Étude de la Structure-Fonction du Prosegment et du domaine CHRD de la PCSK9 humaine

L’excès des particules de LDL dans le sang constitue un facteur de risque majeur dans le développement des maladies cardiovasculaires. Dans ce contexte, nous étudions la protéine PCSK9 qui favorise directement ce facteur de risque. Cette protéine est sécrétée en majorité au niveau du foie par les hépatocytes et possède la capacité de reconnaître et de lier le récepteur LDLR. Le rôle premier de ce dernier est d’éliminer les particules de LDL circulant dans le plasma. Ainsi, lorsque la PCSK9 forme un complexe avec le LDLR et l’amène à la dégradation, la conséquence directe de la diminution des ces récepteurs est une accumulation malsaine des particules LDL dans le plasma. L’importante implication de la PCSK9 dans le métabolisme des lipides nous a menés vers des recherches de caractérisation de cette protéine ainsi que dans l’étude de son mode d’action. La PCSK9 est composée de trois domaines et notre intérêt s’est porté sur l’étude structure-fonction des deux domaines dont la fonction était inconnue, soit le domaine en N-terminal : le prodomaine et de son domaine en C-terminal : CHRD. Le premier article présenté dans cette thèse révèle l’importance d’une région acide (acide aminés 33-58) régulatrice de l’activité de la PCSK9 localisée en N-terminal du prodomaine ainsi que l’effet du pH acide, équivalent à celui des endosomes tardifs, qui accroît la capacité de la PCSK9 à induire la dégradation du LDLR. Le deuxième article dissèque davantage la structure de la PCSK9 et met en lumière la différence des prérequis structurels de la région ‘’Hinge’’ ainsi que du module M2, composant du domaine CHRD, dans la voie intracellulaire et la voie extracellulaire d’activité de la PCSK9. La mutation R434W localisée dans la région ‘’Hinge’’ résulte dans une inhibition totale de l’activité intracellulaire de la PCSK9 tandis que son activité extracellulaire est réduite à ~70%. Contrairement, la perte du module M2 du domaine CHRD est bien tolérée par la PCSK9 lors de son activité intracellulaire mais totalement inhibitrice pour son activité extracellulaire. Le troisième article se distingue en présentant une nouvelle stratégie d’inhibition de l’activité de la PCSK9 en utilisant une chimère composée de la fraction Fc de l’immunoglobuline IgG1 humaine couplée avec le prodomaine de la PCSK9. La protéine fusion Fcpro lie directement la PCSK9, crée un encombrement structurel qui résulte dans une régulation négative l’activité de la PCSK9. En résumé, nous présentons dans cette thèse, trois manuscrits qui apportent une contribution à la connaissance des composantes structurelles de la PCSK9 et leur implication dans le rôle de la protéine en tant que régulateur négatif du LDLR.

Identification de nouvelles cibles transcriptionnelles d’ETV6, un facteur de transcription fréquemment altéré dans la leucémie aiguë lymphoblastique

La leucémie aiguë lymphoblastique (LAL) est le cancer pédiatrique le plus fréquent. Plusieurs réarrangements chromosomiques ont été associés à cette maladie, dont la translocation t(12;21), qui est observée dans 25% des cas de LAL de type pré-B. Cette translocation engendre l’expression de la protéine de fusion ETV6-AML1. Toutefois, celle-ci n’est pas suffisante pour initier seule une leucémie, ce qui suggère que des mutations additionnelles sont nécessaires à la transformation oncogénique. Or, on observe que l’allèle non-réarrangé d’ETV6 est perdu dans 75% des cas de t(12;21). Cette délétion entraîne l’inactivation complète du facteur de transcription ETV6 et l’abolition de sa fonction biologique. Puisqu’ETV6 semble jouer un rôle de suppresseur de tumeurs, nous croyons que son inactivation favoriserait le développement de la leucémie via la dérégulation de ses gènes cibles. Ce projet visait donc à identifier de nouvelles cibles transcriptionnelles d’ETV6, afin d’élucider son implication dans la leucémie. Une expérience de RNA-Seq a permis d’identifier plus de 200 gènes dont l’expression est corrélée avec celle d’ETV6 dans des cellules souches hématopoïétiques CD34+. Parmi ceux-ci, plusieurs gènes sont impliqués dans la réponse immunitaire et inflammatoire, la migration cellulaire, l’homéostasie ionique et la signalisation intracellulaire. Nous avons également mis en place une approche d’immunoprécipitation de la chromatine afin d’identifier les régions auxquelles le facteur de transcription ETV6 peut se lier. À l’aide de cette méthode, nous avons démontré une interaction entre ETV6 et SLCO2B1, un gène dont l’expression est également co-régulée avec ETV6. Finalement, notre étude suggère qu’ETV6 contribuerait à la leucémogenèse en dérégulant l’expression de certains gènes ayant des propriétés oncogéniques.

Characterization of Histone H2A Derived Antimicrobial Peptides, Harriottins, from Sicklefin Chimaera Neoharriotta pinnata (Schnakenbeck, 1931) and Its Evolutionary Divergence with respect to CO1 and Histone H2A

Antimicrobial peptides (AMPs) are humoral innate immune components of fishes that provide protection against pathogenic infections. Histone derived antimicrobial peptides are reported to actively participate in the immune defenses of fishes. Present study deals with identification of putative antimicrobial sequences from the histone H2A of sicklefin chimaera, Neoharriotta pinnata. A 52 amino acid residue termed Harriottin-1, a 40 amino acid Harriottin-2, and a 21 mer Harriottin-3 were identified to possess antimicrobial sequence motif. Physicochemical properties andmolecular structure ofHarriottins are in agreement with the characteristic features of antimicrobial peptides, indicating its potential role in innate immunity of sicklefin chimaera. The histone H2A sequence of sicklefin chimera was found to differ from previously reported histone H2A sequences. Phylogenetic analysis based on histone H2A and cytochrome oxidase subunit-1 (CO1) gene revealed N. pinnata to occupy an intermediate position with respect to invertebrates and vertebrates

Functional studies of the deubiquitinating enzymes USP19, USP4 and UCH-L1

El marcaje de proteínas con ubiquitina, conocido como ubiquitinación, cumple diferentes funciones que incluyen la regulación de varios procesos celulares, tales como: la degradación de proteínas por medio del proteosoma, la reparación del ADN, la señalización mediada por receptores de membrana, y la endocitosis, entre otras (1). Las moléculas de ubiquitina pueden ser removidas de sus sustratos gracias a la acción de un gran grupo de proteasas, llamadas enzimas deubiquitinizantes (DUBs) (2). Las DUBs son esenciales para la manutención de la homeostasis de la ubiquitina y para la regulación del estado de ubiquitinación de diferentes sustratos. El gran número y la diversidad de DUBs descritas refleja tanto su especificidad como su utilización para regular un amplio espectro de sustratos y vías celulares. Aunque muchas DUBs han sido estudiadas a profundidad, actualmente se desconocen los sustratos y las funciones biológicas de la mayoría de ellas. En este trabajo se investigaron las funciones de las DUBs: USP19, USP4 y UCH-L1. Utilizando varias técnicas de biología molecular y celular se encontró que: i) USP19 es regulada por las ubiquitin ligasas SIAH1 y SIAH2 ii) USP19 es importante para regular HIF-1α, un factor de transcripción clave en la respuesta celular a hipoxia, iii) USP4 interactúa con el proteosoma, iv) La quimera mCherry-UCH-L1 reproduce parcialmente los fenotipos que nuestro grupo ha descrito previamente al usar otros constructos de la misma enzima, y v) UCH-L1 promueve la internalización de la bacteria Yersinia pseudotuberculosis.

Análisis del gen adra2a receptor alfa 2a adrenergico en pacientes con trastorno de hiperactividad y déficit de atención

El trastorno de hiperactividad y déficit de atención (THDA), es definido clínicamente como una alteración en el comportamiento, caracterizada por inatención, hiperactividad e impulsividad. Estos aspectos son clasificados en tres subtipos, que son: Inatento, hiperactivo impulsivo y mixto. Clínicamente se describe un espectro amplio que incluye desordenes académicos, trastornos de aprendizaje, déficit cognitivo, trastornos de conducta, personalidad antisocial, pobres relaciones interpersonales y aumento de la ansiedad, que pueden continuar hasta la adultez. A nivel global se ha estimado una prevalencia entre el 1% y el 22%, con amplias variaciones, dadas por la edad, procedencia y características sociales. En Colombia, se han realizado estudios en Bogotá y Antioquia, que han permitido establecer una prevalencia del 5% y 15%, respectivamente. La causa específica no ha sido totalmente esclarecida, sin embargo se ha calculado una heredabilidad cercana al 80% en algunas poblaciones, demostrando el papel fundamental de la genética en la etiología de la enfermedad. Los factores genéticos involucrados se relacionan con cambios neuroquímicos de los sistemas dopaminérgicos, serotoninérgicos y noradrenérgicos, particularmente en los sistemas frontales subcorticales, corteza cerebral prefrontal, en las regiones ventral, medial, dorsolateral y la porción anterior del cíngulo. Basados en los datos de estudios previos que sugieren una herencia poligénica multifactorial, se han realizado esfuerzos continuos en la búsqueda de genes candidatos, a través de diferentes estrategias. Particularmente los receptores Alfa 2 adrenérgicos, se encuentran en la corteza cerebral, cumpliendo funciones de asociación, memoria y es el sitio de acción de fármacos utilizados comúnmente en el tratamiento de este trastorno, siendo esta la principal evidencia de la asociación de este receptor con el desarrollo del THDA. Hasta la fecha se han descrito más de 80 polimorfismos en el gen (ADRA2A), algunos de los cuales se han asociado con la entidad. Sin embargo, los resultados son controversiales y varían según la metodología diagnóstica empleada y la población estudiada, antecedentes y comorbilidades. Este trabajo pretende establecer si las variaciones en la secuencia codificante del gen ADRA2A, podrían relacionarse con el fenotipo del Trastorno de Hiperactividad y el Déficit de Atención.

Impacto funcional con el uso de clavo telescopico tipo Fassier Duval en pacientes con osteogénesis imperfecta

Introducción: la osteogénesis es una patología de origen genético caracterizada por fragilidad ósea, en su curso natural los pacientes que la padecen se enfrentan a múltiples fracturas y múltiples intervenciones quirúrgicas, este tipo de pacientes por ser de alto riesgo necesitan técnicas quirúrgicas que aumenten el tiempo entre cada intervención y que demuestren un mayor impacto en el estado funcional. Objetivo: Determinar el impacto en el estado funcional de los pacientes con osteogénesis imperfecta llevados a tratamiento quirúrgico con clavos telescopados tipo Fassier Duval. Diseño: Estudio descriptivo prospectivo en el que se incluyeron 8 pacientes con diagnóstico de osteogénesis imperfecta, llevados a tratamiento quirúrgico con clavos telescopados tipo Fassier Duval desde el 2009 al 2013 a los cuales se les realizó seguimiento menor de 1 año del post operatorio. Resultados: La respuesta encontrada fue satisfactoria en la mayoría de los pacientes analizados 6 de 8, con cercanía a un estado funcional normal; un riesgo de caída bajo, incorporación y deambulación adecuada y una valoración funcional motora gruesa con valores cercanos al 100% identificando un buen nivel de independencia funcional. Se pudo demostrar que existieron cambios en los valores de la escala y que estos fueron estadísticamente significativos con p=0,028 indicando que el aumento dichos valores en el posoperatorio están relacionados con el procedimiento quirúrgico al utilizado en este grupo de pacientes. Conclusión: El tratamiento quirúrgico con el clavo telescopado de Fassier Duval en nuestra experiencia demostró tener una mejoría en el estado funcional de los pacientes del presente estudio, por lo tanto se sugiere la posibilidad de implementar su uso según este indicado con el fin de obtener un mejor resultado quirúrgico y funcional. Palabras clave: Osteogénesis Imperfecta, Clavo de Fassier Duval, Valoración Funcional Motora

Análisis comparativo del carácter moral entre niños de ambiente rural y ambiente urbano.

Constatar cuál de los dos ambientes, el rural o el urbano, influye más en el desarrollo de la formación moral del adolescente en el contexto escolar. 10 escuelas rurales y 5 urbanas de Girona capital y provincia, elegidas al azar a partir de unos criterios. La muestra total es de 600 sujetos que cursan octavo de EGB equilibrados en cuanto a sexo y ambiente. Realizan un estudio descriptivo de conjunto y transversal sobre las variables investigadas a partir de un método descriptivo-selectivo: Var. dep.: 1) carácter ético (rasgos: afabilidad, honestidad, lealtad, valor moral y responsabilidad); 2) inteligencia; 3) nivel de adaptación familiar-social-emocional. Var. ind.: 1) Sexo; 2) centro: rural o urbano. Analizan la relación entre los rasgos del carácter ético y los de la inteligencia y adaptación. Realizan un estudio predictivo de los rasgos del carácter ético y los niveles de incoherencia a partir de la inteligencia y adaptación. Aplican una batería de tests para medir las variables y realizan un análisis estadístico comparativo por sexo y tipo de centro. Cuestionario de creencias, test de situaciones de vida, test de aptitudes escolares TEA2 y cuestionario de adaptación para adolescentes BELL. Indices de tendencia central, representaciones gráficas, perfiles, prueba de Kolmogorov, coeficiente de correlación de Spearman, análisis de variancia y ecuaciones de regresión múltiple. Hay difrencia significativa en el nivel de creencias. Se constata la preferencia por determinados valores entre la adolescencia, así como una distinta aceptación en función de sexos y procedencia rural o urbana.

Planificación de la enseñanza, conducta de clase y sus relaciones en la perspectiva docente.

Profundizar sobre las creencias, juicios y toma de decisiones de los profesores y establecer un vínculo o diálogo entre lo que el profesor piensa y hace, y la teoría que resulta de las investigaciones. Ver cómo planifican los profesores y cuáles son los procesos mentales que el profesor lleva a cabo antes de la interacción docente. Descubrir las diferencias existentes entre los profesores con experiencia y los profesores noveles. 13 maestros con experiencia y 6 maestros con poca experiencia de ciclo medio y ciclo superior de EGB pertenecientes a 9 escuelas públicas. El autor propone un tema de Ciencias Sociales y los profesores lo han de planificar en voz alta. Trata de que los profesores lo desarrollen en el aula donde trabajan. Entrevista a los profesores. Complementa los datos con una redacción por escrito de la planificación, expuesta en voz alta. Aplica un cuestionario sobre la planificación del profesor. Analiza los resultados. Trata de verificar las siguientes hipótesis: hay elementos diferentes en la manera de planificar y de actuar en la clase entre los profesores con mayor grado de experiencia y los que poseen poca experiencia; los elementos curriculares de la planificación no se corresponden cuando se realiza el proceso interactivo. Vídeo. Casette. Entrevista. Cuestionario. Observación. Análisis cualitativo. Investigación de campo. Análisis descriptivo. En el dominio de las Ciencias Sociales, los profesores con más experiencia dominan más la disciplina. El libro de texto le interesa más al profesor con poca experiencia por no dominar tanto la disciplina. El profesor con poca experiencia tiene dificultades, en cambio al profesor con experiencia no se le han detectado problemas que frenen su actuación en el aula. Improvisan más los profesores con experiencia. Les gusta más trabajar en equipo a los profesores con poca experiencia. Los intereses y las necesidades de los alumnos están valorados por los profesores con experiencia, pero los que tienen poca experiencia no comentan esta cuestión. Los profesores quedan más satisfechos con sus planificaciones a medida que van adquiriendo experiencia. La motivación del alumno interesa particularmente a los profesores con experiencia. Hay criterios que constatan que algunas formas de decisiones en la enseñanza interactiva marcan diferencias en torno a lo que se había planificado: añaden elementos no planificados, cambian la orientación de la clase, les falta tiempo.

A chimeric N-terminal Escherichia coli C-terminal Rhodobacter sphaeroides FliG rotor protein supports bidirectional E coli flagellar rotation and chemotaxis

Flagellate bacteria such as Escherichia coli and Salmonella enterica serovar Typhimurium typically express 5 to 12 flagellar filaments over their cell surface that rotate in clockwise (CW) and counterclockwise directions. These bacteria modulate their swimming direction towards favorable environments by biasing the direction of flagellar rotation in response to various stimuli. In contrast, Rhodobacter sphaeroides expresses a single subpolar flagellum that rotates only CW and responds tactically by a series of biased stops and starts. Rotor protein FliG transiently links the MotAB stators to the rotor, to power rotation and also has an essential function in flagellar export. In this study, we sought to determine whether the FliG protein confers directionality on flagellar motors by testing the functional properties of R. sphaeroides FliG and a chimeric FliG protein, EcRsFliG (N-terminal and central domains of E. coli FliG fused to an R. sphaeroides FliG C terminus), in an E. coli FliG null background. The EcRsFliG chimera supported flagellar synthesis and bidirectional rotation; bacteria swam and tumbled in a manner qualitatively similar to that of the wild type and showed chemotaxis to amino acids. Thus, the FliG C terminus alone does not confer the unidirectional stop-start character of the R. sphaeroides flagellar motor, and its conformation continues to support tactic, switch-protein interactions in a bidirectional motor, despite its evolutionary history in a bacterium with a unidirectional motor.

The influence of the region between residues 220 and 344 and beyond in Phrixotrix railroad worm luciferases green and red bioluminescence

To find the regions having a major influence on the bioluminescence spectra of railroad worm luciferases, we constructed new chimeric luciferases switching the fragments from residues 1-219 and from 220-545 between Phrixotrix viviani (PxvGR; λmax = 548 nm) green light-emitting luciferase and Phrixothrix hirtus (PxhRE; λmax = 623 nm) red light-emitting luciferases. The emission spectrum (λmax = 571 nm) and KM for luciferin in the chimera PxRE220GR (1-219, PxhRE; 220-545, PxvGR) suggested that the region above residue 220 of PxvGR had a major effect on the active site. However, switching the sequence between the residues 226-344 from PxvGR luciferase into PxhRE (PxREGRRE) luciferase resulted in red light emission (λmax = 603 nm), indicating that the region 220-344 by itself does not determine the emission spectrum. Furthermore, the sequence before residue 220 of the green-emitting luciferase is incompatible for light emission with the sequence above residue 220 of PxhRE. These results suggest that the fragments before and after residue 220, which correspond to distinct subdomains, may fold differently in the green- and red-emitting luciferases, affecting the active site conformation.

Report of a chimeric origin of transposable elements in a bovine-coding gene

Despite the wide distribution of transposable elements (TEs) in mammalian genomes, part of their evolutionary significance remains to be discovered. Today there is a substantial amount of evidence showing that TEs are involved in the generation of new exons in different species. In the present study, we searched 22,805 genes and reported the occurrence of TE-cassettes in coding sequences of 542 cow genes using the RepeatMasker program. Despite the significant number (542) of genes with TE insertions in exons only 14 (2.6%) of them were translated into protein, which we characterized as chimeric genes. From these chimeric genes, only the FAST kinase domains 3 (FASTKD3) gene, present on chromosome BTA 20, is a functional gene and showed evidence of the exaptation event. The genome sequence analysis showed that the last exon coding sequence of bovine FASTKD3 is ∼85% similar to the ART2A retrotransposon sequence. In addition, comparison among FASTKD3 proteins shows that the last exon is very divergent from those of Homo sapiens, Pan troglodytes and Canis familiares. We suggest that the gene structure of bovine FASTKD3 gene could have originated by several ectopic recombinations between TE copies. Additionally, the absence of TE sequences in all other species analyzed suggests that the TE insertion is clade-specific, mainly in the ruminant lineage. ©FUNPEC-RP.

O levante “Constitucionalista” de 1932 e a força da tradição: do confronto bélico à batalha pela memória (1932-1934)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Clonagem e expressão do gene engXCA de Xanthomonas campestri pv. campestris em Saccharmyces cerevisiae e estudos das endoglucanases nativa e recombinante

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Marginal activity of progesterone receptor B (PR-B) in dogs but high incidence of mammary cancer

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

State of the art on animal embryonic chimeras

Embryonic chimerism is generally used in basic research and in vivo diagnosis of undifferentiated embryonic stem cells (ESC), mostly using mice embryos, although there have been reports in the literature on using rat, rabbit, sheep, chicken, primate, bovine, goat and pig embryos. Several techniques can currently be used to produce chimeric embryos, including microinjection, co-culture with ESC, fusion and aggregation. Although microinjection is the most commonly used method in mice, the mere aggregation of embryos with ESC may result in viable chimeras and be as efficient as microinjection. In mice, this chimerism technique has been shown to have the advantage of aggregating embryos in different stages of development with different ploidy, in addition to using ESC in the tetraploid complementation assay. Compared to other techniques for producing chimeras, the aggregation technique is a cheaper, faster and easier methodology to be performed. Moreover, aggregation can be simplified by chemically removing the zona pellucida with pronase or acidic Tyrode’s solution and be enhanced by using the Well of the Well culture system in combination with adhesion molecules, such as phytohemagglutinin. The most commonly used stages for chimerism by aggregation are those that precede the full compaction of the morula. In these stages, embryos have low-tension adherent junctions at the tangential point between two blastomeres. During the embryonic development of mice, the inner cell mass differentiates into epiblast and hypoblast. These layers will originate the fetal tissues and a portion of the extraembryonic tissues (yolk sac, allantois and amnion), whereas the trophectoderm (TE) gives rise to the chorion. A functional TE is essential for the complex molecular communications that occur between the embryo and the uterus. Embryos produced by somatic cell nuclear transfer, such as commercial cattle clones or endangered species, are subject to large fetal and neonatal losses. Hence embryo complementation with heterologous TE could be of assistance to decrease these losses and might as well assist development of high-value embryos in other approaches.