TDP-43 régule la dynamique et la fonction des Granules de Stress via G3BP1

Les Granule de Stress (GS) sont des inclusions cytoplasmiques contenant des protéines et des ARNm qui s’assemblent en réponse à l’exposition à un stress. Leur formation fait partie intégrante de la réponse cellulaire au stress et est considérée comme une étape déterminante pour la résistance au stress et la survie cellulaire. Actuellement, les GS sont reliés à divers pathologies allant des infections virales aux maladies neurovégétatives. L’une d’entre elle, la Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) est particulièrement agressive, caractérisée par une perte des neurones moteurs aboutissant à la paralysie et à la mort du patient en cinq ans en moyenne. Les mécanismes de déclenchement de la pathologie restent encore à déterminer. TDP-43 (TAR DNA binding protein 43) et FUS (Fused in liposarcoma) sont deux protéines reliées à la pathologie qui présentent des similarités de structure et de fonction, suggérant un mécanisme commun de toxicité. TDP-43 et FUS sont toutes les deux recrutées au niveau des GS en condition de stress. Nous avons démontré pour la première fois que la fonction des GS est de protéger les ARNm de la dégradation induite par l’exposition au stress. Cette fonction n’était que suspectée jusqu’alors. De plus nous avons mis en évidence que G3BP1 (Ras GTPase-activating protein-binding protein 1) est l’effectrice de cette fonction via son implication dans la dynamique de formation des GS. TDP-43 étant un régulateur de G3BP1, nous prouvons ainsi que la perte de fonction de TDP-43/G3BP1 aboutit à un défaut de réponse au stress aboutissant à une vulnérabilisation cellulaire. Le mécanisme de toxicité emprunter par FUS diffère de celui de TDP-43 et ne semble pas passer par une perte de fonction dans le cadre de la réponse au stress.

Identification de composé sensibilisant préférentiellement les cellules exprimant les protéines E6 et E7 du VPH à l'irradiation

Le cancer du col utérin (CCU) est dans plus de 99% des cas provoqué par une infection avec le virus du papillome humain (VPH), dont le potentiel oncogénique réside dans l'expression des proto-oncogènes viraux E6/E7. Le potentiel carcinogénique de ces protéines virales réside essentiellement dans leurs actions sur les produits des gènes suppresseurs de tumeur p53 et RB. Les produits de ces gènes, p53 et Rb, font parti des voies de signalisation de réponse aux dommages de l'ADN cellulaire (RDA) et leur perte entraine une perte de fonctionnalité qui mène à une instabilité génomique. À long terme et en présence de d'autres facteurs ceux-ci mèneront au développement d'un cancer. Les protéines E6 et E7 sont constitutivement exprimées dans les cellules du CCU ainsi que dans les cellules de tout autre cancer induit par le VPH et seulement dans ces dernières. La prise en charge des cas avancés de ces cancers se fait principalement par radiothérapie et chimiothérapie concomitante. La chimio-radiothérapie utilisée en traitement est efficace mais résulte en un taux élevé de morbidité et un nombre important de patientes récidiveront. Nous proposons que l'exploitation de l'expression spécifique d’E6 et d’E7 dans les cellules du CCU permette d’envisager une stratégie de létalité synthétique afin d'amplifier l'effet létal de l'irradiation sur les cellules CCU. Ceci permettrait potentiellement d'augmenter l'efficacité du traitement et de diminuer les récidives, ainsi que la morbidité liée au traitement. En s'appuyant sur cette hypothèse, notre objectif est d’identifier des composés dont l'action seule ou couplée à l'irradiation provoquerait préférentiellement la mort des cellules exprimant les protéines E6 et E7 du VPH. Les cellules testées comprennent des cellules isogéniques humaines issues de kératinocytes normaux que nous avons modifiées séquentiellement pour obtenir les modifications associées aux cellules CCU (hTERT, E6 et E7), ainsi que les lignées de cellules de CCU HeLa et CaSki .Nous avons procédé à la mise au point et à la validation du protocole de criblage et des méthodes d’évaluation de la sensibilisation, qui se définit comme une perte de viabilité, un arrêt ou ralentissement de la croissance, par détection d’ATP ainsi que par coloration d’ADN génomique au DRAQ5. Suite à un criblage ciblé impliquant des inhibiteurs connus de la voie de réparation des dommages à l’ADN, nous avons identifié l’inhibiteur de mdm2, Nutlin-3, comme étant un composé sensibilisant et radio-sensibilisant préférentiellement les cellules exprimant E6 et E7 du VPH. La Nutlin-3 a été testée sur des cellules HEKn-hTERT-E6-E7, des cellules CaSki et HeLa. L’effet de sensibilisation et de radio-sensibilisation a été confirmé dans ces trois lignées. Tel que suggéré par son action sur mdmd2, la Nutlin-3 permet la stabilisation de p53 dans les cellules HEKn-hTERT-E6-E7 et CaSki et sa réactivation dans les lignées cellulaires HeLa et CaSki. Malgré cette stabilisation de p53, de façon surprenante, l’effet de la Nutlin-3 sur la sensibilisation et la radio-sensibilisation des cellules HeLa et CaSki semble indépendant de p53, tel qu’observé en utilisant des cellules HeLa-GSE et CaSki-GSE dont le p53 est déficient. In vivo la Nutlin-3a montre dans un essai préliminaire l’inhibition de la croissance tumorale des xénogreffes HeLa chez des souris RAG2γc. Ce résultat reste à confirmer avec un essai impliquant un nombre d’échantillons plus grand. À plus long terme, nous comptons étudier l’implication de mdm2 dans l’effet de sensibilisant de la Nutlin-3 dans les cellules CCUs, ainsi que les autres cibles pouvant être impliquées dans la création de cet effet sensibilisant observé.

Définition du mécanisme de localisation des ARNm cen et ik2 aux centrosomes chez la Drosophile

L’organisation cellulaire repose sur une distribution organisée des macromolécules dans la cellule. Deux ARNm, cen et ik2, montrent une colocalisation parfaite aux centrosomes. Ces deux gènes font partie du même locus sur le chromosome 2L de Drosophila melanogaster et leur région 3’ non traduite (3’UTR) se chevauchent. Dans le mutant Cen, le transport de Ik2 est perturbé, mais dans le mutant Ik2, la localisation de cen n’est aucunement affectée. Ces résultats suggèrent que cen est le régulateur principal de la co-localisation de cen et ik2 aux centrosomes et que cette co-localisation se produit par un mécanisme impliquant la région complémentaire au niveau du 3’UTR des deux transcrits. La localisation de cen au niveau des centrosomes dans les cellules épithéliales de l’embryon est conservée dans différentes espèces de Drosophile : D. melanogater, D. simulans, D. virilis et D. mojavensis. Cependant, la localisation de ik2 n’est pas conservée dans D. virilis et D. mojavensis, deux espèces dont les gènes cen et ik2 sont dissociés dans le génome. Ces résultats suggèrent que la proximité de Cen et Ik2 dans le génome est importante afin d’avoir un événement de co-localisation de ces deux transcrits. J’ai généré différentes lignées de mouches transgéniques dans lesquelles un transgène contenant la séquence GFP fusionnée à différentes partie de Cen (partie codante, 3’UTR, Cod+3’UTR) qui sont sous le contrôle du promoteur UAS et qui sont gal4 inductibles. La région codante de l’ARNm cen était suffisante pour avoir un ciblage précis du transcrit aux centrosomes.

L'implication de la Cycline B dans le processus de cytocinèse

Un dérèglement du cycle cellulaire peut causer le cancer. Lors de la cytocinèse un anneau contractile d’actine et de myosine se forme, se contracte, et donne un anneau du midbody qui mène à l’abscision. Le processus de cytocinèse est sous le contrôle de protéines telles que la GTPase Rho qui active la cytocinèse et les cyclines-Cdks qui l'inhibent. La Drosophile possède 3 cyclines mitotiques CycA/ CycB/ CycB3 qui sont successivement dégradées en fin de mitose et permettent l'initiation de la cytocinèse. La dernière étape d’abscission est un phénomène qui reste encore peu connu. Les protéines Vps4 et CHMP4C liées à ANCHR vont, sous la dépendance de la kinase Aurora B, promouvoir l’abscision mais, suite à quelques études récentes, il semble y avoir une implication de la cycline B. Ici, le but était de tester l’implication de cette cycline dans les processus de cytocinèse et d’abscision, elle a été menée par microscopie à haute résolution en temps réel avec des cellules S2 de l’organisme Drosophila melanogaster par le suivi de protéines recombinantes fluorescentes. L’étude a été divisée en deux axes : gain et perte de fonction par l’intermédiaire respectivement de la protéine Cycline B recombinante stable, non dégradable (CycBstable-GFP) et l’inhibition par l’utilisation d’ARN double brin (ARNdb) sur l’endogène. La CycBstable-GFP a perturbé la cytocinèse en induisant plusieurs anneaux contractiles et midbodies. En revanche la réduction de l’expression de CycB n'a pas eu d’effet observable, et elle ne semble pas avoir d’action sur l’abscission malgré le recrutement de CycB-GFP au midbody tardif. En revanche la protéine Cdk1 semble avoir un rôle dans l'abscision puisque sa réduction d’expression a induit un délai. Elle a donc une implication potentielle sur la cytocinèse.

Underarm cosmetics and breast cancer

Although risk factors are known to include the loss of function of the susceptibility genes BRCA1/BRCA2 and lifetime exposure to oestrogen, the main causative agents in breast cancer remain unaccounted for. It has been suggested recently that underarm cosmetics might be a cause of breast cancer, because these cosmetics contain a variety of chemicals that are applied frequently to an area directly adjacent to the breast. The strongest supporting evidence comes from unexplained clinical observations showing a disproportionately high incidence of breast cancer in the upper outer quadrant of the breast, just the local area to which these cosmetics are applied. A biological basis for breast carcinogenesis could result from the ability of the various constituent chemicals to bind to DNA and to promote growth of the damaged cells. Multidisciplinary research is now needed to study the effect of long-term use of the constituent chemicals of underarm cosmetics, because if there proves to be any link between these cosmetics and breast cancer then there might be options for the prevention of breast cancer. Copyright D 2003 John Wiley Sons, Ltd.

Arabidopsis annexin1 mediates the radical-activated plasma membrane Ca2+ - and K+ -permeable conductance in root cells

Plant cell growth and stress signaling require Ca2+ influx through plasma membrane transport proteins that are regulated by reactive oxygen species. In root cell growth, adaptation to salinity stress, and stomatal closure, such proteins operate downstream of the plasma membrane NADPH oxidases that produce extracellular superoxide anion, a reactive oxygen species that is readily converted to extracellular hydrogen peroxide and hydroxyl radicals, OH_. In root cells, extracellular OH_ activates a plasma membrane Ca2+-permeable conductance that permits Ca2+ influx. In Arabidopsis thaliana, distribution of this conductance resembles that of annexin1 (ANN1). Annexins are membrane binding proteins that can form Ca2+-permeable conductances in vitro. Here, the Arabidopsis loss-of-function mutant for annexin1 (Atann1) was found to lack the root hair and epidermal OH_-activated Ca2+- and K+-permeable conductance. This manifests in both impaired root cell growth and ability to elevate root cell cytosolic free Ca2+ in response to OH_. An OH_-activated Ca2+ conductance is reconstituted by recombinant ANN1 in planar lipid bilayers. ANN1 therefore presents as a novel Ca2+-permeable transporter providing a molecular link between reactive oxygen species and cytosolic Ca2+ in plants.

G protein-coupled receptors: what a difference a 'partner' makes

G protein-coupled receptors (GPCRs) are important cell signaling mediators, involved in essential physiological processes. GPCRs respond to a wide variety of ligands from light to large macromolecules, including hormones and small peptides. Unfortunately, mutations and dysregulation of GPCRs that induce a loss of function or alter expression can lead to disorders that are sometimes lethal. Therefore, the expression, trafficking, signaling and desensitization of GPCRs must be tightly regulated by different cellular systems to prevent disease. Although there is substantial knowledge regarding the mechanisms that regulate the desensitization and down-regulation of GPCRs, less is known about the mechanisms that regulate the trafficking and cell-surface expression of newly synthesized GPCRs. More recently, there is accumulating evidence that suggests certain GPCRs are able to interact with specific proteins that can completely change their fate and function. These interactions add on another level of regulation and flexibility between different tissue/cell-types. Here, we review some of the main interacting proteins of GPCRs. A greater understanding of the mechanisms regulating their interactions may lead to the discovery of new drug targets for therapy.

The “pain matrix” in pain-free individuals

Human functional imaging provides a correlative picture of brain activity during pain. A particular set of central nervous system structures (eg, the anterior cingulate cortex, thalamus, and insula) consistently respond to transient nociceptive stimuli causing pain. Activation of this so-called pain matrix or pain signature has been related to perceived pain intensity, both within and between individuals,1,2 and is now considered a candidate biomarker for pain in medicolegal settings and a tool for drug discovery. The pain-specific interpretation of such functional magnetic resonance imaging (fMRI) responses, although logically flawed,3,4 remains pervasive. For example, a 2015 review states that “the most likely interpretation of activity in the pain matrix seems to be pain.”4 Demonstrating the nonspecificity of the pain matrix requires ruling out the presence of pain when highly salient sensory stimuli are presented. In this study, we administered noxious mechanical stimuli to individuals with congenital insensitivity to pain and sampled their brain activity with fMRI. Loss-of-function SCN9A mutations in these individuals abolishes sensory neuron sodium channel Nav1.7 activity, resulting in pain insensitivity through an impaired peripheral drive that leaves tactile percepts fully intact.5 This allows complete experimental disambiguation of sensory responses and painful sensations

Avaliação de método digital para análise do índice funcional do ciático em ratos

This work aimed to study the reproduction and description of technique for digital sampling images during rats gait and determination of the sciatic functional index (SFI), through a glass walkway to obtain shoots with a digital camera. After controlled injury by strangulation of sciatic nerve, with 3mm of length, during 30 seconds, using hemostatic forceps, a group of 32 rats was performed 24 hours before the lesion which served as control and 24 hours, 7, 14 and 21 days after injury. The tests consisted in the filming and shooting each animal in order to observe the view from below (by a mirror to 45 degrees) and subsequently analyzed using the IMAGE-J program. Measures were taken from the lengths of the legs (right and left), and the distance between the ankle. In the analysis of IFC, values close to zero (0) suggest that the function of the sciatic nerve is still preserved and values coming from "less one hundred" (-100) indicate total loss of function. It was verified in this study that 24 hours before surgery the average SFI was -7.07 +/- 7.88 and 24 hours after injury these values rose to an average of -77.95 +/- 13.81, being about 10 times larger, where 78% of the animals showed 60 to 100% of functional loss in motor activity, demonstrated by the gradual recovery over the days analyzed, confirming the accuracy and effectiveness of the proposed methodology. These results suggest that studies can be conducted to simplify and reduce costs using the technique for digital images of footprints during rats gait in the laboratory.

CDHI promoter hypermethylation and E-cadherin protein expression in infiltrating breast cancer

Background: the E-cadherin gene (CDH1) maps, at chromosome 16q22.1, a region often associated with loss of heterozygosity (LOH) in human breast cancer. LOH at this site is thought to lead to loss of function of this tumor suppressor gene and was correlated with decreased disease-free survival, poor prognosis, and metastasis. Differential CpG island methylation in the promoter region of the CDH1 gene might be an alternative way for the loss of expression and function of E-cadherin, leading to loss of tissue integrity, an essential step in tumor progression.Methods: the aim of our study was to assess, by Methylation-Specific Polymerase Chain Reaction (MSP), the methylation pattern of the CDH1 gene and its possible correlation with the expression of E-cadherin and other standard immunohistochemical parameters (Her-2, ER, PgR, p53, and K-67) in a series of 79 primary breast cancers ( 71 infiltrating ductal, 5 infiltrating lobular, 1 metaplastic, 1 apocrine, and 1 papillary carcinoma).Results: CDH1 hypermethylation was observed in 72% of the cases including 52/71 ductal, 4/5 lobular carcinomas and 1 apocrine carcinoma. Reduced levels of E-cadherin protein were observed in 85% of our samples. Although not statistically significant, the levels of E-cadherin expression tended to diminish with the CDH1 promoter region methylation. In the group of 71 ductal cancinomas, most of the cases of showing CDH1 hypermethylation also presented reduced levels of expression of ER and PgR proteins, and a possible association was observed between CDH1 methylation and ER expression ( p = 0.0301, Fisher's exact test). However, this finding was not considered significant after Bonferroni correction of p-value.Conclusion: Our preliminary findings suggested that abnormal CDH1 methylation occurs in high frequencies in infiltrating breast cancers associated with a decrease in E-cadherin expression in a subgroup of cases characterized by loss of expression of other important genes to the mammary carcinogenesis process, probably due to the disruption of the mechanism of maintenance of DNA methylation in tumoral cells.

Genética molecular do hipotireoidismo congênito

O hipotireoidismo congênito (HC) ocorre, mundialmente, em 1/3000-4000 neonatos e pode ser classificado em permanente ou transitório. O HC primário é responsável pela maioria dos afetados, enquanto o secundário e terciário são raros. Nos países iodo-suficientes, a disgenesia tireóidea (DT) é a causa mais freqüente de HC. Os defeitos hereditários da síntese hormonal ocorrem em minoria de crianças portadoras de HC. Fatores ambientais, genéticos e auto-imunes concorrem na etiologia do HC, mas na maioria dos casos de DT a causa é obscura. Atribui-se aos genes envolvidos na ontogenia da glândula tireóidea, como os fatores de transcrição TITF1, TITF2, PAX-8 e receptor de TSH (TSHR), função patogenética na DT. Até o momento não foi descrita anormalidade no gene TITF1 como causa de HC, enquanto foram identificadas mutações no PAX-8 em cinco recém-nascidos com DT. Embora não envolvidas na DT, mutações inativadoras do TSHR podem produzir espectro de defeitos congênitos oscilando entre hipertirotropinemia com eutireoidismo e hipotireoidismo com hipoplasia glandular. A clonagem dos genes envolvidos na biossíntese dos hormônios tireóideos, como o da tireoperoxidase (TPO) e tireoglobulina (Tg), permitiu a identificação de mutações responsáveis por alguns casos de bócio e hipotireoidismo decorrente de defeito de incorporação de iodeto ou anormalidades na síntese de Tg. Recentemente, foi demonstrada a base molecular do defeito de transporte ativo de iodeto e da síndrome de Pendred, respectivamente, devidas a mutações no gene NIS (simportador de sódio e iodeto) e no gene PDS (pendrina). em conclusão, grande parte dos pacientes com HC e DT não tem esclarecida, ainda, a causa molecular desta síndrome.

Avaliação do efeito antinociceptivo, anti-inflamatório e gastroprotetor do extrato hidroalcoolico das entrecascas de Machaerium hirtum (Vell) Stellfeld

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Farmacologia) - IBB

Ensaios pré-clínicos de híbridos ftalimídicos e pró-fármacos taurínicos derivados de antiinflamatórios não esteróides

Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas - FCFAR

Avaliação do padrão de metilação dos genes ESR1, ESR2 e PGR nas linhagens celulares derivadas do câncer de mama

Breast cancer has received an increasing attention because it is one of the most common cancer type and a leading cause of morbity and mortality among women worldwide. This disease has been considered as a heterogeneous condition, demonstrating a large spectrum of clinical and histopathological variability. In the last two decades, several studies have been conducted to identify new molecular markers of cancer cells, including the alterations of DNA methylation, which is the major epigenetic mechanism associated with the control of gene expression. The hypermethylation of promoter-associated CpG islands contributes to the loss of function of several cancer-related genes, including those encoding to the estrogen receptor (ESR) and progesterone receptor (PGR). This study aimed to determine the methylation patterns of CpG islands of the genes encoding the estrogen receptor α (ESR1 gene, promoters A and B), estrogen receptor β (ESR2 gene) and progesterone receptor (PGR gene, promoter A and B) in 15 cell lines derived from breast cancer. The DNA methylation analysis was based on the “Methylation Specific-Polymerase Chain Reaction” (MSP), which provides a qualitative assessment of the methylation status of a specific CpG island. The results revealed heterogeneous data: the promoter region of ESR1A showed complete methylation in one cell line (BT549) and only two cell lines showed partial methylation (MDA-MB-231 and MDA-MB-453), while the others lineages presented unmethylated alleles. The promoter region of isoform ESR1B was unmethylated in the cell lines BT549, SKBR3 and T47D; partial methylation were observed in the cell lines MDA-MB- 231, MCF-7 and ZR-75-30, while the others cell lines presented complete methylation. All lineages showed complete or partial methylation of the ESR2 gene. The methylation pattern of the promoter A of the PGR ...(Complete abstract click electronic access below)

PHF21B as a candidate tumor suppressor gene in head and neck squamous cell carcinomas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)