The BTB/POZ Transcription Factor Miz-1 Is Required To Regulate The Commitment, Survival And Differentiation Of Early B And T Cell Lineages

Les lymphocytes B et T sont issus de cellules progénitrices lymphoïdes de la moelle osseuse qui se différencient grâce à l’action de facteurs de transcription, cytokines et voies de signalisation, dont l’interleukine-7 (IL-7)/IL-7 récepteur (IL-7R). Le facteur de transcription c-Myc est exprimé par les cellules lymphoïdes et contrôle leur croissance et leur différenciation. Cette régulation transcriptionnelle peut être coordonnée par le complexe c-Myc/Myc-Interacting Zinc finger protein-1 (Miz-1). Le but de ce projet était de comprendre les mécanismes qui impliquent Miz-1 et le complexe c-Myc/Miz-1 dans le développement des lymphocytes B et T. Pour réaliser ce projet, des souris déficientes pour le domaine de transactivation de Miz-1 (Miz-1POZ) et des souris à allèles mutantes pour c-MycV394D, mutation qui empêche l’interaction avec Miz-1, ont été générées. La caractérisation des souris Miz 1POZ a démontré que l’inactivation de Miz-1 perturbe le développement des lymphocytes B et T aux stades précoces de leur différenciation qui dépend de l’IL-7. L’analyse de la cascade de signalisation IL-7/IL-7R a montré que ces cellules surexpriment la protéine inhibitrice SOCS1 qui empêche la phosphorylation de STAT5 et perturbe la régulation à la hausse de la protéine de survie Bcl-2. De plus, Miz-1 se lie directement au promoteur de SOCS1 et contrôle son activité. En plus de contrôler l’axe IL-7/IL-7R/STAT5/Bcl-2 spécifiquement aux stades précoces du développement afin d’assurer la survie des progéniteurs B et T, Miz-1 régule l’axe EBF/Pax-5/Rag-1/2 dans les cellules B afin de coordonner les signaux nécessaires pour la différenciation des cellules immatures. La caractérisation des souris c-MycV394D a montré, quant à elle, que les fonctions de Miz-1 dans les cellules B et T semblent indépendantes de c-Myc. Les cellules T des souris Miz-1POZ ont un défaut de différenciation additionnel au niveau de la -sélection, étape où les signaux initiés par le TCR remplacent ceux induits par IL-7 pour assurer la prolifération et la différenciation des thymocytes en stades plus matures. À cette étape du développement, une forme fonctionnelle de Miz-1 semble être requise pour contrôler le niveau d’activation de la voie p53, induite lors du processus de réarrangement V(D)J du TCR. L’expression de gènes pro-apoptotiques PUMA, NOXA, Bax et du régulateur de cycle cellulaire p21CIP1 est régulée à la hausse dans les cellules des souris Miz-1POZ. Ceci provoque un débalancement pro-apoptotique qui empêche la progression du cycle cellulaire des cellules TCR-positives. La survie des cellules peut être rétablie à ce stade de différenciation en assurant une coordination adéquate entre les signaux initiés par l’introduction d’un TCR transgénique et d’un transgène codant pour la protéine Bcl-2. En conclusion, ces études ont montré que Miz-1 intervient à deux niveaux du développement lymphoïde: l’un précoce en contrôlant la signalisation induite par l’IL-7 dans les cellules B et T, en plus de l’axe EBF/Pax-5/Rag-1/2 dans les cellules B; et l’autre tardif, en coordonnant les signaux de survie issus par le TCR et p53 dans les cellules T. Étant donné que les thymocytes et lymphocytes B immatures sont sujets à plusieurs rondes de prolifération, ces études serviront à mieux comprendre l’implication des régulateurs du cycle cellulaire comme c-Myc et Miz-1 dans la génération des signaux nécessaires à la différenciation non aberrante et à la survie des ces cellules. Enfin, les modèles expérimentaux, souris déficientes ou à allèles mutantes, utilisés pour ce travail permettront de mieux définir les bases moléculaires de la transformation maligne des lymphocytes B et T et de révéler les mécanismes conduisant au lymphome.

Alternative splicing by hnRNP L as a new modulator of hematopoietic cell differentiation, survival and migration

Les modifications post-transcriptionnelles de l’ARN messager (ARNm), comme l’épissage alternatif, jouent un rôle important dans la régulation du développement embryonnaire, de la fonction cellulaire et de l’immunité. De nouvelles évidences révèlent que l’épissage alternatif serait également impliqué dans la régulation de la maturation et de l’activation des cellules du système hématopoïétique. Le facteur hnRNP L a été identifié comme étant le principal régulateur de l’épissage alternatif du gène codant pour le récepteur CD45 in vitro. Le récepteur CD45 est une tyrosine phosphatase exprimée par toutes les cellules du système hématopoïétique qui contrôle le développement et l’activation des lymphocytes T. Dans un premier temps, nous avons étudié la fonction du facteur hnRNP L dans le développement des lymphocytes T et dans l’épissage de l’ARNm de CD45 in vivo en utilisant des souris dont le gène de hnRNP L a été supprimé spécifiquement dans les cellules T. La délétion de hnRNP L dans les thymocytes résulte en une expression aberrante des différents isoformes de CD45 avec une prédominance de l'isoforme CD45RA qui est généralement absent dans le thymus. Une conséquence de la délétion de hnRNP L est une diminution de la cellularité du thymus causée par un blocage partiel du développement des cellules pré-T au stade DN4. Cette réduction du nombre de cellules dans le thymus n’est pas liée à une hausse de la mort cellulaire. Les thymocytes déficients pour hnRNP L démontrent plutôt une prolifération augmentée comparée aux thymocytes sauvages due à une hyper-activation des kinases Lck, Erk1/2 et Akt. De plus, la délétion de hnRNP L dans le thymus cause une perte des cellules T en périphérie. Les résultats des expériences in vitro suggèrent que cette perte est principalement due à un défaut de migration des thymocytes déficients pour hnRNP L du thymus vers la périphérie en réponse aux chimiokines. L’épissage alternatif de CD45 ne peut expliquer ce phénotype mais l’identification de cibles par RNA-Seq a révélé un rôle de hnRNP L dans la régulation de l’épissage alternatif de facteurs impliqués dans la polymérisation de l’actine. Dans un second temps, nous avons étudié le rôle de hnRNP L dans l’hématopoïèse en utilisant des souris dont la délétion de hnRNP L était spécifique aux cellules hématopoïétiques dans les foies fœtaux et la moelle osseuse. L’ablation de hnRNP L réduit le nombre de cellules progénitrices incluant les cellules progénitrices lymphocytaires (CLPs), myéloïdes (CMPs, GMPs) et mégakaryocytes-érythrocytaires (MEPs) et une perte des cellules hématopoïétiques matures. À l’opposé des cellules progénitrices multipotentes (MPPs) qui sont affectées en absence de hnRNP L, la population de cellules souches hématopoïétiques (HSCs) n’est pas réduite et prolifère plus que les cellules contrôles. Cependant, les HSCs n’exprimant pas hnRNP L sont positives pour l'Annexin V et expriment CD95 ce qui suggère une mort cellulaire prononcée. Comme pour les thymocytes, une analyse par RNA-Seq des foies fœtaux a révélé différents gènes cibles de hnRNP L appartenant aux catégories reliées à la mort cellulaire, la réponse aux dommages à l’ADN et à l’adhésion cellulaire qui peuvent tous expliquer le phénotype des cellules n’exprimant pas le gène hnRNP L. Ces résultats suggèrent que hnRNP L et l’épissage alternatif sont essentiels pour maintenir le potentiel de différenciation des cellules souches hématopoïétiques et leur intégrité fonctionnelle. HnRNP L est aussi crucial pour le développement des cellules T par la régulation de l’épissage de CD45 ainsi que pour leur migration.

Agroforestry systems of timber species and cacao: survival and growth during the early stages

In recent times, increased emphasis has been placed on diversifying the types of trees to shade cacao (Theobroma cacao L.) and to achieve additional services. Agroforestry systems that include profitable and native timber trees are a viable alternative but it is necessary to understand the growth characteristics of these species under different environmental conditions. Thus, timber tree species selection should be based on plant responses to biotic and abiotic factors. The aims of this study were (1) to evaluate growth rates and leaf area indices of the four commercial timber species: Cordia thaisiana, Cedrela odorata, Swietenia macrophylla and Tabebuia rosea in conjunction with incidence of insect attacks and (2) to compare growth rates of four Venezuelan Criollo cacao cultivars planted under the shade of these four timber species during the first 36 months after establishment. Parameters monitored in timber trees were: survival rates, growth rates expressed as height and diameter at breast height and leaf area index. In the four Cacao cultivars: height and basal diameter. C. thaisiana and C. odorata had the fastest growth and the highest survival rates. Growth rates of timber trees will depend on their susceptibility to insect attacks as well as to total leaf area. All cacao cultivars showed higher growth rates under the shade of C. odorata. Growth rates of timber trees and cacao cultivars suggest that combinations of cacao and timber trees are a feasible agroforestry strategy in Venezuela.

Effect of within-litter birth weight variation on piglet survival and pre-weaning weight gain in a commercial herd

There are several factors that affect piglet survival and this has a bearing on sow productivity. Ten variables that influence pre-weaning vitality were analysed using records from the Pig Industry Board, Zimbabwe. These included individual piglet birth weight, piglet origin (nursed in original litter or fostered), sex, relative birth weight expressed as standard deviation units, sow parity, total number of piglets born, year and month of farrowing, within-litter variability and the presence of stillborn or mummified littermates. The main factors that influenced piglet mortality were fostering, parity and within-litter variability especially the weight of the individual piglet relative to the average of the litter (P<0.05). Presence of a mummified or stillborn littermate, which could be a proxy for unfavourable uterine environment or trauma during the birth process, did not influence pre-weaning mortality. Variability within a litter and the deviation of the weight of an individual piglet from the litter mean, influenced survival to weaning. It is, therefore, advisable for breeders to include uniformity within the litter as a selection criterion. The recording of various variables by farmers seems to be a useful management practice to identify piglets at risk so as to establish palliative measures. Further, farmers should know which litters and which piglets within a litter are at risk and require more attention.

Three-phase machines and drives - equipment for a laboratory-based course

The hazards associated with high-voltage three-phase inverters and high-powered large electrical machines have resulted in most of the engineering courses covering three-phase machines and drives theoretically. This paper describes a set of purpose-built, low-voltage, and low-cost teaching equipment that allows the hands-on instruction of three-phase inverters and rotating machines. The motivation for moving towards a system running at low voltages is that the students can safely experiment freely with the motors and inverter. The students can also access all of the current and voltage waveforms, which until now could only be studied in textbooks or observed as part of laboratory demonstrations. Both the motor and the inverter designs are for teaching purposes and require minimal effort and cost

Survival and vigour of ultra-dry seeds after ten years of hermetic storage

Seeds of carrot, groundnut, lettuce, oilseed rape and onion were stored hermetically in laminated aluminium foil packets in four environments (dry or ultra-dry moisture contents combined factorially with temperatures of 20 degrees C or -20 degrees C), replicated at several sites. After ten years' hermetic storage, seed moisture content, equilibrium relative humidity, viability (assessed by ability to germinate normally in standard germination tests) and vigour were determined. After a decade, the change in seed moisture content of samples stored at -20 degrees C was small or nil. Except for groundnut and lettuce (where loss in viability was about 8 and 3%, respectively), no loss in viability was detected after 10 years' hermetic storage at -20 degrees C. In all cases, there was no difference in seed survival between moisture contents at this temperature (P > 0.25). Comparison of seed vigour (root length and rate of germination) also confirmed that drying to moisture contents in equilibrium with 10-12% r.h. had no detrimental effect to longevity when stored at -20 degrees C: the only significant (P < 0.05) differences detected were slightly greater root lengths for ultra-dry storage of four of the six seed lots. Seed moisture content had increased after a decade at 20 degrees C (generally to the level in equilibrium with ambient relative humidity). Hence, sub-zero temperature storage helped maintain the long-term integrity of the laminated aluminium foil packets, as well as that of the seeds within.

Three-phase machines and drives - Equipment for a laboratory-based course

The hazards associated with high-voltage three-phase inverters and high-powered large electrical machines have resulted in most of the engineering courses covering three-phase machines and drives theoretically. This paper describes a set of purpose-built, low-voltage, and low-cost teaching equipment that allows the hands-on instruction of three-phase inverters and rotating machines. The motivation for moving towards a system running at low voltages is that the students can safely experiment freely with the motors and inverter. The students can also access all of the current and voltage waveforms, which until now could only be studied in textbooks or observed as part of laboratory demonstrations. Both the motor and the inverter designs are for teaching purposes and require minimal effort and cost.

Layer-by-layer coating of alginate matrices with chitosan–alginate for the improved survival and targeted delivery of probiotic bacteria after oral administration

The oral administration of probiotic bacteria has shown potential in clinical trials for the alleviation of specific disorders of the gastrointestinal tract. However, cells must be alive in order to exert these benefits. The low pH of the stomach can greatly reduce the number of viable microorganisms that reach the intestine, thereby reducing the efficacy of the administration. Herein, a model probiotic, Bifidobacterium breve, has been encapsulated into an alginate matrix before coating in multilayers of alternating alginate and chitosan. The intention of this formulation was to improve the survival of B. breve during exposure to low pH and to target the delivery of the cells to the intestine. The material properties were first characterized before in vitro testing. Biacore™ experiments allowed for the polymer interactions to be confirmed; additionally, the stability of these multilayers to buffers simulating the pH of the gastrointestinal tract was demonstrated. Texture analysis was used to monitor changes in the gel strength during preparation, showing a weakening of the matrices during coating as a result of calcium ion sequestration. The build-up of multilayers was confirmed by confocal laser-scanning microscopy, which also showed the increase in the thickness of coat over time. During exposure to in vitro gastric conditions, an increase in viability from <3 log(CFU) per mL, seen in free cells, up to a maximum of 8.84 ± 0.17 log(CFU) per mL was noted in a 3-layer coated matrix. Multilayer-coated alginate matrices also showed a targeting of delivery to the intestine, with a gradual release of their loads over 240 min.

Looking in the wrong place for healthcare improvements: a system dynamics study of an accident and emergency department

Accident and Emergency (A&E) units provide a route for patients requiring urgent admission to acute hospitals. Public concern over long waiting times for admissions motivated this study, whose aim is to explore the factors which contribute to such delays. The paper discusses the formulation and calibration of a system dynamics model of the interaction of demand pattern, A&E resource deployment, other hospital processes and bed numbers; and the outputs of policy analysis runs of the model which vary a number of the key parameters. Two significant findings have policy implications. One is that while some delays to patients are unavoidable, reductions can be achieved by selective augmentation of resources within, and relating to, the A&E unit. The second is that reductions in bed numbers do not increase waiting times for emergency admissions, their effect instead being to increase sharply the number of cancellations of admissions for elective surgery. This suggests that basing A&E policy solely on any single criterion will merely succeed in transferring the effects of a resource deficit to a different patient group.

Hyperglycaemia protects the heart after myocardial infarction: aspects of programmed cell survival and cell death

Exposure to a high glucose medium or diabetes has been found to protect the heart against ischaemia. The activation of antiapoptotic and proliferative factors seems to be involved in this cardioprotection. This study was designed to evaluate the role of hyperglycaemia in cardiac function, programmed cell survival, and cell death in diabetic rats after myocardial infarction (MI). Male Wistar rats were divided into four groups (n = 8): control (C), diabetic (D), myocardial infarcted (MI), and diabetic myocardial infarcted (DI). The following measures were assessed in the left ventricle: size of MI, systolic and diastolic function by echocardiography, cytokines by ELISA (TNF-alpha, IL-1 beta, IL-6, and IL-10), gene expression by real-time PCR (Bax, Fas, p53, Bcl-2, HIF1-alpha, VEGF, and IL8r), caspase-3 activity by spectrofluorometric assay, glucose transporter type 1 and 4 (GLUT-1 and GLUT-4) protein expression by western blotting, and capillary density and fibrosis by histological analysis. Systolic function was improved by hyperglycaemia in the DI group, and this was accompanied by no improvement in diastolic dysfunction, a reduction of 36% in MI size, reduced proinflammatory cytokines, apoptosis activation, and an increase in cell survival factors (HIF1-alpha, VEGFa and IL8r) assessed 15 days post-MI. Moreover, hyperglycaemia resulted in angiogenesis (increased capillary density) before and after MI, accompanied by a reduction in fibrosis. Together, these results suggest that greater plasticity and cellular resistance to ischaemic injury result from chronic diabetic hyperglycaemia in rat hearts.

Digging effort in leaf-cutting ant queens (Atta sexdens rubropilosa) and its effects on survival and colony growth during the claustral phase

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

Fibroblast growth factor-10 maintains the survival and promotes the growth of cultured goat preantral follicles

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)