Site 765 is unique in its density of well-preserved samples and in its faunal contents. Remarkable contrasts exist between radiolarian assemblages extracted from claystones of Site 765 and reexamined DSDP Site 261, and faunas recovered from radiolarian sand layers of Site 765. Clay faunas are unusual in their low diversity of apparently ecologically tolerant species, whereas sand faunas are dominated by non-Tethyan species that have never been reported before. Comparisons with Sites 766 and 261, as well as sedimentological observations, lead to the conclusion that this faunal contrast results from a difference in provenance, rather than from hydraulic sorting. Biostratigraphic dating proved difficult principally because of the paucity or even absence of (Tethyan) species used in published zonations. In addition, published zonations are contradictory and do not reflect total ranges of species. Radiolarian assemblages recovered from claystones at Sites 765 and 261 in the Argo Basin reflect restricted oceanic conditions for the latest Jurassic to Barremian time period. Neither the sedimentary facies nor the faunal associations bear any resemblance to sediment and radiolarian facies observed in typical Tethyan sequences. I conclude that the Argo Basin was paleoceanographically separated from Tethys during the Late Jurassic and part of the Early Cretaceous by its position at a higher paleolatitude and by enclosing landmasses, i.e., northeastern India and the Shillong Block, which were adjacent to the northwestern Australian margin before the opening. Assemblages recovered from radiolarian sand layers are dominated by non-Tethyan species that are interpreted as circumantarctic. Their sudden appearance in the late Berriasian/early Valanginian pre-dates the oceanization of the Indo-Australian break-up (Ml 1, late Valanginian) by about 5 m.y., but coincides with a sharp increase in margin-derived pelagic turbidites. The Indo-Australian rift zone and its adjacent margins probably were submerged deeply enough to allow an intermittent "spillover" of circumantarctic cold water into the Argo Basin, creating increased bottom current activity. Circumantarctic cold-water radiolarians transported into the Argo Basin upwelled along the margin and died en masse. Concomitant winnowing by bottom currents led to their accumulation in distinct radiolarite layers. High rates of faunal change and the sharp increase of bottom current activity are thought to be synchronous with the two pronounced late Berriasian-early Valanginian lowstands in sea level. Hypothetically, both phenomena might have been caused by a glaciation on the Antarctic-Australian continent, which was for the first time isolated from the rest of Gondwana by oceanic seaways as a result of Jurassic and Early Cretaceous seafloor spreading. The absence of typical Tethyan radiolarian species during the late Valanginian to late Hauterivian period is interpreted as reflecting a time of strong influx of circumantarctic cold water following oceanization (Mil) and rapid spreading between southeast India and western Australia. The reappearance and gradual increase in abundance and diversity of Tethyan forms along with the still dominant circumantarctic species are thought to result from overall more equitable climatic conditions during the Barremian and early Aptian and may have resulted from the establishment of an oceanic connection with the Tethys Ocean during the early Aptian.

Conception d’un éco-quartier sur le site Masséna Bruneseau

Le projet à développer c’était la conception d’un éco-quartier dans une zone actuellement couverte par des voies ferrées à Paris Rive Gauche. C’était un travail complètement nouveau pour moi. Je n’avais bien sûr jamais élaboré un plan de masse par exemple. Mais le travail d’ingénierie que nous avons rendu était également : il s’agissait de prendre des ordres de grandeur de dépenses énergétiques, et non d’en étudier chaque caractéristique précisément. Ainsi, à partir d’un site très contraint – problèmes de pente, de proximité du périphérique pour ne citer que ces aspects -, nous avons donc entièrement conçu un éco-quartier avec son plan de masse, ses ambiances de rez-de-chaussée, mais aussi ses solutions techniques pour satisfaire les critères HQE. Nos maîtres mots étaient mixité, écologie, création de lieux de vie, et respect du lieu et de son histoire. Pour réaliser un tel projet, nous avons donc aiguisé notre regard sur la ville, nous nous sommes promenés dans divers quartiers parisiens, rendus à des colloques d’urbanistes, et les conseils avisés de Mr Gilles de Montmarin et Mr Jean Jacques Obriot furent très fructueux, nous tenons ici à les en remercier. Voici donc le fruit de notre travail d’un an, nous présentons d’abord le projet dans sa globalité, puis nos réalisations lors du premier et du deuxième semestre.

Tolerance of Arc repressor to multiple-alanine substitutions

Arc repressor mutants containing from three to 15 multiple-alanine substitutions have spectral properties expected for native Arc proteins, form heterodimers with wild-type Arc, denature cooperatively with Tms equal to or greater than wild type, and, in some cases, fold as much as 30-fold faster and unfold as much as 50-fold slower than wild type. Two of the mutants, containing a total of 14 different substitutions, also footprint operator DNA in vitro. The stability of some of the proteins with multiple-alanine mutations is significantly greater than that predicted from the sum of the single substitutions, suggesting that a subset of the wild-type residues in Arc may interact in an unfavorable fashion. Overall, these results show that almost half of the residues in Arc can be replaced by alanine en masse without compromising the ability of this small, homodimeric protein to fold into a stable, native-like structure.

Think globally, translate locally: What mitotic spindles and neuronal synapses have in common

Early metazoan development is programmed by maternal mRNAs inherited by the egg at the time of fertilization. These mRNAs are not translated en masse at any one time or at any one place, but instead their expression is regulated both temporally and spatially. Recent evidence has shown that one maternal mRNA, cyclin B1, is concentrated on mitotic spindles in the early Xenopus embryo, where its translation is controlled by CPEB (cytoplasmic polyadenylation element binding protein), a sequence-specific RNA binding protein. Disruption of the spindle-associated translation of this mRNA results in a morphologically abnormal mitotic apparatus and inhibited cell division. Mammalian neurons, particularly in the synapto-dendritic compartment, also contain localized mRNAs such as that encoding α-CaMKII. Here, synaptic activation drives local translation, an event that is involved in synaptic plasticity and possibly long-term memory storage. Synaptic translation of α-CaMKII mRNA also appears to be controlled by CPEB, which is enriched in the postsynaptic density. Therefore, CPEB-controlled local translation may influence such seemingly disparate processes as the cell cycle and synaptic plasticity.

Déterminer le lien entre l’hyperglycémie et/ou l’hypoinsulinémie et la dégradation clinique observée avant le diagnostic du Diabète Associé à la Fibrose Kystique

La Fibrose kystique (FK) est une maladie génétique qui se traduit par une destruction progressive des poumons et éventuellement, à la mort. La principale complication secondaire est le diabète associé à la FK (DAFK). Une dégradation clinique (perte de poids et de la fonction pulmonaire) accélérée est observée avant le diagnostic. L’objectif principal de mon projet de doctorat est de déterminer, par l’intermédiaire du test d’hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO), s’il existe un lien entre l’hyperglycémie et/ou l’hypoinsulinémie et la dégradation clinique observée avant le diagnostic du DAFK. Nous allons ainsi évaluer l’importance des temps intermédiaires de l’HGPO afin de simplifier le diagnostic d’une dysglycémie ainsi que d’établir des nouveaux marqueurs indicateurs de patients à risque d’une détérioration clinique. L’HGPO est la méthode standard utilisée dans la FK pour le diagnostic du DAFK. Nous avons démontré que les valeurs de glycémie obtenues au temps 90-min de l’HGPO seraient suffisantes pour prédire la tolérance au glucose des patients adultes avec la FK, autrement établie à l’aide des valeurs à 2-h de l’HGPO. Nous proposons des glycémies à 90-min de l’HGPO supérieure à 9.3 mmol/L et supérieure à 11.5 mmol/L pour détecter l’intolérance au glucose et le DAFK, respectivement. Une cause importante du DAFK est un défaut de la sécrétion d’insuline. Les femmes atteintes de la FK ont un risque plus élevé de développer le DAFK que les hommes, nous avons donc exploré si leur sécrétion était altérée. Contrairement à notre hypothèse, nous avons observé que les femmes avec la FK avaient une sécrétion d’insuline totale plus élevée que les hommes avec la FK, mais à des niveaux comparables aux femmes en santé. Le groupe de tolérance au glucose récemment proposé et nommé indéterminé (INDET : 60-min HGPO > 11.0 mais 2h-HGPO <7.8mmol/L) est à risque élevé de développer le DAFK. Par contre, les caractéristiques cliniques de ce groupe chez les patients adultes avec la FK n’ont pas été établies. Nous avons observé que le groupe INDET a une fonction pulmonaire réduite et similaire au groupe DAFK de novo et aucun des paramètres glucidiques et insulinémiques expliqueraient cette observation. Dans une population pédiatrique de patients avec la FK, une association a été rapportée entre une glycémie élevée à 60-min de l’HGPO et une fonction pulmonaire diminuée. Dans notre groupe de patients adultes avec la FK, il existe une association négative entre la glycémie à 60-min de l’HGPO et la fonction pulmonaire et une corrélation positive entre l’insulinémie à 60-min de l’HGPO et l’indice de masse corporelle (IMC). De plus, les patients avec une glycémie à 60-min HGPO > 11.0 mmol/L ont une fonction pulmonaire diminuée et une sensibilité à l’insuline basse alors que ceux avec une insulinémie à 60-min HGPO < 43.4 μU/mL ont un IMC ainsi qu’une fonction pulmonaire diminués. En conclusion, nous sommes le premier groupe à démontrer que 1) le test d’HGPO peut être raccourci de 30 min sans compromettre la catégorisation de la tolérance au glucose, 2) les femmes avec la FK démontrent une préservation de leur sécrétion de l’insuline, 3) le groupe INDET présente des anomalies précoces de la fonction pulmonaire comparable au groupe DAFK de novo et 4) la glycémie et l’insuline à la première heure de l’HGPO sont associées aux deux éléments clefs de la dégradation clinique. Il est crucial d’élucider les mécanismes pathophysiologiques importants afin de mieux prévoir la survenue de la dégradation clinique précédant le DAFK.

Modifications post-traductionnelles des canaux calciques cardiaques de type L : identification des résidus asparagine qui participent à la glycosylation de la sous-unité auxiliaire CaVα2δ1

Les canaux calciques de type L CaV1.2 sont principalement responsables de l’entrée des ions calcium pendant la phase plateau du potentiel d’action des cardiomyocytes ventriculaires. Cet influx calcique est requis pour initier la contraction du muscle cardiaque. Le canal CaV1.2 est un complexe oligomérique qui est composé de la sous-unité principale CaVα1 et des sous-unités auxiliaires CaVβ et CaVα2δ1. CaVβ joue un rôle déterminant dans l’adressage membranaire de la sous-unité CaVα1. CaVα2δ1 stabilise l’état ouvert du canal mais le mécanisme moléculaire responsable de cette modulation n’a pas été encore identifié. Nous avons récemment montré que cette modulation requiert une expression membranaire significative de CaVα2δ1 (Bourdin et al. 2015). CaVα2δ1 est une glycoprotéine qui possède 16 sites potentiels de glycosylation de type N. Nous avons donc évalué le rôle de la glycosylation de type-N dans l’adressage membranaire et la stabilité de CaVα2δ1. Nous avons d’abord confirmé que la protéine CaVα2δ1 recombinante, telle la protéine endogène, est significativement glycosylée puisque le traitement à la PNGase F se traduit par une diminution de 50 kDa de sa masse moléculaire, ce qui est compatible avec la présence de 16 sites Asn. Il s’est avéré par ailleurs que la mutation simultanée de 6/16 sites (6xNQ) est suffisante pour 1) réduire significativement la densité de surface de! CaVα2δ1 telle que mesurée par cytométrie en flux et par imagerie confocale 2) accélérer les cinétiques de dégradation telle qu’estimée après arrêt de la synthèse protéique et 3) diminuer la modulation fonctionnelle des courants générés par CaV1.2 telle qu’évaluée par la méthode du « patch-clamp ». Les effets les plus importants ont toutefois été obtenus avec les mutants N663Q, et les doubles mutants N348Q/N468Q, N348Q/N812Q, N468Q/N812Q. Ensemble, ces résultats montrent que Asn663 et à un moindre degré Asn348, Asn468 et Asn812 contribuent à la biogenèse et la stabilité de CaVα2δ1 et confirment que la glycosylation de type N de CaVα2δ1 est nécessaire à la fonction du canal calcique cardiaque de type L.

Les oncogènes NUP98-PHF23 et NUP98-HOXD13 confèrent un potentiel aberrant d’auto-renouvellement aux progéniteurs thymiques

L’initiation de la leucémogénèse dans la leucémie aigue lymphoblastique (LAL)-T résulte de l’activation aberrante de facteurs de transcription de la lignée lymphocytaire T. Nous démontrons que les gènes de fusion NUP98-PHF23 (NP23) et NUP98-HOXD13 (NHD13) reprogramment les thymocytes normaux en cellules souches pré-leucémiques (CS-préL) possédant un potentiel aberrant d’auto-renouvellement. Basé sur des essais de clonalité performés sur des thymocytes transplantés en série, nous avons découvert que cette population est hiérarchisée similairement aux cellules souches hématopoïétiques normales. Ces CS-préL dévoilent un enrichissement du compartiment de précurseurs thymiques immatures KIT+ où les deux oncogènes, NP23 et NHD13, activent des gènes impliqués dans l’autorenouvellement, incluant Hoxa9, Hoxa10, Lyl1 et Hhex. De plus, l’activité d’autorenouvellement est abrogée par les ARN interférents contre Lyl1 et Hhex, indiquant leur implication fonctionnelle en aval de NP23 et NHD13. Puisque ces gènes sont aussi activés en aval de trois autres oncogènes dans la LAL-T, SCL/TAL1, LMO1 et LMO2, nous concluons que les niveaux d’activation de Lyl1 et Hhex fixent le seuil de reprogrammation des thymocytes normaux en CS-préL. Malgré l'efficacité des traitements de chimiothérapie actuels à diminuer la masse tumorale, les CS-préL sont épargnées, pouvant mener à des rechutes. Nos résultats répondent à ce besoin et proposent de nouvelles avenues permettant de cibler les CS-préL du compartiment de thymocytes immatures dans la LAL-T.

Spectroscopie Raman de fibres électrofilées : développement de méthodes et application aux fibres individuelles

L’électrofilage est une technique de mise en œuvre efficace et versatile qui permet la production de fibres continues d’un diamètre typique de quelques centaines de nanomètres à partir de l’application d’un haut voltage sur une solution concentrée de polymères enchevêtrés. L’évaporation extrêmement rapide du solvant et les forces d’élongation impliquées dans la formation de ces fibres leur confèrent des propriétés hors du commun et très intéressantes pour plusieurs types d’applications, mais dont on commence seulement à effleurer la surface. À cause de leur petite taille, ces matériaux ont longtemps été étudiés uniquement sous forme d’amas de milliers de fibres avec les techniques conventionnelles telles que la spectroscopie infrarouge ou la diffraction des rayons X. Nos connaissances de leur comportement proviennent donc toujours de la convolution des propriétés de l’amas de fibres et des caractéristiques spécifiques de chacune des fibres qui le compose. Les études récentes à l’échelle de la fibre individuelle ont mis en lumière des comportements inhabituels, particulièrement l’augmentation exponentielle du module avec la réduction du diamètre. L’orientation et, de manière plus générale, la structure moléculaire des fibres sont susceptibles d’être à l'origine de ces propriétés, mais d’une manière encore incomprise. L’établissement de relations structure/propriétés claires et l’identification des paramètres qui les influencent représentent des défis d’importance capitale en vue de tirer profit des caractéristiques très particulières des fibres électrofilées. Pour ce faire, il est nécessaire de développer des méthodes plus accessibles et permettant des analyses structurales rapides et approfondies sur une grande quantité de fibres individuelles présentant une large gamme de diamètre. Dans cette thèse, la spectroscopie Raman confocale est utilisée pour l’étude des caractéristiques structurales, telles que l’orientation moléculaire, la cristallinité et le désenchevêtrement, de fibres électrofilées individuelles. En premier lieu, une nouvelle méthodologie de quantification de l’orientation moléculaire par spectroscopie Raman est développée théoriquement dans le but de réduire la complexité expérimentale de la mesure, d’étendre la gamme de matériaux pour lesquels ces analyses sont possibles et d’éliminer les risques d’erreurs par rapport à la méthode conventionnelle. La validité et la portée de cette nouvelle méthode, appelée MPD, est ensuite démontrée expérimentalement. Par la suite, une méthodologie efficace permettant l’étude de caractéristiques structurales à l’échelle de la fibre individuelle par spectroscopie Raman est présentée en utilisant le poly(éthylène téréphtalate) comme système modèle. Les limites de la technique sont exposées et des stratégies expérimentales pour les contourner sont mises de l’avant. Les résultats révèlent une grande variabilité de l'orientation et de la conformation d'une fibre à l'autre, alors que le taux de cristallinité demeure systématiquement faible, démontrant l'importance et la pertinence des études statistiques de fibres individuelles. La présence de chaînes montrant un degré d’enchevêtrement plus faible dans les fibres électrofilées que dans la masse est ensuite démontrée expérimentalement pour la première fois par spectroscopie infrarouge sur des amas de fibres de polystyrène. Les conditions d'électrofilage favorisant ce phénomène structural, qui est soupçonné d’influencer grandement les propriétés des fibres, sont identifiées. Finalement, l’ensemble des méthodologies développées sont appliquées sur des fibres individuelles de polystyrène pour l’étude approfondie de l’orientation et du désenchevêtrement sur une large gamme de diamètres et pour une grande quantité de fibres. Cette dernière étude permet l’établissement de la première relation structure/propriétés de ces matériaux, à l’échelle individuelle, en montrant clairement le lien entre l’orientation moléculaire, le désenchevêtrement et le module d'élasticité des fibres.