Increased expression of tissue factor and protease-activated receptor-1 does not correlate with thrombosis in human lung adenocarcinoma

A correlation between cancer and hypercoagulability has been described for more than a century. Patients with cancer are at increased risk for thrombotic complications and the clotting initiator protein, tissue factor (TF), is possibly involved in this process. Moreover, TF may promote angiogenesis and tumor growth. In addition to TF, thrombin seems to play a relevant role in tumor biology, mainly through activation of protease-activated receptor-1 (PAR-1). In the present study, we prospectively studied 39 lung adenocarcinoma patients in relation to the tumor expression levels of TF and PAR-1 and their correlation with thrombosis outcome and survival. Immunohistochemical analysis showed TF positivity in 22 patients (56%), most of them in advanced stages (III and IV). Expression of PAR-1 was found in 15 patients (39%), most of them also in advanced stages (III and IV). Remarkably, no correlation was observed between the expression of TF or PAR-1 and risk for thrombosis development. On the other hand, patients who were positive for TF or PAR-1 tended to have decreased long-term survival. We conclude that immunolocalization of either TF or PAR-1 in lung adenocarcinoma may predict a poor prognosis although lacking correlation with thrombosis outcome.

Central 5-HT2A receptors modulate the vagal bradycardia in response to activation of the von Bezold-Jarisch reflex in anesthetized rats

Activation of 5-hydroxytryptamine (5-HT) 5-HT1A, 5-HT2C, 5-HT3, and 5-HT7 receptors modulates the excitability of cardiac vagal motoneurones, but the precise role of 5-HT2A/2B receptors in these phenomena is unclear. We report here the effects of intracisternal (ic) administration of selective 5-HT2A/2B antagonists on the vagal bradycardia elicited by activation of the von Bezold-Jarisch reflex with phenylbiguanide. The experiments were performed on urethane-anesthetized male Wistar rats (250-270 g, N = 7-9 per group). The animals were placed in a stereotaxic frame and their atlanto-occipital membrane was exposed to allow ic injections. The rats received atenolol (1 mg/kg, iv) to block the sympathetic component of the reflex bradycardia; 20-min later, the cardiopulmonary reflex was induced with phenylbiguanide (15 µg/kg, iv) injected at 15-min intervals until 3 similar bradycardias were obtained. Ten minutes after the last pre-drug bradycardia, R-96544 (a 5-HT2A antagonist; 0.1 µmol/kg), SB-204741 (a 5-HT2B antagonist; 0.1 µmol/kg) or vehicle was injected ic. The subsequent iv injections of phenylbiguanide were administered 5, 20, 35, and 50 min after the ic injection. The selective 5-HT2A receptor antagonism attenuated the vagal bradycardia and hypotension, with maximal effect at 35 min after the antagonist (pre-drug = -200 ± 11 bpm and -42 ± 3 mmHg; at 35 min = -84 ± 10 bpm and -33 ± 2 mmHg; P < 0.05). Neither the 5-HT2B receptor antagonists nor the vehicle changed the reflex. These data suggest that central 5-HT2A receptors modulate the central pathways of the parasympathetic component of the von Bezold-Jarisch reflex.

Reversal of the anticoagulant and anti-hemostatic effect of low molecular weight heparin by direct prothrombin activation

Lopap, found in the bristles of Lonomia obliqua caterpillar, is the first exogenous prothrombin activator that shows serine protease-like activity, independent of prothrombinase components and unique lipocalin reported to interfere with hemostasis mechanisms. To assess the action of an exogenous prothrombin activator reversing the anticoagulant and antihemostatic effect induced by low molecular weight heparin (LMWH), male New Zealand rabbits (N = 20, weighing 3.8-4.0 kg) allocated to 4 groups were anticoagulated with 1800 IU/kg LMWH (iv) over 2 min, followed by iv administration of saline (SG) or recombinant Lopap (rLopap) at 1 µg/kg (LG1) or 10 µg/kg (LG10), 10 min after the injection of LMWH, in a blind manner. Control animals (CG) were treated only with saline. The action of rLopap was assessed in terms of activated partial thromboplastin time (aPTT), prothrombin fragment F1+2, fibrinogen, and ear puncture bleeding time (BT) at 5, 10, 15, 17, 20, 30, 40, 60, and 90 min after initiation of LMWH infusion. LG10 animals showed a decrease of aPTT in more than 50% and BT near to normal baseline. The level of prothrombin fragment F1+2 measured by ELISA had a 6-fold increase with rLopap treatment (10 µg/kg) and was inversely proportional to BT in LMWH-treated animals. Thus, Lopap, obtained in recombinant form using E. coli expression system, was useful in antagonizing the effect of LMWH through direct prothrombin activation, which can be a possible strategy for the reversal of bleeding and anticoagulant events.

Impairment of locomotor activity induced by the novelN-acylhydrazone derivatives LASSBio-785 and LASSBio-786 in mice

The N-acylhydrazone (NAH) analogues N-methyl 2-thienylidene 3,4-benzoylhydrazine (LASSBio-785) and N-benzyl 2-thienylidene 3,4-benzoylhydrazine (LASSBio-786) were prepared from 2-thienylidene 3,4-methylenedioxybenzoylhydrazine (LASSBio-294). The ability of LASSBio-785 and LASSBio-786 to decrease central nervous system activity was investigated in male Swiss mice. LASSBio-785 or LASSBio-786 (30 mg/kg, ip) reduced locomotor activity from 209 ± 26 (control) to 140 ± 18 (P < 0.05) or 146 ± 15 crossings/min (P < 0.05), respectively. LASSBio-785 (15 or 30 mg/kg, iv) also reduced locomotor activity from 200 ± 15 to 116 ± 29 (P < 0.05) or 60 ± 16 crossings/min (P < 0.01), respectively. Likewise, LASSBio-786 (15 or 30 mg/kg, iv) reduced locomotor activity from 200 ± 15 to 127 ± 10 (P < 0.01) or 96 ± 14 crossings/min (P < 0.01), respectively. Pretreatment with flumazenil (20 mg/kg,ip) prevented the locomotor impairment induced by NAH analogues (15 mg/kg, iv), providing evidence that the benzodiazepine (BDZ) receptor is involved. This finding was supported by the structural similarity of NAH analogues to midazolam. However, LASSBio-785 showed weak binding to the BDZ receptor. LASSBio-785 or LASSBio-786 (30 mg/kg,ip, n = 10) increased pentobarbital-induced sleeping time from 42 ± 5 (DMSO) to 66 ± 6 (P < 0.05) or 75 ± 4 min (P < 0.05), respectively. The dose required to achieve 50% hypnosis (HD50) following iv injection of LASSBio-785 or LASSBio-786 was 15.8 or 9.5 mg/kg, respectively. These data suggest that both NAH analogues might be useful for the development of new neuroactive drugs for the treatment of insomnia or for use in conjunction with general anesthesia.

Inhibitory effect of liposomal quercetin on acute hepatitis and hepatic fibrosis induced by concanavalin A

Immune response plays an important role in the development of hepatic fibrosis. In the present study, we investigated the effects of quercetin on hepatitis and hepatic fibrosis induced by immunological mechanism. In the acute hepatitis model, quercetin (2.5 mg/kg) was injected iv into mice 30 min after concanavalin A (Con A) challenge. Mice were sacrificed 4 or 24 h after Con A injection, and aminotransferase tests and histopathological sections were performed. Treatment with quercetin significantly decreased the levels of alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST). Consistent with this observation, treatment with quercetin markedly attenuated the pathologic changes in the liver. A hepatic fibrosis model was also generated in mice by Con A challenge once a week for 6 consecutive weeks. Mice in the experimental group were treated with daily iv injections of quercetin (0.5 mg/kg). Histopathological analyses revealed that treatment with quercetin markedly decreased collagen deposition, pseudolobuli development, and hepatic stellate cells activation. We also examined the effects of quercetin on the nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB) and transforming growth factor beta (TGF-β) pathways by immunohistochemistry and real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR). NF-κB and TGF-β production was decreased after treatment with quercetin, indicating that the antifibrotic effect of quercetin is associated with its ability to modulate NF-κB and TGF-β production. These results suggest that quercetin may be an effective therapeutic strategy in the treatment of patients with liver damage and fibrosis.

Reactivity characteristics of cytochrome c, cytochrome oxidase and the electrostatic cytochrome c - cytochrome oxidase complex /

The mechanism whereby cytochrome £ oxidase catalyses elec-. tron transfer from cytochrome £ to oxygen remains an unsolved problem. Polarographic and spectrophotometric activity measurements of purified, particulate and soluble forms of beef heart mitochondrial cytochrome c oxidase presented in this thesis confirm the following characteristics of the steady-state kinetics with respect to cytochrome £: (1) oxidation of ferrocytochrome c is first order under all conditions. -(2) The relationship between sustrate concentration and velocity is of the Michaelis-Menten type over a limited range of substrate. concentrations at high ionic strength. (3) ~he reaction rate is independent from oxygen concentration until very low levels of oxygen. (4) "Biphasic" kinetic plots of enzyme activity as a function of substrate concentration are found when the range of cytochrome c concentrations is extended; the biphasicity ~ is more apparent in low ionic strength buffer. These results imply two binding sites for cytochrome £ on the oxidase; one of high affinity and one of low affinity with Km values of 1.0 pM and 3.0 pM, respectively, under low ionic strength conditions. (5) Inhibition of the enzymic rate by azide is non-c~mpetitive with respect to cytochrome £ under all conditions indicating an internal electron transfer step, and not binding or dissociation of £ from the enzyme is rate limiting. The "tight" binding of cytochrome '£ to cytochrome c oxidase is confirmed in column chromatographic experiments. The complex has a cytochrome £:oxidase ratio of 1.0 and is dissociated in media of high ionic strength. Stopped-flow spectrophotometric studies of the reduction of equimolar mixtures and complexes of cytochrome c and the oxidase were initiated in an attempt to assess the functional relevance of such a complex. Two alternative routes -for reduction of the oxidase, under conditions where the predominant species is the £ - aa3 complex, are postulated; (i) electron transfer via tightly bound cytochrome £, (ii) electron transfer via a small population of free cytochrome c interacting at the "loose" binding site implied from kinetic studies. It is impossible to conclude, based on the results obtained, which path is responsible for the reduction of cytochrome a. The rate of reduction by various reductants of free cytochrome £ in high and low ionic strength and of cytochrome £ electrostatically bound to cytochrome oxidase was investigated. Ascorbate, a negatively charged reagent, reduces free cytochrome £ with a rate constant dependent on ionic strength, whereas neutral reagents TMPD and DAD were relatively unaffected by ionic strength in their reduction of cytochrome c. The zwitterion cysteine behaved similarly to uncharged reductants DAD and TI~PD in exhibiting only a marginal response to ionic strength. Ascorbate reduces bound cytochrome £ only slowly, but DAD and TMPD reduce bound cytochrome £ rapidly. Reduction of cytochrome £ by DAD and TMPD in the £ - aa3 complex was enhanced lO-fold over DAD reduction of free £ and 4-fold over TMPD reduction of free c. Thus, the importance of ionic strength on the reactivity of cytochrome £ was observed with the general conclusion being that on the cytochrome £ molecule areas for anion (ie. phosphate) binding, ascorbate reduction and complexation to the oxidase overlap. The increased reducibility for bound cytochrome £ by reductants DAD and TMPD supports a suggested conformational change of electrostatically bound c compare.d to free .£. In addition, analysis of electron distribution between cytochromes £ and a in the complex suggest that the midpotential of cytochrome ~ changes with the redox state of the oxidase. Such evidence supports models of the oxidase which suggest interactions within the enzyme (or c - enzyme complex) result in altered midpoint potentials of the redox centers.

Metal complexes involving pyridoxine and pyridoxamine

Solid complexes of pyridoxine with Mn(II) , Cd(II) and Zn(II) have been isolated, as well as compounds containing Cu(II), Ni(II), Co(III), Cd(II) and Zn(II), and pyridoxamine in various protonated forms. Infrared spectra provide evidence for protonation at the pyridine nitrogen site in the complexes, but not in the neutral vitamins and the complexes of anionic pyridoxamine. Thus the complexed vitamins are in zwitterionic forms, with chelation probably occurring through the phenolate oxygen and either the amino or the hydroxy group at the 4' position.

Molecular mechanics calculations on some phosphine oxide metal complexes in aqueous and organic solvents

Molecular mechanics calculations were done on tetrahedral phosphine oxide zinc complexes in simulated water, benzene and hexane phases using the DREIDING II force field in the BIOGRAF molecular modeling program. The SUN workstation computer (SUN_ 4c, with SPARK station 1 processor) was used for the calculations. Experimental structural information used in the parameterization was obtained from the September 1989 version of the Cambridge Structural Database. 2 Steric and solvation energies were calculated for complexes of the type ZnCl2 (RlO)2' The calculations were done with and without inclusion of electrostatic interactions. More reliable simulation results were obtained without inclusion of charges. In the simulated gas phase, the steric energies increase regularly with number of carbons in the alkyl group, whereas they go through a maximum when solvent shells are included in the calculation. Simulated distribution ratios vary with chain length and type of chain branching and the complexes are found to be more favourable for extraction by benzene than by hexane, in accord with experimental data. Also, in line with what would be expected for a favorable extraction, calculations without electrostatics predict that the complexes are better solvated by the organic solvents than by water.

A Narrative Study of Patient Encounter Accounts of Physicians, Nurses, and Medical Receptionists after Two Decades of a Paradigm of Patient-Centered Care

Despite recent well-known advancements in patient care in the medical fields, such as patient-centeredness and evidence-based medicine and practice, there is rather less known about their effects on the particulars of clinician-patient encounters. The emphasis in clinical encounters remains mostly on treatment and diagnosis and less on communicative competency or engagement for medical professionals. The purpose of this narrative study was to explore interactive competencies in diagnostic and therapeutic encounters and intake protocols within the context of the physicians’, nurses’, and medical receptionists’ perspectives and experiences. Literature on narrative medicine, phenomenology and medicine, therapeutic relationships, cultural and communication competency, and non-Western perspectives on human communication provided the guiding theoretical frameworks for the study. Three data sets including 13 participant interviews (5 physicians, 4 nurses, and 4 medical receptionists), policy documents (physicians, nurses, and medical receptionists) and a website (Communication and Cultural Competency) were used. The researcher then engaged in triangulated analyses, including N-Vivo, manifest and latent, Mishler’s (1984, 1995) narrative elements and Charon’s (2005, 2006a, 2006b, 2013) narrative themes, in recursive, overlapping, comparative and intersected analysis strategies. A common factor affecting physicians’ relationships with their clients was limitation of time, including limited time (a) to listen, (b) to come up with a proper diagnosis, and (c) to engage in decision making in critical conditions and limited time for patients’ visits. For almost all nurse participants in the study establishing therapeutic relationships meant being compassionate and empathetic. The goals of intake protocols for the medical receptionists were about being empathetic to patients, being an attentive listener, developing rapport, and being conventionally polite to patients. Participants with the least iv amount of training and preparation (medical receptionists) appeared to be more committed to working narratively in connecting with patients and establishing human relationships as well as in listening to patients’ stories and providing support to narrow down the reason for their visit. The diagnostic and intake “success stories” regarding patient clinical encounters for other study participants were focused on a timely securing of patient information, with some acknowledgement of rapport and emapathy. Patient-centeredness emerged as a discourse practice, with ambiguous or nebulous enactment of its premises in most clinical settings.

Complexes pinceurs de cobalt et de nickel : synthèse, caratérisation, réactivité

Plusieurs nouveaux complexes pinceurs de cobalt et de nickel ont été préparés avec le ligand pinceur de type POCOP : 2,6-(i-Pr2PO)2C6H4. Dans le cas du cobalt, une nouvelle voie de synthèse a été développée. Contrairement au cas du nickel, il s’agit ici de cobalt au degré d’oxydation +III. Les composés obtenus sont paramagnétiques. En outre, le dérivé bromé est instable à la lumière et se décompose en perdant un brome pour former le complexe pinceur de Co(II). La réactivité de ces complexes a été étudiée. Pour ce qui est du nickel, la catalyse de l’hydroamination a été élargie aux dérivés de l’acrylonitrile et aux amines aromatiques. En outre, la réaction d’hydroaryloxylation a été étudiée dans les mêmes conditions. Enfin, avec le 4-cyanostyrène et le cinnamonitrile, la formation d’amidines a été observée. Un complexe pinceur portant cette amidine a été isolé. Enfin, le cation réagit avec des anions fortement coordonnants tels le cyanure ou l’isocyanate. En outre, l’anion triflate peut être déplacé par l’eau, l’acrylonitrile et ses dérivés. Enfin, une réactivité particulière a été observée avec la morpholine, l’acétone et un mélange 1:1 aniline/triéthylamine.

Complexes pinceurs de type POCOP de Nickel (II) : synthèse, caractérisation, réactivité et applications catalytiques

Ce mémoire décrit la synthèse, la caractérisation spectroscopique et l’étude de la réactivité catalytique d’une nouvelle série de complexes pinceurs de Ni(II) formés à partir du ligand POCOPPh (P,C,P-2,6-{Ph2PO}2C6H4), très peu étudié dans le cas du nickel. Les études décrites dans ce mémoire examinent l’effet des substituants des phosphines sur les propriétés spectroscopiques et électrochimiques ainsi que les activités catalytiques. La synthèse du ligand a été améliorée par rapport à la procédure connue dans la littérature en diminuant le temps de réaction à 30 min et la température jusqu'à température ambiante. Les composés pinceur (P,C,P-2,6-{Ph2PO}2C6H3)NiX ont été obtenus avec des rendements variant entre 60% et 88%. Le premier complexe a été synthétisé en faisant réagir le précurseur NiBr2(NCCH3)x avec le ligand POCOPPh pour donner (POCOPPh)NiBr. Ce dernier réagit par la suite avec les sels d’argent et de potassium pour donner 4 nouveaux complexes soient : (POCOPPh)NiCN, (POCOPPh)NiOTf, (POCOPPh)NiOAc et (POCOPPh)NiONO2 (OTf = triflate et OAc = acetate). Vu la réactivité limitée du dérivé bromure, le dérivé (POCOPPh)NiOTf a été utilisé pour la préparation du composé (POCOPPh)NiCCPh. Le dérivé Ni-OTf a été utilisé également pour la synthèse des complexes (POCOPPh)NiR qui ont été détectés par RMN. Ces complexes (POCOPPh)NiR ont montré une stabilité trop faible et donnent des nouveaux complexes de type (POCOPPh)NiX en échangeant l’halogène avec le Mg ou de type (POCOPPh)NiOH en s’hydrolysant. Les espèces cationiques [(POCOPPh)NiNCR][OTf] (R= Me, CHCH2, CHCHMe, C(Me)CH2, NCCH2CH2N(Ph)H) ont été obtenues facilement et avec des bon rendements à partir du (POCOPPh)NiOTf. Tous les composés obtenus ont été caractérisés par la spectroscopie RMN (1H, 13C{1H}, 31P{1H}, 19F{1H}), la spectroscopie IR et la spectroscopie UV-vis. L’analyse élémentaire et l’analyse par la diffraction des rayons X, dont le but est de résoudre la structure à l’état solide, ont été utilisées pour la plupart des complexes. Des études de voltampérométrie cyclique ont été menées pour déterminer la densité électronique des centres métalliques et l’effet des phosphines sur cette propriété électrochimique. Dans le but de déterminer l’effet des substituants des phosphines sur l’activité catalytique des complexes, nous avons évalué les réactivités catalytiques des deux complexes (POCOPPh)NiOTf et (POCOPi-Pr)NiOTf dans la réaction d’hydroamination des oléfines activés et plus spécifiquement l’acrylonitrile. Après optimisation des conditions expérimentales, on a constaté que la réactivité des deux composés sont similaires mais une grande différence apparaît après l’ajout des additifs. En effet, le complexe (POCOPi-Pr)NiOTf donne une bonne activité catalytique en présence de la triéthylamine, tandis que cette activité diminue considérablement en présence d’eau, contrairement au complexe (POCOPPh)NiOTf qui est plus actif en présence d’eau. Dans le cas du complexe (POCOPPh)NiOTf, on a pu montrer que la base se coordonne au nickel dans le produit formé après la réaction d’hydroamination, ce qui diminue l’activité de ce complexe dans certains cas. Également on a exploré la réaction de l’addition du lien O-H sur l’acrylonitrile, et étonnamment le complexe (POCOPPh)NiOTf est beaucoup plus actif que son homologue (POCOPi-Pr)NiOTf dans le cas des alcools aromatiques. Par contre, les alcools aliphatiques restent un défi majeur pour ce genre de complexe. Le mécanisme de cette réaction qui a été proposé montre que l’alcoolyse passe par les deux intermédiaires (POCOPPh)NiOAr et [(POCOPPh)NiOAr][HOAr] mais l’isolation de ces intermédiaires observés par RMN semble être difficile.

Spectroscopie Raman de complexes de fer(II) et fer(III) à transition de spin

Les transitions de spin provoquent des changements de propriétés physiques des complexes de métaux du bloc d les subissant, notamment de leur structure et propriétés spectroscopiques. Ce mémoire porte sur la spectroscopie Raman de composés du fer(II) et du fer(III), pour lesquels on induit une transition de spin par variation de la température ou de la pression. Trois complexes de fer(II) de type FeN4(NCS)2 avec des comportements de transition de spin différents ont été étudiés : Fe(Phen)2(NCS)2 (Phen : 1,10-Phénanthroline), Fe(Btz)2(NCS)2 (Btz : 2,2’-bi-4,5-dihydrothiazine) et Fe(pyridine)4(NCS)2. Un décalage de l’ordre de 50 cm-1 est observable pour la fréquence d’étirement C-N du ligand thiocyanate des complexes FeN4(NCS)2, lors de la transition de spin induite par variation de la température ou de la pression. Il est possible d’utiliser cette variation de fréquence afin de tracer un profil de transition. Quatre complexes isomères de type FeL222(CN)2 (L222 : 2,13- diméthyl-6,9-dioxa-3,12,18-triazabicyclo[12.3.1]-octadéca-1(18),2,12,14,16-pentaène) ont également été étudiés. Un taux de décalage de l’ordre d’environ 0,03 cm-1/K est observé pour plusieurs bandes du complexe FeL222(CN)2. La bande à 1415 cm-1 disparaît à plus haute température au profit d’une bande à 1400 cm-1. Pour le complexe de chiralité R,R’, les bandes à 1008 cm-1 et 1140 cm-1 se déplacent vers des fréquences plus élevées à partir de 223 K. Les transitions de spin sont observées dans certains complexes de fer(III). Dans cette famille de composés, le complexe Fe(EtDTC)3 (EtDTC : N,N-diéthyldithiocarbamate) a été étudié . Aucun changement n’a été observé dans l’intensité des bandes d’étirement fer-soufre sur les spectres à température variable. Cependant, la bande Fe-S associée à la forme bas-spin à 530 cm-1 augmente en intensité au profit de la bande associée à la forme haut-spin à 350 cm-1 lors des mesures à haute pression, passant d’un rapport d’amplitude de 50% à pression ambiante à 80% à 21 kbar. Un dédoublement de la bande d’étirement C-N du ligand dithiocarbamate à 1495 cm-1 est également observé à des pressions supérieures à 5 kbar. Une comparaison des changements des fréquences de vibration de tous les complexes est effectuée.

Genetic studies on the role of type IA DNA topoisomerases in DNA metabolism and genome maintenance in Escherichia coli

Le surenroulement de l’ADN est important pour tous les processus cellulaires qui requièrent la séparation des brins de l’ADN. Il est régulé par l’activité enzymatique des topoisomérases. La gyrase (gyrA et gyrB) utilise l’ATP pour introduire des supertours négatifs dans l’ADN, alors que la topoisomérase I (topA) et la topoisomérase IV (parC et parE) les éliminent. Les cellules déficientes pour la topoisomérase I sont viables si elles ont des mutations compensatoires dans un des gènes codant pour une sous-unité de la gyrase. Ces mutations réduisent le niveau de surenroulement négatif du chromosome et permettent la croissance bactérienne. Une de ces mutations engendre la production d'une gyrase thermosensible. L’activité de surenroulement de la gyrase en absence de la topoisomérase I cause l’accumulation d’ADN hyper-surenroulé négativement à cause de la formation de R-loops. La surproduction de la RNase HI (rnhA), une enzyme qui dégrade l’ARN des R-loops, permet de prévenir l’accumulation d’un excès de surenroulement négatif. En absence de RNase HI, des R-loops sont aussi formés et peuvent être utilisés pour déclencher la réplication de l’ADN indépendamment du système normal oriC/DnaA, un phénomène connu sous le nom de « constitutive stable DNA replication » (cSDR). Pour mieux comprendre le lien entre la formation de R-loops et l’excès de surenroulement négatif, nous avons construit un mutant conditionnel topA rnhA gyrB(Ts) avec l’expression inductible de la RNase HI à partir d’un plasmide. Nous avons trouvé que l’ADN des cellules de ce mutant était excessivement relâché au lieu d'être hypersurenroulé négativement en conditions de pénurie de RNase HI. La relaxation de l’ADN a été montrée comme étant indépendante de l'activité de la topoisomérase IV. Les cellules du triple mutant topA rnhA gyrB(Ts) forment de très longs filaments remplis d’ADN, montrant ainsi un défaut de ségrégation des chromosomes. La surproduction de la topoisomérase III (topB), une enzyme qui peut effectuer la décaténation de l’ADN, a corrigé les problèmes de ségrégation sans toutefois restaurer le niveau de surenroulement de l’ADN. Nous avons constaté que des extraits protéiques du mutant topA rnhA gyrB(Ts) pouvaient inhiber l’activité de surenroulement négatif de la gyrase dans des extraits d’une souche sauvage, suggérant ainsi que la pénurie de RNase HI avait déclenché une réponse cellulaire d’inhibition de cette activité de la gyrase. De plus, des expériences in vivo et in vitro ont montré qu’en absence de RNase HI, l’activité ATP-dépendante de surenroulement négatif de la gyrase était inhibée, alors que l’activité ATP-indépendante de cette enzyme demeurait intacte. Des suppresseurs extragéniques du défaut de croissance du triple mutant topA rnhA gyrB(Ts) qui corrigent également les problèmes de surenroulement et de ségrégation des chromosomes ont pour la plupart été cartographiés dans des gènes impliqués dans la réplication de l’ADN, le métabolisme des R-loops, ou la formation de fimbriae. La deuxième partie de ce projet avait pour but de comprendre les rôles des topoisomérases de type IA (topoisomérase I et topoisomérase III) dans la ségrégation et la stabilité du génome de Escherichia coli. Pour étudier ces rôles, nous avons utilisé des approches de génétique combinées avec la cytométrie en flux, l’analyse de type Western blot et la microscopie. Nous avons constaté que le phénotype Par- et les défauts de ségrégation des chromosomes d’un mutant gyrB(Ts) avaient été corrigés en inactivant topA, mais uniquement en présence du gène topB. En outre, nous avons démontré que la surproduction de la topoisomérase III pouvait corriger le phénotype Par- du mutant gyrB(Ts) sans toutefois corriger les défauts de croissance de ce dernier. La surproduction de topoisomérase IV, enzyme responsable de la décaténation des chromosomes chez E. coli, ne pouvait pas remplacer la topoisomérase III. Nos résultats suggèrent que les topoisomérases de type IA jouent un rôle important dans la ségrégation des chromosomes lorsque la gyrase est inefficace. Pour étudier le rôle des topoisomérases de type IA dans la stabilité du génome, la troisième partie du projet, nous avons utilisé des approches génétiques combinées avec des tests de « spot » et la microscopie. Nous avons constaté que les cellules déficientes en topoisomérase I avaient des défauts de ségrégation de chromosomes et de croissance liés à un excès de surenroulement négatif, et que ces défauts pouvaient être corrigés en inactivant recQ, recA ou par la surproduction de la topoisomérase III. Le suppresseur extragénique oriC15::aph isolé dans la première partie du projet pouvait également corriger ces problèmes. Les cellules déficientes en topoisomérases de type IA formaient des très longs filaments remplis d’ADN d’apparence diffuse et réparti inégalement dans la cellule. Ces phénotypes pouvaient être partiellement corrigés par la surproduction de la RNase HI ou en inactivant recA, ou encore par des suppresseurs isolés dans la première partie du projet et impliques dans le cSDR (dnaT18::aph et rne59::aph). Donc, dans E. coli, les topoisomérases de type IA jouent un rôle dans la stabilité du génome en inhibant la réplication inappropriée à partir de oriC et de R-loops, et en empêchant les défauts de ségrégation liés à la recombinaison RecA-dépendante, par leur action avec RecQ. Les travaux rapportés ici révèlent que la réplication inappropriée et dérégulée est une source majeure de l’instabilité génomique. Empêcher la réplication inappropriée permet la ségrégation des chromosomes et le maintien d’un génome stable. La RNase HI et les topoisomérases de type IA jouent un rôle majeur dans la prévention de la réplication inappropriée. La RNase HI réalise cette tâche en modulant l’activité de surenroulement ATP-dependante de la gyrase, et en empêchant la réplication à partir des R-loops. Les topoisomérases de type IA assurent le maintien de la stabilité du génome en empêchant la réplication inappropriée à partir de oriC et des R-loops et en agissant avec RecQ pour résoudre des intermédiaires de recombinaison RecA-dépendants afin de permettre la ségrégation des chromosomes.

Studies on Some New Metal-Hydrazone Complexes and Their Zeolite Encapsulated Analogues

The thesis deals with the synthesis, characterization and catalytic activity studies of some new Fe (III), Co (II), Ni (II) and Cu (II) complexes of hydrazones and their zeolite encapsulated analogues. Hydrazones have diverse applications in biological, non-biological and biochemical front. During the present study three hydrazone types of ligands namely, acetylacetone- 2-hydroxyphenylhydrazone (APAcAc), acetoacetanilide- 2-hydroxyphenylhydrazone (APAcAcA) and acetoacetanilide-3,5-dihydro-2,4-dione pyrimidylhydrazone (AUAcAcA) were synthesized by diazotization of primary amine and coupling with compounds containing active methylene group. First part of the thesis deals with the synthesis of Fe, Co, Ni and Cu complexes using three hydrazone types of ligands are given. Details regarding the characterization of these complexes with a view to establishing the molecular structures are presented in this part. The other part contains the method of encapsulation of these complexes in zeolite cavities and their characterizations of the encapsulated metal species are described. A comparitive account of the catalytic activities of the pure and encapsulated complexes for cyclohexanol oxidation was also carried out.

Self-assembled Transition Metal Coordination Frameworks of Carbohydrazone and Thiocarbohydrazone Ligands: Structural, Spectral, Magnetic and Anticancer Properties

Chemistry occupies a unique middle position in the scientific arena, between physics and mathematics on the one side and biology, ecology, sociology and economics on the other [1]. Chemistry is the science of matter and of its transformations, and life is its highest expression [2]. According to reductionist thinking biology is reducible into chemistry, chemistry into physics, and ultimately physics into mathematics. Reductionism implies the ease of understanding one level in terms of another.The work presented this thesis comprises synthesis and characterization of suitably substituted thiocarbohydrazone and carbohydrazone ligand building blocks, self-assembled metallosupramolecular square grid complexes as well as some di/multinuclear complexes. The primary aim was the deliberate syntheses of some novel transition metal framework complexes, mainly metallosupramolecular coordination square grids by self-assembly and their physico-chemical characterization. The work presented, however, also include synthesis and characterization of four mononuclear Ni(II) complexes of two thiosemicarbazones, which we carried out as a preliminary and supporting study. Based on the present work we would like to conclude that the carbohydrazones, thiocarbohydrazones and their coordination framework complexes of transition metals are promising systems for wide application in science and technology varied from physics to biotechnology. Novel classes of materials and biologically important potential compounds open up further scope of researches and we hopefully welcome any sort of related research to make this work more valuable.