A Spectral Network Model of Pitch Perception

A model of pitch perception, called the Spatial Pitch Network or SPINET model, is developed and analyzed. The model neurally instantiates ideas front the spectral pitch modeling literature and joins them to basic neural network signal processing designs to simulate a broader range of perceptual pitch data than previous spectral models. The components of the model arc interpreted as peripheral mechanical and neural processing stages, which arc capable of being incorporated into a larger network architecture for separating multiple sound sources in the environment. The core of the new model transforms a spectral representation of an acoustic source into a spatial distribution of pitch strengths. The SPINET model uses a weighted "harmonic sieve" whereby the strength of activation of a given pitch depends upon a weighted sum of narrow regions around the harmonics of the nominal pitch value, and higher harmonics contribute less to a pitch than lower ones. Suitably chosen harmonic weighting functions enable computer simulations of pitch perception data involving mistuned components, shifted harmonics, and various types of continuous spectra including rippled noise. It is shown how the weighting functions produce the dominance region, how they lead to octave shifts of pitch in response to ambiguous stimuli, and how they lead to a pitch region in response to the octave-spaced Shepard tone complexes and Deutsch tritones without the use of attentional mechanisms to limit pitch choices. An on-center off-surround network in the model helps to produce noise suppression, partial masking and edge pitch. Finally, it is shown how peripheral filtering and short term energy measurements produce a model pitch estimate that is sensitive to certain component phase relationships.

cAMP stimulates transcription of the beta 2-adrenergic receptor gene in response to short-term agonist exposure.

In addition to conveying cellular responses to an effector molecule, receptors are often themselves regulated by their effectors. We have demonstrated that epinephrine modulates both the rate of transcription of the beta 2-adrenergic receptor (beta 2AR) gene and the steady-state level of beta 2AR mRNA in DDT1MF-2 cells. Short-term (30 min) exposure to epinephrine (100 nM) stimulates the rate of beta 2AR gene transcription, resulting in a 3- to 4-fold increase in steady-state beta 2AR mRNA levels. These effects are mimicked by 1 mM N6,O2'-dibutyryladenosine 3',5'-cyclic monophosphate (Bt2cAMP) or foskolin but not by phorbol esters. The half-life of the beta 2AR mRNA after addition of actinomycin D (46.7 +/- 10.2 min; mean +/- SEM; n = 5) remained unchanged after 30 min of epinephrine treatment (46.8 +/- 10.6 min; mean +/- SEM; n = 4), indicating that a change in transcription rate is the predominant factor responsible for the increase of beta 2AR mRNA. Whereas brief exposure to epinephrine or Bt2cAMP does not significantly affect the total number of cellular beta 2ARs (assessed by ligand binding), continued exposure results in a gradual decline in beta 2AR number to approximately 20% (epinephrine) or approximately 45% (Bt2cAMP) of the levels in control cells by 24 hr. Similar decreases in agonist-stimulated adenylyl cyclase activity are observed. This loss of receptors with prolonged agonist exposure is accompanied by a 50% reduction in beta 2AR mRNA. Transfection of the beta 2AR promoter region cloned onto a reporter gene (bacterial chloramphenicol acetyltransferase) allowed demonstration of a 2- to 4-fold induction of transcription by agents that elevate cAMP levels, such as forskolin or phosphodiesterase inhibitors. These results establish the presence of elements within the proximal promoter region of the beta 2AR gene responsible for the transcriptional enhancing activity of cAMP and demonstrate that beta 2AR gene expression is regulated by a type of feedback mechanism involving the second messenger cAMP.

Identifying the damage mechanisms in paper using the acoustic emission monitoring technique

This paper investigates the use of the acoustic emission (AE) monitoring technique for use in identifying the damage mechanisms present in paper associated with its production process. The microscopic structure of paper consists of a random mesh of paper fibres connected by hydrogen bonds. This implies the existence of two damage mechanisms, the failure of a fibre-fibre bond and the failure of a fibre. This paper describes a hybrid mathematical model which couples the mechanics of the mass-spring model to the acoustic wave propagation model for use in generating the acoustic signal emitted by complex structures of paper fibres under strain. The derivation of the mass-spring model can be found in [1,2], with details of the acoustic wave equation found in [3,4]. The numerical implementation of the vibro-acoustic model is discussed in detail with particular emphasis on the damping present in the numerical model. The hybrid model uses an implicit solver which intrinsically introduces artificial damping to the solution. The artificial damping is shown to affect the frequency response of the mass-spring model, therefore certain restrictions on the simulation time step must be enforced so that the model produces physically accurate results. The hybrid mathematical model is used to simulate small fibre networks to provide information on the acoustic response of each damage mechanism. The simulated AEs are then analysed using a continuous wavelet transform (CWT), described in [5], which provides a two dimensional time-frequency representation of the signal. The AEs from the two damage mechanisms show different characteristics in the CWT so that it is possible to define a fibre-fibre bond failure by the criteria listed below. The dominant frequency components of the AE must be at approximately 250 kHz or 750 kHz. The strongest frequency component may be at either approximately 250 kHz or 750 kHz. The duration of the frequency component at approximately 250 kHz is longer than that of the frequency component at approximately 750 kHz. Similarly, the criteria for identifying a fibre failure are given below. The dominant frequency component of the AE must be greater than 800 kHz. The duration of the dominant frequency component must be less than 5.00E-06 seconds. The dominant frequency component must be present at the front of the AE. Essentially, the failure of a fibre-fibre bond produces a low frequency wave and the failure of a fibre produces a high frequency pulse. Using this theoretical criteria, it is now possible to train an intelligent classifier such as the Self-Organising Map (SOM) [6] using the experimental data. First certain features must be extracted from the CWTs of the AEs for use in training the SOM. For this work, each CWT is divided into 200 windows of 5E-06s in duration covering a 100 kHz frequency range. The power ratio for each windows is then calculated and used as a feature. Having extracted the features from the AEs, the SOM can now be trained, but care is required so that the both damage mechanisms are adequately represented in the training set. This is an issue with paper as the failure of the fibre-fibre bonds is the prevalent damage mechanism. Once a suitable training set is found, the SOM can be trained and its performance analysed. For the SOM described in this work, there is a good chance that it will correctly classify the experimental AEs.

Hormesis - The Stimulation Of Growth By Low-Levels Of Inhibitors

Hormesis is the name given to the stimulatory effects caused by low levels of potentially toxic agents. When this phenomenon was first identified it was called the Arndt-Schulz Law or Hueppe's Rule, because it was thought to occur generally. Although this generalisation is not accepted today, there has never been more evidence in its support, justifying a re-examination of the phenomenon. Evidence from the literature shows that not only has growth hormesis been observed in a range of taxa after exposure to a variety of agents, but also that the dose-response data have a consistent form. While there are a number of separate hypotheses to explain specific instances of hormesis, the evidence presented here suggests that different examples might have a common explanation, and the possibility of a general theory is considered.

Order without law? An anatomy of Hamas security: The Executive Force (Tanfithya)

In the struggle to assert and consolidate its power, the Hamas movement of the Palestinian territories has devised several strategies for control. In recognition that control of security remains a key goal for any power-seeker, following its election victory in January 2006, Hamas entered into a fierce and ultimately successful conflict with Fatah for control of the Palestinian Authority Ministry of Interior and Palestinian Security Forces (PSF) in the Gaza Strip. One way in which Hamas was able to achieve this objective was through the creation of its own internal ‘police’ force called the Tanfithya (Executive Force or EF). This article details an anatomy of the EF and the implications of this force in terms of Hamas' confrontation with opponents and its attempts at governance. It also examines the extent to which the EF can be considered to be a model of Islamic policing and its impact on secular rivals in the Gaza Strip.

A Chronological Framework for the Period 208 BC to AD 600

The period, from the Iron Age through to what is sometimes
called the Early Christian Period or the Early Middle Ages, includes
some of the most enigmatic centuries in the whole of Irish
history. In this article we intend to look at various strands of evidence
that have become available from the perspective of dendrochronology.
However, interpretation of dendrochronological
results works best when there is other information to push
against. In the case of this period one of the best sources of parallel
information – information essentially as well dated as tree
rings – has to be records of atmospheric chemistry from the ice
cores that have been drilled at several locations across Greenland.
Combining such information with evidence from tree rings,
palaeoecological research, and occasionally from history, allows
us to trace out a series of events and episodes that form the beginnings
of an understanding of this period between the Iron
Age flowering – with sites such as Emain Mache, Tara, Cruachain
– and the Early Christian flowering – widespread foundation of churches and monasteries.

The not-so-Irish spurge: Euphorbia hyberna (Euphorbiaceae) and the Littletonian plant ‘steeplechase’

The disjunct distributions of the Lusitanian flora, which are found only in south-west Ireland and northern Iberia, and are generally absent from intervening regions, have been of great interest to biogeographers. There has been much debate as to whether Irish populations represent relicts that survived the Last Glacial Maximum (LGM; approximately 21 kya), or whether they recolonized from southern refugia subsequent to the retreat of the ice and, if so, whether this occurred directly (i.e. the result of long distance dispersal) or successively (i.e. in the manner of a ‘steeplechase’, with the English Channel and Irish Sea representing successive ‘water-jumps’ that have to be successfully crossed). In the present study, we used a combined palaeodistribution modelling and phylogeographical approach to determine the glacial history of the Irish spurge, Euphorbia hyberna, the sole member of the Lusitanian flora that is also considered to occur naturally in south-western England. Our findings suggest that the species persisted through the LGM in several southern refugia, and that northern populations are the result of successive recolonization of Britain and Ireland during the postglacial Littletonian warm stage, akin to the ‘steeplechase’ hypothesis.

Unexpected Role for Adaptive αβTh17 Cells in Acute Respiratory Distress Syndrome

Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is a devastating disorder characterized by increased alveolar permeability with no effective treatment beyond supportive care. Current mechanisms underlying ARDS focus on alveolar endothelial and epithelial injury caused by products of innate immune cells and platelets. However, the role of adaptive immune cells in ARDS remains largely unknown. In this study, we report that expansion of Ag-specific αβTh17 cells contributes to ARDS by local secretion of IL-17A, which in turn directly increases alveolar epithelial permeability. Mice with a highly restrictive defect in Ag-specific αβTh17 cells were protected from experimental ARDS induced by a single dose of endotracheal LPS. Loss of IL-17 receptor C or Ab blockade of IL-17A was similarly protective, further suggesting that IL-17A released by these cells was responsible for this effect. LPS induced a rapid and specific clonal expansion of αβTh17 cells in the lung, as determined by deep sequencing of the hypervariable CD3RβVJ region of the TCR. Our findings could be relevant to ARDS in humans, because we found significant elevation of IL-17A in bronchoalveolar lavage fluid from patients with ARDS, and rIL-17A directly increased permeability across cultured human alveolar epithelial monolayers. These results reveal a previously unexpected role for adaptive immune responses that increase alveolar permeability in ARDS and suggest that αβTh17 cells and IL-17A could be novel therapeutic targets for this currently untreatable disease.

Osteoprotegerin Expression in the Dental Pulp

Objectives: The inflammatory response to pulpal injury or infection has major clinical significance. Osteoprotegerin (OPG) is a soluble decoy receptor for Receptor Activator of NF kappa B Ligand (RANKL), preventing ligand binding to its receptor (RANK), thus inhibiting clastic cell formation. The aim of the study is to investigate the expression of OPG in human dental pulp and the effects of inflammatory mediators. This study will specifically investigate the effects of Transforming Growth Factor Beta-1 (TGF-β1) and Interleukin 1-Beta (IL-1β) on the expression of OPG on pulp fibroblasts in vitro. Method: Five primary pulp fibroblast populations were obtained by explant culture of healthy pulp tissue. Triplicate cultures were grown to confluence in 12-well plates and stimulated for 48 hours with IL-1β (10ng/ml) or TGF-β1 (10ng/ml). The conditioned media was collected and OPG levels detected by ELISA (R+D Systems, UK). Results: All fibroblast populations produced quantifiable levels of OPG in a time-dependant fashion. IL-1β significantly increased the expression of OPG (p<0.05) in all cultures. In contrast, TGF-β1 had no significant effect on OPG expression levels. In addition, previous work in our laboratory demonstrated both TGF-β1 and IL-1β stimulated OPG expression by periodontal ligament fibroblasts. Conclusion: These data indicate that IL-1β-regulated expression of OPG by pulpal fibroblasts may mediate hard tissue turnover in the inflamed dental pulp.

Host factors and genetic susceptibility to infections due to intracellular bacteria and fastidious organisms.

While genetic polymorphisms play a paramount role in tuberculosis (TB), less is known about their contribution to the severity of diseases caused by other intracellular bacteria and fastidious microorganisms. We searched electronic databases for observational studies reporting on host factors and genetic predisposition to infections caused by intracellular fastidious bacteria published up to 30 May 2014. The contribution of genetic polymorphisms was documented for TB. This includes genetic defects in the mononuclear phagocyte/T helper cell type 1 (Th1) pathway contributing to disseminated TB disease in children and genome-wide linkage analysis (GWAS) in reactivated pulmonary TB in adults. Similarly, experimental studies supported the role of host genetic factors in the clinical presentation of illnesses resulting from other fastidious intracellular bacteria. These include IL-6 -174G/C or low mannose-binding (MBL) polymorphisms, which are incriminated in chronic pulmonary conditions triggered by C. pneumoniae, type 2-like cytokine secretion polymorphisms, which are correlated with various clinical patterns of M. pneumoniae infections, and genetic variation in the NOD2 gene, which is an indicator of tubal pathology resulting from Chamydia trachomatis infections. Monocyte/macrophage migration and T lymphocyte recruitment defects are corroborated to ineffective granuloma formation observed among patients with chronic Q fever. Similar genetic polymorphisms have also been suggested for infections caused by T. whipplei although not confirmed yet. In conclusion, this review supports the paramount role of genetic factors in clinical presentations and severity of infections caused by intracellular fastidious bacteria. Genetic predisposition should be further explored through such as exome sequencing.

Romans en prose de Marqués de Rome, de Fiseus ou Laurin et de Cassidorus, ce dernier incomplet de la fin.

Contient : « [Ci fine] li livres des VII. Sages de Romme et de la marrastre quy fu arse. Et commence li livres de Marqués. Comment Dyoclesiens regna après la mort de son pere en grant painne. — A Romme ot jadis I. empereeur qui ot nom Dyoclesiens. Li empereres fu viex... » ; « ... puis vesquirent ensamble par grant amour toute leur vie et pesyblement. — Explycit. Icy finne le rommanz et la vie de Marqués le seneschal de Romme » ; « Ci commence li livres de l'empereeur Fyseus, quy [fu] fuilz à l'empereeur Dyoclesyens, quy ot moult à faire tant comme il vesquy en ce siecle. — Après ce que li empereres Dyoclesiens si fu mors, regna li fuilz, qui ot a non Fiseus... » ; « ... Si me vueil à tant taire de eulz, car plus n'en parole l'istoire. — Ci fine li livres de Marqués le seneschal de Romme et de Laurin son filz, empereeur de Constentinoble » ; « Ci commence li livres de Cassidorus, empereour de Constentinoble. — Pour ce que li pluisour ont oy et oent encores volentiers contes desrimez... » ; « ... et venir à ce que li rois d'Arragon fist après ce que il s'en repaira, si comme vous avez oy. — [Comment li rois d'Arragon fu desconfis et sa gent occise devant le chastel d'Aquarie, fors que aucuns qu'il enmena o luy.] Or vient li contes que quant Diomarqués se fu partis de Josias d'Espaingne, [ainsi comme devant est dit, il ne fina par ses journées à poi de compaignie, tant qu'il vint à I. sien chastel, qui avoit nom Merpomedon...] » ; cf. ms. fr. 93, f. 331 v, et ms. fr. 22549, f. 111 v

Caractérisation de la sous-unité bêta du translocon chez la levure Schizosaccharomyces pombe

La sécrétion des protéines est un processus essentiel à la vie. Chez les eucaryotes, les protéines sécrétées transitent dans le réticulum endoplasmique par le pore de translocation. Le translocon est composé de trois sous-unités fondamentales nommées Sec61α, β et γ chez les mammifères, ou Sec61p, Sbh1p et Sss1p chez les levures. Tandis que le rôle des sous-unités α et γ est bien connu, celui de la sous-unité β demeure énigmatique. Plusieurs phénotypes distincts sont associés à cette protéine dans différents organismes, mais le haut niveau de conservation de séquence suggère plutôt une fonction universelle conservée. Récemment, Feng et al. (2007) ont montré que le domaine transmembranaire (TMD) de Sbh1p était suffisant pour complémenter plusieurs phénotypes associés à la délétion du gène chez Saccharomyces cerevisiae, suggérant un rôle important de cette région. L’objectif de mon projet de recherche consiste à étudier la fonction biologique de la sous-unité β du translocon et de son TMD chez Schizosaccharomyces pombe. Dans cette levure, j’ai découvert que le gène sbh1+ n’était pas essentiel à la viabilité à 30oC, mais qu’il était requis pour la croissance à basse température. La délétion de sbh1+ entraîne une sensibilité aux stress de la paroi cellulaire et une diminution de la sécrétion des protéines à 23oC. La surexpression de Sbh1p diminue elle aussi la sécrétion des protéines et altère la morphologie cellulaire. Ces phénotypes sont distincts de ceux observés chez S. cerevisiae, où la délétion des deux paralogues de Sec61β entraîne une sensibilité à haute température plutôt qu’à basse température. Malgré cela, les homologues de Sec61β de S. pombe et de S. cerevisiae sont tout deux capables de complémenter la thermosensibilité respective de chaque levure. La complémentation est possible même avec l’homologue humain de Sec61β, indiquant la conservation d’une fonction de Sec61β de la levure à l’homme. Remarquablement, le TMD de Sec61β de S. pombe, de S. cerevisiae et de l’humain sont suffisants pour complémenter la délétion génomique autant chez la levure à fission que chez la levure à bourgeons. Globalement, ces observations indiquent que le TMD de Sec61β exerce une fonction cellulaire conservée à travers les espèces.

Activités inflammatoires des angiopoïétines sur les neutrophiles

L’angiogenèse, caractérisée par la formation de nouveaux vaisseaux sanguins à partir de vaisseaux préexistants, est un processus accompagné par l’inflammation, impliquant la synthèse et la relâche de différents facteurs de croissance par les cellules inflammatoires. Parmi ces facteurs, seuls le vascular endothelial growth factor (VEGF) et les angiopoïétines (Ang1 et Ang2) peuvent participer à la régulation de l’inflammation et de l’angiogenèse. La famille des angiopoïétines comporte quatre membres, desquels l’Ang1 et l’Ang2 ont été les plus étudiés. Ces deux médiateurs inflammatoires sont capables d’activer le récepteur Tie2, dont l’expression a initialement été rapportée sur les cellules endothéliales (CE). Notre laboratoire a été le premier à démontrer l’expression de Tie2 à la surface des neutrophiles, ainsi que sa capacité, suite à son activation par l’Ang1 ou l’Ang2, à induire la synthèse du facteur d’activation plaquettaire (PAF), l’activation de la β2-intégrine, la migration des neutrophiles ainsi que leur adhésion aux CE. D’autres études ont montré que les CE emmagasinent et relâchent le VEGF et l’Ang2, tandis que les péricytes et les cellules musculaires lisses contiennent l’Ang1. Puisque les neutrophiles relâchent le VEGF et que les deux angiopoïétines ont la capacité d’activer Tie2 sur ces derniers, nous avons voulu déterminer si les neutrophiles contiennent l’Ang1 et/ou l’Ang2 et si elles peuvent être relâchées suite à une stimulation avec des agonistes proinflammatoires. Nous avons découvert que l’Ang1, mais pas l’Ang2 est présente dans les neutrophiles, et qu’elle est relâchée suite à une stimulation au phorbol myristate acetate (PMA). De plus, nous avons démontré que l’Ang1 est localisée au niveau du cytosol et que sa relâche est calcium-indépendante, contrairement au VEGF, qui est localisé dans les granules β et sa relâche est calcium-dépendante. Cette étude démontre pour la première fois l’expression et la localisation de l’Ang1 dans les neutrophiles. Une récente étude effectuée dans notre laboratoire a démontré que les angiopoïétines induisent la migration des neutrophiles en activant le récepteur Tie2 et la voie de la PI3K. De plus, les angiopoïétines ont potentialisé la migration induite par l’IL-8. Ainsi, nous avons émis l’hypothèse que l’Ang1 et/ou l’Ang2 seraient capables d’induire la relâche et/ou la synthèse de l’IL-8 par les neutrophiles. Nous avons démontré pour la première fois, la capacité de l’Ang1 à induire l’expression de l’ARNm, ainsi que la synthèse et la relâche d’IL-8 par les neutrophiles. Cependant, un traitement avec l’Ang2 seule ou en combinaison avec l’Ang1 n’a eu aucun effet sur les activités mentionnées ci-dessus. Nous avons aussi observé que la synthèse et la relâche d’IL-8 induite par l’Ang1 requièrent la transcription de l’ADN en ARNm, suivie par la stabilisation de ce dernier, qui ultimement induit la traduction de l’ARNm de l’IL-8 en sa protéine. Finalement, nous avons démontré que la stimulation des neutrophiles avec l’Ang1 induit ces activités en activant la voie de la p42/44 MAPK, tout en étant indépendantes de la p38 MAPK et la PI3K/Akt. Ces résultats sont en lien direct avec une récente étude dans laquelle nous avons observé que l’Ang1, mais pas l’Ang2 est capable d’augmenter la survie des neutrophiles via la relâche d’IL-8.

The inflammatory role of angiogenic growth factors : a neutrophil perspective

De par sa présence dans tous les vaisseaux sanguins, l'endothélium joue un rôle clef dans le processus d’hémostase, tant par sa libération de facteurs anticoagulants que par ses changements protéiques qui permettent à l’organisme de déclencher la réparation tissulaire. La fonction anticoagulante de l’endothélium peut être mise en défaut en cas d’atteinte de son intégrité, entrainant la formation de thrombus, le rejet précoce de greffes ou encore l’induction de l’athérosclérose. L’intégrité de l’endothélium est donc capitale pour la prévention de nombreuses maladies cardiovasculaires. Chez l’adulte, les cellules endothéliales (CE), normalement quiescentes, sont rapidement activées en cas d’hypoxie ou d’inflammation, leur permettant ainsi d’amorcer le processus angiogénique comme suit: Tout d’abord, l’induction de l’hyperperméabilité vasculaire permet l’extravasation des protéines plasmatiques. Ensuite, la dégradation de la lame basale par des métalloprotéases permet aux CE de se détacher, de proliférer, de migrer et de s’organiser pour former l’ébauche du futur vaisseau. La dernière étape consiste en la maturation du vaisseau, c’est-à-dire son recouvrement par des cellules murales, telles que les cellules musculaires lisses et les péricytes. Ces processus sont régulés par de nombreux facteurs angiogéniques tels que les membres de la famille Notch, du vascular endothelial growth factor (VEGF), du fibroblast growth factor (FGF), des angiopoïétines, et des matrix metalloproteases (MMP). L’angiogenèse pathologique, soit une insuffisance ou un excès de vascularisation, est impliquée dans les blessures chroniques, les accidents cardiovasculaires, les pathologies coronariennes artérielles, les pathologies tumorales, l’arthrite rhumatoïde, la rétinopathie diabétique, l’athérosclérose, le psoriasis et l’asthme. Ces pathologies sont souvent issues d’une dérégulation de l’activité endothéliale, fréquemment observée conjointement à l’expression continue de molécules d’adhésion leucocytaires, à l’augmentation de la perméabilité vasculaire, et aux anomalies de la vasoréactivité. L’activation non-contrôlée de l’endothélium entraîne ainsi une inflammation chronique et la formation de structures vasculaires anarchiques. Les premiers leucocytes à répondre à l’appel inflammatoire sont les neutrophiles. Equippées d’une panoplie de produits antibactériens puissants mais aussi nocifs pour les tissus qui les entourent, ces cellules polylobées participent à chaque étape du processus inflammatoire, depuis l’induction de l’hyperperméabilité vasculaire jusqu’à la résolution. En effet, grâce à leurs récepteurs, les neutrophiles détectent et interprètent les signaux biochimiques présents dans la circulation et à la surface de l’endothélium, et libèrent aussi leurs propres médiateurs tels le VEGF, les MMP, et l’interleukine-8 (IL-8), dont les effets sont à la fois paracrines et autocrines. Existent-ils d’autres modulateurs typiques de la fonction endothéliale capables d’influencer le comportement des neutrophiles? En effet, notre laboratoire a démontré que chez l’humain, une stimulation directe aux angiopoïétines incitait les neutrophiles à adhérer aux CE, à migrer, à synthétiser et à relâcher l’IL-8, voire même à vivre plus longtemps. La présence du récepteur des angiopoïétines, Tie2, à la surface des neutrophiles laisse présager que la famille possèderait d’autres fonctions leucocytaires encore non-identifiées. Par ailleurs, dans un modèle classique de l’angiogenèse in vivo (matrigel), nous avons observé que sous l’effet du FGF1 et 2, les ébauches des nouveaux vaisseaux étaient parfois accompagnées d’une infiltration de cellules granulocytaires. Ainsi, en partant de ces observations, l’objectif de nos études (présentées ci-après) était d’approfondir nos connaissances sur la relation entre neutrophiles et facteurs angiogéniques, notamment les FGF et les angiopoïétines. Par tests in vitro, nous avons confirmé que les neutrophiles humains exprimaient plusieurs récepteurs du FGF (FGFR1-4) d’une façon hétérogène, et qu’ils migraient vers un gradient des ligands FGF1 et 2. Par ailleurs, nous nous sommes intéressés aux voies de signalisation inflammatoires activées par les ligands FGF1, FGF2, Ang1 et Ang2. Grâce à une stratégie génique ciblant 84 gènes inflammatoires, nous avons identifié plusieurs cibles d’intérêt touchées par Ang1, dont certains membres de la famille de l’IL-1, alors qu’aucun des gènes testés n’avait changé de façon significative sous l’effet des FGF ou d’Ang2. Suite à des cinétiques approfondies, nous avons démontré qu’Ang1 stimulait la transcription de l’ARN messager de l’IL-1β, et augmentait simultanément la quantité de protéine immature (pro-IL-1β; inactive) et clivée (IL-1β « mature »; active). En parallèle, Ang1 augmentait la sécrétion de l’antagoniste naturel de l’IL-1β, l’IL-1RA, sans pour autant stimuler la relâche de l’IL-1β. A l’instar des endotoxines bactériennes dont les effets liés à l’IL-1 dépendaient de la kinase p38, ceux d’Ang1 découlaient presque entièrement des voies de signalisation du p42/44.

Vom Biofilm zur planktonischen Lebensform

Im ersten Teil dieser Dissertation stand die Analyse der Motilitätsentwicklung bei Vertretern der Gattung Methylobacterium im Vordergrund. Diese zu den pink pigmentierten fakultativ methylotrophen Mikroorganismen (PPFMs) gehörenden Prokaryoten sind in der Umwelt weit verbreitet. Besonders häufig besiedeln die Mikroben pflanzliche Oberflächen und können als so genannte Phytosymbionten in einer wechselseitigen Beziehung zu pflanzlichen Organismen stehen. In aquatischer Umgebung können Methylobakterien Flagellen aufweisen. Hierbei handelt es sich um spezielle Fortbewegungsorganellen, die den Mikroben eine aktive Beweglichkeit ermöglichen. Die Ausbildung polarer Einzelflagellen bei Methylobacterium-Zellen in planktonischer Lebensweise konnte unter Anwendung verschiedener mikroskopischer Techniken dokumentiert werden. Quantitative Beweglichkeitsstudien zeigten einen charakteristischen Entwicklungsverlauf, korreliert mit den Wachstumsphasen der Bakterienkulturen und machten deutlich, dass die Motilitätsrate durch Umweltfaktoren, wie z. B. die Nährstoffversorgung, beeinflusst werden kann. Es konnte gezeigt werden, dass die Pflanzen-assoziierten PPFMs in der Lage sind, zwischen einer sessilen und planktonischen Lebensweise zu wechseln und dass sowohl die zelluläre Beweglichkeit als auch die Biofilm-Bildung der Prokaryoten ein reversibles, reaktivierbares Verhalten darstellt. Weiterhin konnte belegt werden, dass die Motilität der epiphytischen Mikroben bezüglich der Besiedelung von Pflanzen, z. B. bei der Ausbreitung auf Keimblatt-Oberflächen von Sonnenblumen (Helianthus annuus), keine zentrale Rolle spielt und eine endophytische Lebensweise unwahrscheinlich ist. Ziel der Arbeit war weiterhin die Charakterisierung und Identifizierung eines aus der Phyllosphäre der Echten Feige (Ficus carica, Standort Griechenland) isolierten Bakterien-Stammes (Mtb. sp. Fc1). Die fakultativ methylotrophe Stoffwechseleigenschaft, sowie die auffällige rötliche Pigmentierung belegen, dass es sich um einen Vertreter der PPFMs handelt. Die Analyse morphologischer, physiologischer und biochemischer Eigenschaften bestätigte in Übereinstimmung mit molekularphylogenetischen Untersuchungen zur Klassifizierung und taxonomischen Einordnung, dass es sich um Pflanzen-assoziierte Mikroben der Gattung Methylobacterium handelt. Analysen der 16S rDNA sowie partieller Sequenzen der für Methylobakterien etablierten Marker-Gene mxaF und gyrB verdeutlichten die phylogenetische Stellung und die evolutionären Beziehungen des Ficus-Isolates. Obwohl enge Verwandtschaftsverhältnisse zu anderen Methylobacterium-Arten ermittelt werden konnten, war eine Identifizierung als valide beschriebene Spezies nicht möglich. Die Resultate legen den Schluss nahe, dass es sich um eine neue, unbeschriebene Spezies der epiphytisch lebenden Methylobakterien handelt.