Dibenzofuran degradation by Sphingomonas wittichii RW1 under environmental stresses

Sphingomonas wittichii is a gram-negative Alpha-proteobacterium, capable of degrading xenobiotic compounds such as dibenzofuran (DBF), dibenzo-p-dioxin, carbazole, 2-hydroxybiphenyl or nitro diphenyl ether herbicides. The metabolism of strain RW1 has been the subject of previous studies and a number of genes involved in DBF degradation have been characterized. It is known that RW1 posseses a unique initial DBF dioxygenase (encoded by the dxnAl gene) that catalyzes the first step in the degradation pathway. None of the organisms known to be able to degrade DBF have a similar dioxygenase, the closest match being the DBF dioxygenase from Rhodococcus sp. with an overall amino acid similarity of 45%. Genes participating in the conversion of the metabolite salicylate via the ortho-cleavage pathway to TCA cycle intermediates were identified as well. Apart from this scarce information, however, there is a lack of global knowledge on the genes that are involved in DBF degradation by strain RW1 and the influence of environmental stresses on DBF-dependent global gene expression. A global analysis is necessary, because it may help to better understand the behaviour of the strain under field conditions and suggest improvements for the current bioaugmentation practice. Chapter 2 describes the results of whole-genome analysis to characterize the genes involved in DBF degradation by RW1. Micro-array analysis allowed us to detect differences in gene transcription when strain RW1 was exposed to DBF. This was complemented by ultra-high throughput sequencing of mutants no longer capable of growing on salicylate and DBF. Some of the genes of the ortho-cleavage pathway were induced 2 to 4 times in the presence of DBF, as well as the initial DBF dioxygenase. However two gene clusters, named 4925 and 5102 were induced up to 19 times in response to DBF induction. The cluster 4925 is putatively participating in a meta-cleavage pathway while the cluster 5102 might be part of a gentisate pathway. The three pathways, ortho-cleavage, meta-cleavage and gentisate pathway seem to be active in parallel when strain RW1 is exposed to DBF, presenting evidence for a redundancy of genes for DBF degradation in the genome of RW1. Chapter 3 focuses on exploiting genetic tools to construct bioreporters representative for DBF degradation in RW1. A set of basic tools for genetic manipulation in Sphingomonas wittichii RW1 was tested and optimized. Both plasmids and mini-transposons were evaluated for their ability to be maintained in RW1 with or without antibiotic selection pressure, and for their ability to lead to fluorescent protein expression in strain RW1 from a constitutive promoter. Putative promoter regions of three of the previously found DBF-induced genes (Swit_4925, Swit_5102 and Swit_4897-dxnAl) were then used to construct eg/^-bioreporters in RW1. Chapter 4 describes the use of the constructed RW1-based bioreporter strains for examining the expression of the DBF degradation pathway genes under microcosm conditions. The bioreporter strains were first exposed to different carbon sources in liquid culture to calibrate the egfp induction. Contrary to our expectations from micro-array analysis only the construct with the promoter from gene cluster 4925 responded to DBF, whereas the other two constructs did not show specific induction with DBF. The response from the bioreporters was subsequently tested for sensitivity to water stress, given that this could have an important impact in soils. Exposure to liquid cultures with decreasing water potential, achieved by NaCl or PEG addition to the growth media, showed that eGFP expression in RW1 from the promoter regions 4925 and 5102 was not directly influenced by water stress, but only through an overall reduction in growth rate. In contrast, expression of eGFP from the dxnAl or an uspA promoter was also directly dependent on the extent of water stress. The RW1 with the 4925 construct was subsequently used in soil microcosms to evaluate DBF bioavailability to the cells in presence or absence of native microbiota or other contaminated material. We found that RW1 could grow on DBF added to soil, but bioreporter expression suggested that competition with native microbiota for DBF intermediates may limit its ability to proliferate to a maximum. Chapter 5 describes the results from the experiments carried out to more specifically detect genes of RW1 that might be implicated in water stress resistance. Hereto we created transposon mutagenesis libraries in RW1, either with a classical mini-Tn5 or with a variant that would express egfp when the transposon would insert in a gene induced under water stress. Classical mutant libraries were screened by replica plating under high and low water stress conditions (achieved by adding NaCl to the agar medium). In addition, we screened for smaller microcolonies formed by mutants in agarose beads that could be analized with flow cytometry. A number of mutants impaired to grow on NaCl-supplemented media were recovered and the transposon insertion sites sequenced. In a second procedure we screened by flow cytometry for mutants with a higher eGFP production after exposure to growth medium with higher NaCl concentrations. Mutants from both libraries rarely overlapped. Discovered gene functions of the transposon insertions pointed to compatible solute synthesis (glutamate and proline), cell membrane synthesis and modification of cell membrane composition. The results obtained in the present study give us a more complete picture of the mechanisms of DBF degradation by S. wittichii RW1, how it reacts to different DBF availability and how the DBF catabolic activity may be affected by the conditions found in contaminated environments. - Sphingomonas wittichii est une alpha-protéobactérie gram-négative, capable de dégrader des composés xénobiotiques tels que le dibenzofurane (DBF), la dibenzo-p-dioxine, le carbazole, le 2-hydroxybiphényle ou les herbicides dérivés du nitro-diphényléther. Le métabolisme de la souche RW1 a fait l'objet d'études antérieures et un certain nombre de gènes impliqués dans la dégradation du DBF ont été caractérisés. Il est connu que RW1 possède une unique dioxygénase DBF initiale (codée par le gène dxnAl) qui catalyse la première étape de la voie de dégradation. Aucun des organismes connus pour être capables de dégrader le DBF n'a de dioxygénase similaire. L'enzyme la plus proche étant la DBF dioxygénase de Rhodococcus sp. avec 45% d'acides aminés conservés. Les gènes qui participent à la transformation du salicylate en métabolites intermédiaires du cycle de Krebs par la voie ort/io-cleavage ont aussi été identifiés. Outre ces informations lacunaires, il y a un manque de connaissances sur l'ensemble des gènes impliqués dans la dégradation du DBF par la souche RW1 ainsi que l'effet des stress environnementaux sur l'expression génétique globale, en présence du DBF. Une analyse globale est nécessaire, car elle peut aider à mieux comprendre le comportement de la souche dans les conditions de terrain et de proposer des améliorations pour l'utilisation de la bio-augmentation comme technique de bio-remédiation. Le chapitre 2 décrit les résultats de l'analyse du génome pour caractériser les gènes impliqués dans la dégradation du DBF par RW1. Une analyse de micro-arrays nous a permis de détecter des différences dans la transcription des gènes lorsque la souche RW1 a été exposée au DBF. L'analyse a été complétée par le criblage à ultra-haut débit de mutants qui n'étaient plus capables de croître avec le salicylate ou le DBF comme seule source de carbone. Certains des gènes de la voie ortho-cleavage, dont la DBF dioxygénase initiale, ont xî été induits 2 à 4 fois, en présence du DBF. Cependant, deux groupes de gènes, nommés 4925 et 5102 ont été induits jusqu'à 19 fois en réponse au DBF. Le cluster 4925 participe probablement dans une voie de meta-cleavage tandis que le cluster 5102 pourrait faire partie d'une voie du gentisate. Les trois voies, ortho-cleavage, meta-cleavage et la voie du gentisate semblent être activées en parallèle lorsque la souche RW1 est exposée au DBF, ce qui représente une redondance de voies pour la dégradation du DBF dans le génome de RW1. Le chapitre 3 se concentre sur l'exploitation des outils génétiques pour la construction de biorapporteurs de la dégradation du DBF par RW1. Un ensemble d'outils de base pour la manipulation génétique dans Sphingomonas wittichii RW1 a été testé et optimisé. Deux plasmides et mini-transposons ont été évalués pour leur capacité à être maintenu dans RW1 avec ou sans pression de sélection par des antibiotiques, et pour leur capacité à exprimer la protéine fluorescente verte (eGFP) dans la souche RW1. Les trois promoteurs des gènes Swit_4925, Swit_5102 et Swit_4897 (dxnAl), induits en réponse au DBF, ont ensuite été utilisés pour construire des biorapporteurs dans RW1. Le chapitre 4 décrit l'utilisation des souches biorapportrices construites pour l'analyse de l'expression des gènes de la voie de dégradation du DBF dans des microcosmes avec différents types de sols. Les souches biorapportrices ont d'abord été exposées à différentes sources de carbone en cultures liquides afin de calibrer l'induction de la eGFP. La construction avec le promoteur du gène 4925 a permis une réponse au DBF. Mais contrairement à nos attentes, basées sur les résultats de l'analyse des micro-arrays, les deux autres constructions n'ont pas montré d'induction spécifique au DBF. La réponse des biorapporteurs a ensuite été testée pour la sensibilité au stress hydrique, étant donné que cela pourrait avoir un impact important dans les microcosmes. La diminution du potentiel hydrique en culture liquide est obtenue par addition de NaCl ou de PEG au milieu de croissance. Nous avons montré que l'expression de la eGFP contrôlée par les promoteurs 4925 et 5102 n'était pas directement influencée par le stress hydrique, mais seulement par une réduction globale des taux de croissance. En revanche, l'expression de la eGFP dépendante des promoteurs dxnAl et uspA était aussi directement dépendante de l'ampleur du stress hydrique. La souche avec la construction 4925 a été utilisée par la suite dans des microcosmes avec différents types de sols pour évaluer la biodisponibilité du DBF en présence ou absence des microbes indigènes et d'autres composés contaminants. Nous avons constaté que RW1 pouvait se développer si le DBF a été ajouté au sol, mais l'expression de la eGFP par le biorapporteur suggère que la compétition avec la microbiota indigène pour les métabolites intermédiaires du DBF peut limiter sa capacité à proliférer de manière optimale. Le chapitre 5 décrit les résultats des expériences réalisées afin de détecter spécifiquement les gènes de RW1 qui pourraient être impliquées dans la résistance au stress hydrique. Ici on a crée des bibliothèques de mutants de RW1 par transposon, soit avec un mini-Tn5 classique ou avec une variante qui exprime la eGFP lorsque le transposon s'insère dans un gène induit par le stress hydrique. Les bibliothèques de mutants ont été criblées par la méthode classique de repiquage sur boîtes, dans des conditions de stress hydrique élevé (obtenu par l'addition de NaCl dans les boîtes). En outre, nous avons criblé des micro¬colonies dans des billes d'agarose qui ont pu être analysées par cytométrie de flux. Un certain nombre de mutants déficients à croître sur des milieux supplémentés avec du NaCl ont été isolés et les sites d'insertion du transposon séquencés. Dans une deuxième procédure nous avons criblé par cytométrie de flux des mutants avec une production de eGFP supérieure, après exposition à un milieu de croissance avec une concentration élevée de NaCl. Les mutants obtenus dans les deux bibliothèques n'étaient pas similaires. Les fonctions des gènes où se trouvent les insertions de transposons sont impliqués dans la synthèse de solutés compatibles (glutamate et de la proline), dans la synthèse de la membrane cellulaire et dans la modification de la composition de la membrane cellulaire. Les résultats obtenus dans la présente étude nous donnent une image plus complète des mécanismes de dégradation du DBF par S. wittichii RW1, comment cette souche réagit à la disponibilité du DBF et comment l'activité catabolique peut être affectée par les conditions rencontrées dans des environnements contaminés.

Minimal clinically meaningful differences for the eortc QLQ-C30 and eortc QLQ-Bn20 scales in brain cancer patients

Objective: The aim of this study was to determine the smallest changes in health-related quality of life (HRQOL) scores in the European Organization for Research and Treatment of Cancer quality of life questionnaire (EORTC QLQ-C30) and the EORTC Brain Cancer Module (QLQ-BN20), which could be considered as clinically meaningful in brain cancer patients. Methods: World Health Organization (WHO) performance status (PS) and the Mini Mental State Examination (MMSE) were used as clinical anchors to determine minimal clinically important differences (MCID) in HRQOL change scores (range 0 - 100) in the EORTC QLQ-C30 and QLQ-BN20. Anchor-based MCID estimates less than 0.2SD (small effect) were not recommended for interpretation. Other selected distribution-based methods were also used for comparison purposes. Results: Based on WHO PS, our findings support the following whole number estimates of the MCID for improvement and deterioration respectively: physical functioning (6, 9), role functioning (14, 12), cognitive functioning (8, 8), global health status (7, 4*), fatigue (12, 9) and motor dysfunction (4*, 5). Anchoring with MMSE, cognitive functioning MCID estimates for improvement and deterioration were (11, 2*) and those for communication deficit were (9, 7). The estimates with asterisks were less that the set 0.2 SD threshold and are therefore not recommended for interpretation. Our MCID estimates therefore range from 5-14. Conclusion: These estimates can help clinicians to evaluate changes in HRQOL over time and, in conjunction with other measures of efficacy, help to assess the value of a health care intervention or to compare treatments. Furthermore, the estimates can be useful in determining sample sizes in the design of future clinical trials.

Substance use and suicidal conduct: a study of adolescents hospitalized for suicide attempt and ideation.

AIM: To study the prevalence of psychoactive substance use disorder (PSUD) among suicidal adolescents, psychoactive substance intoxication at the moment of the attempt, and the association between PSUD at baseline and either occurrence of suicide or repetition of suicide attempt(s). METHODS: 186 adolescents aged 16 to 21 y hospitalized for suicide attempt or overwhelming suicidal ideation were included (T0); 148 of them were traced again for evaluations after 6 mo (T1) and/or 18 mo (T2). DSM-IV diagnoses were assessed each time using the Mini International Neuropsychiatric Interview. RESULTS: At T0, 39.2% of the subjects were found to have a PSUD. Among them, a significantly higher proportion was intoxicated at the time of the attempt than those without PSUD (44.3% vs 25.4%). Among the 148 adolescents who could be traced at either T1 or T2, two died from suicide and 30 repeated suicide attempts once or more times. A marginally significant association was found between death by suicide/repetition of suicide attempt and alcohol abuse/dependence at baseline (OR=3.3, 95% CI 0.7-15.0; OR=2.6, 95% CI 0.7-9.3). More than one suicide attempt before admission to hospital at T0 (OR=3.2, 95% CI 1.1-10.0) and age over 19 y at T0 (OR=3.2, 95% CI 1.1-9.2) were independently associated with the likelihood of death by suicide or repetition of suicide attempt. CONCLUSION: Among adolescents hospitalized for suicide attempt or overwhelming suicidal ideation, the risk of death or repetition of attempt is high and is associated with previous suicide attempts--especially among older adolescents--and also marginally associated with PSUD; these adolescents should be carefully evaluated for such risks and followed up once discharged from the hospital.

The Immature Stages of Protodasyapha (Protodasyapha) hirtuosa (Philippi) and their Comparison with the Immature Stages of other Pangoniini (Diptera: Tabanidae: Pangoniinae)

The terrestrial immature stages of the Chilean horse fly, Protodasyapha (Protodasyapha) hirtuosa (Philippi), are described. P.(P.) hirtuosa resembles Ectenopsis vulpecula Macquart and Caenoprosopon trichocera (Bigot) from Australia, and Esenbeckia delta Hine from North America, in both the larval and pupal stages. Some characters that are shared between these species are unique and provide evidence of their monophyletic origin. Larvae of P. hirtuosa were found 3-5 below of the soil surface and associated with larvae of Coleoptera, Lepidoptera and Diptera.

Selection, Recombination and History in a Parasitic Flatworm (Echinococcus) Inferred from Nucleotide Sequences

Three species of flatworms from the genus Echinococcus (E. granulosus, E. multilocularis and E. vogeli) and four strains of E. granulosus (cattle, horse, pig and sheep strains) were analysed by the PCR-SSCP method followed by sequencing, using as targets two non-coding and two coding (one nuclear and one mitochondrial) genomic regions. The sequencing data was used to evaluate hypothesis about the parasite breeding system and the causes of genetic diversification. The calculated recombination parameters suggested that cross-fertilisation was rare in the history of the group. However, the relative rates of substitution in the coding sequences showed that positive selection (instead of purifying selection) drove the evolution of an elastase and neutrophil chemotaxis inhibitor gene (AgB/1). The phylogenetic analyses revealed several ambiguities, indicating that the taxonomic status of the E. granulosus horse strain should be revised

Characterization of Trypanosoma rangeli Strains Isolated in Central and South America: an Overview

Trypanosoma rangeli is a hemoflagelate parasite that infects domestic and sylvatic animals, as well as man, in Central and South America. T. rangeli has an overlapping distribution with T. cruzi, the etiological agent of Chagas disease, sharing several animal reservoirs and triatomine vectors. We have isolated T. rangeli strains in the State of Santa Catarina, in southern Brazil, which dramatically increased the distribution area of this parasite. This brief review summarizes several studies comparing T. rangeli strains isolated in Santa Catarina with others isolated in Colombia, Honduras and Venezuela. The different methods used include indirect immunofluorescence and western blot assays, lectin agglutination, isoenzyme electrophoresis and random amplified polymorphic DNA analysis, triatomine susceptibility, in vitro cell infection assays, and mini-exon gene analysis.

EKOFLASH: una píldora televisiva ambiental

El objetivo del siguiente proyecto es la de llevar a cabo la realización de una píldora (mini-documental) televisiva ambiental. Para su consecución se ha contado con la colaboración de la empresa especializada en temas ambientales Artelatz y la productora Odeun Media, siendo ambos piezas clave para alcanzar el citado propósito. Lo primero ha sido realizar un breve recorrido por la historia ambiental, tanto española como mundial, para conocer cuál ha sido su evolución. Después se ha indagado en el periodismo, en su especialización ambiental, para entender mejor lo que ese adjetivo representa e implica, y posteriormente pasar a una amplia y profunda búsqueda del tema de la comunicación y educación ambiental, ya que ambos han sido pilares fundamentales para la creación del producto. Y por último se ha grabado y producido una píldora televisiva llamada Ekoflash, teniendo como tema La arquitectura sostenible, con la idea deaspirar a una posterior comercialización de una serie completa.

Eficacia del implante Ex-press en el tratamiento del glaucoma crónico de ángulo abierto

Estudi observacional i prospectiu que analitza la eficàcia de l’Ex-press mini glaucoma shunt en 20 ulls que presenten un control deficient de la PIO amb el tractament mèdic i es practica cirurgia. El període de seguiment és d’un any i s’analitza el descens de la PIO a la setmana, al mes, als 6 mesos i a l’any en relació amb la PIO prèvia. Al mateix temps analitzarem la necessitat d’utilitzar tractament mèdic posterior a la intervenció quirúrgica i les complicacions derivades de la utilització de l’implant.

Assessing depression outcome in patients with moderate dementia: sensitivity of the HoNOS65+ scale.

To date, there is no widely accepted clinical scale to monitor the evolution of depressive symptoms in demented patients. We assessed the sensitivity to treatment of a validated French version of the Health of the Nation Outcome Scale (HoNOS) 65+ compared to five routinely used scales. Thirty elderly inpatients with ICD-10 diagnosis of dementia and depression were evaluated at admission and discharge using paired t-test. Using the Brief Psychiatric Rating Scale (BPRS) "depressive mood" item as gold standard, a receiver operating characteristic curve (ROC) analysis assessed the validity of HoNOS65+F "depressive symptoms" item score changes. Unlike Geriatric Depression Scale, Mini Mental State Examination and Activities of Daily Living scores, BPRS scores decreased and Global Assessment Functioning Scale score increased significantly from admission to discharge. Amongst HoNOS65+F items, "behavioural disturbance", "depressive symptoms", "activities of daily life" and "drug management" items showed highly significant changes between the first and last day of hospitalization. The ROC analysis revealed that changes in the HoNOS65+F "depressive symptoms" item correctly classified 93% of the cases with good sensitivity (0.95) and specificity (0.88) values. These data suggest that the HoNOS65+F "depressive symptoms" item may provide a valid assessment of the evolution of depressive symptoms in demented patients.

Health Impact Assessment contributing to Healthy Public Policy

Published by Public Health, April 2009 IPH recently coordinated and was guest editor for a minisymposium on Health Impact Assessment for the journal, Public Health. Three aricles contributed to the minisymposium which included an article from IPH on how HIA can contribute to healthy public policy. An article reviewing the right to the highest attainable standard of health from Paul Hunt and Gillian MacNaughton and a review of the strengths and weakneses of quantitiative methods used in HIA from Emer O'Connell and Fintan Hurley. The minisymposium evolved from the 8th International HIA conference ‘Healthy Public Policy – is Health Impact Assessment the Cornerstone’ hosted by IPH.

Genetic diversity and genetic exchange in Trypanosoma cruzi: dual drug-resistant "progeny" from episomal transformants

Extensive characterisation of Trypanosoma cruzi by isoenzyme phenotypes has separated the species into three principal zymodeme groups, Z1, Z2 and Z3, and into many individual zymodemes. There is marked diversity within Z2. A strong correlation has been demonstrated between the strain clusters determined by isoenzymes and those obtained using random amplified polymorphic DNA (RAPD) profiles. Polymorphisms in ribosomal RNA genes, in mini-exon genes, and microsatellite fingerprinting indicate the presence of at least two principal T. cruzi genetic lineages. Lineage 1 appears to correspond with Z2 and lineage 2 with Z1. Z1 (lineage 2) is associated with Didelphis. Z2 (lineage 1) may be associated with a primate host. Departures from Hardy-Weinberg equilibrium and linkage disequilibrium indicate that propagation of T. cruzi is predominantly clonal. Nevertheless, two studies show putative homozygotes and heterozygotes circulating sympatrically: the allozyme frequencies for phosphoglucomutase, and hybrid RAPD profiles suggest that genetic exchange may be a current phenomenon in some T. cruzi transmission cycles. We were able to isolate dual drug-resistant T. cruzi biological clones following copassage of putative parents carrying single episomal drug-resistant markers. A multiplex PCR confirmed that dual drug-resistant clones carried both episomal plasmids. Preliminary karyotype analysis suggests that recombination may not be confined to the extranuclear genome.

Abus sexuel, psychopathologie et réponses psycho-endocriniennes au stress

Résumé : Des événements traumatiques précoces peuvent favoriser le développement ultérieur de psychopathologies telles que les troubles anxieux ou dépressifs. Dans quelle mesure ces événements influencent-ils la réaction d'un sujet à un stress aigu ? Objectif : comparer la prévalence de troubles psychiatriques et déterminer la différence de réaction au stress à l'âge adulte de femmes ayant ou non subi un traumatisme de type abus sexuel dans leur enfance. Participants : 46 femmes âgées de 22 à 48 ans recrutées entre juin 2004 et juillet 2006 réparties en 2 groupes (groupe contrôle de 16 sujets, groupe traumatisé de 30 sujets). L'étude se déroule dans l'Unité de recherche du SUPEA, rue du Bugnon 25A, 1005 Lausanne. Mesures : hormone adrenocorticotropiqué (ACTI-I), cortisol plasmatique et salivaire, fréquence cardiaque au cours du TSST (test psychosocial de stress standardisé), réponses aux questionnaires standardisés VAS (visual analog scale) et MDBF (Mehrdimensionale Befindlichkeitsfragebogen), MINI (mini international neuropsychiatric interview), ETI (early trauma inventory). Les différences de cóncentration d'ACTH et de cortisol, du rythme cardiaque, et des réponses aux questionnaires VAS et MDBF entre des groupes contrôle et abus ont été analysés (ANOVA, ANalysis Of VAriance). Lorsque les résultats montraient une grande hétérogénéité, nous .avons également appliqué les tests de Mann-Whitney et de Kruskal-Wallis: Résultats principaux : les personnes abusées dans leur enfance souffrent à l'âge adulte plus fréquemment de troubles psychiatriques selon les critères du MINI DSM-IV. Ces personnes réagissent fortement au stress, mais seules leurs réponses subjectives montrent des différences significatives par rapport à un groupe de contrôle.

Minicircle kDNA microheterogeneity in Endotrypanum indicate diversity within this genus

A comparison of kDNA restriction-endonuclease fragment patterns from strains representing selected Endotrypanum zymodemes was done by schizodeme analysis. As the degree of heterogeneity within mini-circles varied among species or strains of Endotrypanum, the fingerprint obtained with each of the restriction enzymes was unique for each of these parasites. The data have revealed that this trypanosomatid genus is much more complex than it was originally thought to be.

Health education, recent and future trends

During the past, Health Education has been taking place in a variety of ways: prevention, monitoring and control of potentially epidemic diseases. New trends have been arising (such as 'health corners', interdisciplinary activities, exhibit, 'mini-university' for children, etc.). But it is important to discuss what 'Health Education' means, and define 'health' and rethink educational strategies. Several evaluations have highlighted the limited impact that communication activities, or one-off awareness campaigns, may have.