Étude de la toxicité causée par le gène C9orf72 dans la Sclérose Latérale Amyotrophique

La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative qui affecte les neurones moteurs. 10% des cas sont des cas familiaux et l’étude de ces familles a mené à la découverte de plusieurs gènes pouvant causer la SLA, incluant SOD1, TARDBP et FUS. L’expansion de la répétition GGGGCC dans le gène C9orf72 est, à ce jour, la cause la plus connue de SLA. L’impact de cette expansion est encore méconnu et il reste à déterminer si la toxicité est causée par un gain de fonction, une perte de fonction ou les deux. Plusieurs gènes impliqués dans la SLA sont conservés entre le nématode Caenorhabditis elegans et l’humain. C. elegans est un vers transparent fréquemment utilisé pour des études anatomiques, comportementales et génétiques. Il possède une lignée cellulaire invariable qui inclue 302 neurones. Aussi, les mécanismes de réponse au stress ainsi que les mécanismes de vieillissement sont très bien conservés entre ce nématode et l’humain. Donc, notre groupe, et plusieurs autres, ont utilisé C. elegans pour étudier plusieurs aspects de la SLA. Pour mieux comprendre la toxicité causée par l’expansion GGGGCC de C9orf72, nous avons développé deux modèles de vers pour étudier l’impact d’une perte de fonction ainsi que d’un gain de toxicité de l’ARN. Pour voir les conséquences d’une perte de fonction, nous avons étudié l’orthologue de C9orf72 dans C. elegans, alfa-1 (ALS/FTD associated gene homolog). Les vers mutants alfa-1(ok3062) développent des problèmes moteurs causant une paralysie et une dégénérescence spécifique des neurones moteurs GABAergiques. De plus, les mutants sont sensibles au stress osmotique qui provoque une dégénérescence. D’autre part, l’expression de la séquence d’ARN contenant une répétition pathogénique GGGGCC cause aussi des problèmes moteurs et de la dégénérescence affectant les neurones moteurs. Nos résultats suggèrent donc qu’un gain de toxicité de l’ARN ainsi qu’une perte de fonction de C9orf72 sont donc toxiques pour les neurones. Puisque le mouvement du vers peut être rapidement évalué en cultivant les vers dans un milieu liquide, nous avons développé un criblage de molécules pouvant affecter le mouvement des vers mutants alfa-1 en culture liquide. Plus de 4 000 composés ont été évalués et 80 ameliore la mobilité des vers alfa-1. Onze molécules ont aussi été testées dans les vers exprimant l’expansion GGGGCC et huit diminuent aussi le phénotype moteur de ces vers. Finalement, des huit molécules qui diminent la toxicité causée par la perte de fonction de C9orf72 et la toxicité de l’ARN, deux restaurent aussi l’expression anormale de plusieurs transcrits d’ARN observée dans des cellules dérivées de patient C9orf72. Avec ce projet, nous voulons identifier des molécules pouvant affecter tous les modes de toxicité de C9orf72 et possiblement ouvrir de nouvelles avenues thérapeutiques

Gestation and breastfeeding in schistosomotic mothers differently modulate the immune response of adult offspring to postnatal Schistosoma mansoni infection

Schistosoma mansoni antigens in the early life alter homologous and heterologous immunity during postnatal infections. We evaluate the immunity to parasite antigens and ovalbumin (OA) in adult mice born/suckled by schistosomotic mothers. Newborns were divided into: born (BIM), suckled (SIM) or born/suckled (BSIM) in schistosomotic mothers, and animals from noninfected mothers (control). When adults, the mice were infected and compared the hepatic granuloma size and cellularity. Some animals were OA + adjuvant immunised. We evaluated hypersensitivity reactions (HR), antibodies levels (IgG1/IgG2a) anti-soluble egg antigen and anti-soluble worm antigen preparation, and anti-OA, cytokine production, and CD4+FoxP3+T-cells by splenocytes. Compared to control group, BIM mice showed a greater quantity of granulomas and collagen deposition, whereas SIM and BSIM presented smaller granulomas. BSIM group exhibited the lowest levels of anti-parasite antibodies. For anti-OA immunity, immediate HR was suppressed in all groups, with greater intensity in SIM mice accompanied of the remarkable level of basal CD4+FoxP3+T-cells. BIM and SIM groups produced less interleukin (IL)-4 and interferon (IFN)-g. In BSIM, there was higher production of IL-10 and IFN-γ, but lower levels of IL-4 and CD4+FoxP3+T-cells. Thus, pregnancy in schistosomotic mothers intensified hepatic fibrosis, whereas breastfeeding diminished granulomas in descendants. Separately, pregnancy and breastfeeding could suppress heterologous immunity; however, when combined, the responses could be partially restored in infected descendants.

Effect of diazotrophic bacterium inoculation and organic fertilization on yield of Champaka pineapple intercropped with irrigated sapota.

The purpose of this study was to evaluate the response of the Champaka pineapple to inoculation with the diazotrophic bacterium Asaia bogorensis (strain 219) when grown with organic fertilizer in an irrigated sapota orchard. Plantlets were transplanted to tubes containing a mixture of worm compost and vermiculite and inoculated with 108 bacterial cells. After five and a half months of acclimatization the plantlets were transplanted in furrows in the sapota orchard. Fertilizer was placed at the bottom of the furrows and covered with three doses (2.5; 5.0 and 7.5 L linear m−1 row) of three organic composts. The successful association of the plantlets with the diazo-trophic bacterium was confirmed by most probable number analysis before transferring to the field. Plants inoculated with strain AB219 showed the greatest initial leaf growth and produced the heaviest fruits compared to uninoculated plants. Plant growth and fruit yield increased with increasing compost dosages. The results suggested that Champaka pineapple benefited from the association of A. bogorensis (strain 219) when grown under irrigation and with organic fertilizer.

A facile method to fabricate carbon nanostructures via the self-assembly of polyacrylonitrile/poly (methyl methacrylate-b-polyacrylonitrile) AB/B' type block copolymer/homopolymer blends

The self-assembly and high temperature behavior of AB/B′ type block copolymer/homopolymer blends containing polyacrylonitrile (PAN) polymers were studied for the first time. Here, microphase separated nanostructures were formed in the poly(methyl methacrylate-b-polyacrylonitrile) (PMMAN) block copolymer and their blends with homopolymer PAN at various blend ratios. Additionally, these nanostructures were transformed into porous carbon nanostructures by sacrificing PMMA blocks via pyrolysis. Spherical and worm like morphologies were observed in both TEM and AFM images at different compositions. The thermal and phase behavior examinations showed good compatibility between the blend components in all studied compositions. The PAN homopolymer (B′) with a comparatively higher molecular weight than the corresponding block (B) of the block copolymer is expected to exhibit ‘dry brush’ behavior in this AB/B′ type system. This study provides a basic understanding of the miscibility and phase separation in the PMMAN/PAN system, which is important in the nanostructure formation of bulk PAN based materials with the help of block copolymers to develop advanced functional materials.

Restoration rocks: integrating abiotic and biotic habitat restoration to conserve threatened species and reduce fire fuel load

With rapid urban expansion, biodiversity conservation and human asset protection often require different regimes for managing wildfire risk. We conducted a controlled, replicated experiment to optimise habitat restoration for the threatened Australian pink-tailed worm-lizard, Aprasia parapulchella while reducing fire fuel load in a rapidly developing urban area. We used dense addition of natural rock (30 % cover) and native grass revegetation (Themedatriandra and Poasieberiana) to restore critical habitat elements. Combinations of fire and herbicide (Glyphosate) were used to reduce fuel load and invasive exotic species. Rock restoration combined with herbicide application met the widest range of restoration goals: it reduced fire fuel load, increased ant occurrence (the primary prey of A. parapulchella) in the short-term and increased the growth and survival of native grasses. Lizards colonised the restored habitat within a year of treatment. Our study documents an innovative way by which conflicts between biodiversity conservation and human asset protection can be overcome.

L’exploitation d’un modèle de levure présentant une déficience de l’absorption des anthracyclines révèle qu’une protéine de Caenorhabditis elegans, OCT-1, est un transporteur fonctionnel d’anthracyclines

Les anthracyclines, comme la doxorubicine (DOX) ou la daunorubicine (DNR), sont utilisées dans le traitement d’une grande variété de cancers allant des lymphomes, au cancer du sein, en passant par certaines leucémies. Encore aujourd’hui, beaucoup pensent que les anthracyclines entrent dans les cellules par diffusion passive, toutefois, la plupart de ces mêmes personnes sont d’accord pour dire que la p-glycoprotéine est responsable d’exporter ces molécules hors de la cellule. Mais pourquoi une molécule aurait besoin d’un transporteur pour sortir de la cellule, et pas pour y entrer ? Qu’est-ce qui ferait que la diffusion passive fonctionnerait dans un sens, mais pas dans l’autre, d’autant que l’entrée des anthracyclines dans les cellules est très rapide ? Nous pensons qu’il existe bel et bien un transporteur responsable de faire passer les anthracyclines du milieu extracellulaire au cytoplasme, et nous voulons développer un modèle de levure qui permettrait de déterminer si une protéine, un transporteur, issue d’un autre organisme eucaryote est en mesure de transporter la DOX à l’intérieur de la cellule. Pour ce faire, nous avons rassemblé un groupe de mutants présentant une déficience dans l’absorption d’autres molécules chargées positivement telles que la bléomycine ou le NaD1 et avons déterminé le taux d’absorption de DOX de chacun de ces mutants. Les simples mutants sam3Δ ou dur3Δ n’ont montré qu’une faible réduction de l’absorption de DOX, voire, aucune, par rapport à la souche parentale. Si le double mutant sam3Δdur3Δ a montré une réduction relativement importante de l’absorption de DOX, c’est le mutant agp2Δ qui présentait la plus grande réduction d’absorption de DOX, ainsi qu’une résistance notable à son effet létal. Nous avons utilisé, par la suite, ce mutant pour exprimer, à l’aide d’un vecteur d’expression, une protéine du ver Caenorhabditis elegans, OCT-1 (CeOCT-1). Les résultats ont montré que cette protéine était en mesure de restaurer l’absorption de DOX, compromise chez le mutant agp2Δ ainsi que d’augmenter la sensibilité de la souche parentale à son effet létal, lorsqu’exprimée chez celle-ci. Cela suggère que CeOCT-1 est un transporteur fonctionnel de DOX et contredit également le dogme selon lequel les anthracyclines entrent dans les cellules par diffusion passive.

L’exploitation d’un modèle de levure présentant une déficience de l’absorption des anthracyclines révèle qu’une protéine de Caenorhabditis elegans, OCT-1, est un transporteur fonctionnel d’anthracyclines

Les anthracyclines, comme la doxorubicine (DOX) ou la daunorubicine (DNR), sont utilisées dans le traitement d’une grande variété de cancers allant des lymphomes, au cancer du sein, en passant par certaines leucémies. Encore aujourd’hui, beaucoup pensent que les anthracyclines entrent dans les cellules par diffusion passive, toutefois, la plupart de ces mêmes personnes sont d’accord pour dire que la p-glycoprotéine est responsable d’exporter ces molécules hors de la cellule. Mais pourquoi une molécule aurait besoin d’un transporteur pour sortir de la cellule, et pas pour y entrer ? Qu’est-ce qui ferait que la diffusion passive fonctionnerait dans un sens, mais pas dans l’autre, d’autant que l’entrée des anthracyclines dans les cellules est très rapide ? Nous pensons qu’il existe bel et bien un transporteur responsable de faire passer les anthracyclines du milieu extracellulaire au cytoplasme, et nous voulons développer un modèle de levure qui permettrait de déterminer si une protéine, un transporteur, issue d’un autre organisme eucaryote est en mesure de transporter la DOX à l’intérieur de la cellule. Pour ce faire, nous avons rassemblé un groupe de mutants présentant une déficience dans l’absorption d’autres molécules chargées positivement telles que la bléomycine ou le NaD1 et avons déterminé le taux d’absorption de DOX de chacun de ces mutants. Les simples mutants sam3Δ ou dur3Δ n’ont montré qu’une faible réduction de l’absorption de DOX, voire, aucune, par rapport à la souche parentale. Si le double mutant sam3Δdur3Δ a montré une réduction relativement importante de l’absorption de DOX, c’est le mutant agp2Δ qui présentait la plus grande réduction d’absorption de DOX, ainsi qu’une résistance notable à son effet létal. Nous avons utilisé, par la suite, ce mutant pour exprimer, à l’aide d’un vecteur d’expression, une protéine du ver Caenorhabditis elegans, OCT-1 (CeOCT-1). Les résultats ont montré que cette protéine était en mesure de restaurer l’absorption de DOX, compromise chez le mutant agp2Δ ainsi que d’augmenter la sensibilité de la souche parentale à son effet létal, lorsqu’exprimée chez celle-ci. Cela suggère que CeOCT-1 est un transporteur fonctionnel de DOX et contredit également le dogme selon lequel les anthracyclines entrent dans les cellules par diffusion passive.

On the race of worms and patches: modeling the spread of information in wireless sensor networks

Sensor networks are a branch of distributed ad hoc networks with a broad range of applications in surveillance and environment monitoring. In these networks, message exchanges are carried out in a multi-hop manner. Due to resource constraints, security professionals often use lightweight protocols, which do not provide adequate security. Even in the absence of constraints, designing a foolproof set of protocols and codes is almost impossible. This leaves the door open to the worms that take advantage of the vulnerabilities to propagate via exploiting the multi-hop message exchange mechanism. This issue has drawn the attention of security researchers recently. In this paper, we investigate the propagation pattern of information in wireless sensor networks based on an extended theory of epidemiology. We develop a geographical susceptible-infective model for this purpose and analytically derive the dynamics of information propagation. Compared with the previous models, ours is more realistic and is distinguished by two key factors that had been neglected before: 1) the proposed model does not purely rely on epidemic theory but rather binds it with geometrical and spatial constraints of real-world sensor networks and 2) it extends to also model the spread dynamics of conflicting information (e.g., a worm and its patch). We do extensive simulations to show the accuracy of our model and compare it with the previous ones. The findings show the common intuition that the infection source is the best location to start patching from, which is not necessarily right. We show that this depends on many factors, including the time it takes for the patch to be developed, worm/patch characteristics as well as the shape of the network.

Colombia como referente en la lucha contra las drogas : perspectivas de la cooperación con África Occidental

Este estudio de caso se realiza con el objetivo de analizar cómo la cooperación entre Colombia y África occidental en la lucha contra el tráfico de drogas repercute en la imagen del Estado colombiano como referente en esfuerzos antinarcóticos desde la periferia. En consecuencia, se busca conocer la forma en la cual los acuerdos bilaterales interinstitucionales, la participación en foros y la creación de una agenda internacional de lucha contra las drogas para un escenario nacional transformado, configuran la imagen del Estado colombiano. Para tal objetivo, el trabajo se desarrollará a través de los conceptos de identidad de Alexander Wendt, periferia de Mohammed Ayoob y Cooperación Sur-Sur de la Organización de Naciones Unidas y la Agencia Presidencial de Cooperación Internacional de Colombia.