Diversité fonctionnelle du facteur de transcription Tbx5 dans le coeur

Le cœur des vertébrés est un organe modulaire qui requiert le " patterning " complexe des champs morphogénétiques cardiogènes et la convergence coordonnée des diverses sous-populations de progéniteurs cardiogéniques. Au moins 7 facteurs de transcription de la famille T-box coopèrent au sein de ces nombreuses sous-populations de progéniteurs cardiogéniques afin de réguler la morphogenèse et l’agencement de multiples structures le long de l’ébauche cardiaque, ce qui explique que les mutations humaines de ces gènes engendrent diverses malformations congénitales cardiaques (MCCs). L’un de ces gènes T-box, Tbx5, dont l’haploinsuffisance génère le syndrome de Holt-Oram (SHO), intervient dans une grande variété de réseaux de régulation géniques (RRGs) qui orchestrent la morphogenèse des oreillettes, du ventricule gauche, de la valve mitrale, des septums inter-auriculaire et inter-ventriculaire, ainsi que du système de conduction cardiaque. La diversité des RRGs impliqués dans la formation de ces structures cardiaques suggère que Tbx5 détient une profusion de fonctions qui ne seront identifiables qu’en répertoriant ses activités moléculaires dans chaque lignée cardiaque examinée isolément. Afin d’aborder cette problématique, une ablation génétique de Tbx5 dans l’endocarde a été réalisée. Cette expérience a démontré le rôle crucial de Tbx5 dans la survie des cellules endocardiques bordant le septum primum et des cardiomyocytes au sein de cette structure embryonnaire qui contribuera à la morphogenèse du septum inter-auriculaire. En outre, cette étude a révélé l’existence d’une communication croisée entre la sous-population de cellules endocardiques Tbx5+ et le myocarde au niveau du septum primum, afin d’assurer la survie des cardiomyocytes, et ultimement de garantir la maturation du septum inter-auriculaire. Nos résultats confirment aussi l’importance de l’interdépendance génétique (Tbx5 et Gata4 ainsi que Tbx5 et Nos3) entre différents loci dans la morphogenèse de la cloison inter-auriculaire, et particulièrement de l’influence que peut avoir l’environnement sur la pénétrance et l’expressivité des communications inter-auriculaires (CIAs) dans le SHO. En outre, puisque les fonctions d’un gène dépendent ordinairement des différents isoformes qu’il peut générer, une deuxième étude a focalisé davantage sur l’aspect transcriptionnel de Tbx5. Cette approche a mené à la découverte de 6 transcrits alternatifs exhibant des fonctions à la fois communes et divergentes. La caractérisation de 2 de ces isoformes a révélé le rôle de l’isoforme long (Tbx5_v1) dans la régulation de la croissance des cardiomyocytes durant la cardiogénèse, tandis que l’isoforme court (Tbx5_v2), préférentiellement exprimé dans le cœur mature, réprime la croissance cellulaire. Il est donc entièrement concevable que les mutations de TBX5 entraînant une troncation de la région C-terminale accroissent la concentration d’une protéine mutée qui, à l’instar de Tbx5_v2, interfère avec la croissance de certaines structures cardiaques. En revanche, la divergence de fonctions de ces isoformes, caractérisée par les disparités de localisation subcellulaire et de d’interaction avec d’autres cofacteurs cardiaques, suggère que les mutations affectant davantage un isoforme favoriseraient l’émergence d’un type particulier de MCC. Finalement, un dernier objectif était d’identifier le ou les mécanisme(s) moléculaire(s) par le(s)quel(s) Tbx5 régule son principal gène cible, Nppa, et d’en extraire les indices qui éclairciraient sa fonction transcriptionnelle. Cet objectif nécessitait dans un premier lieu d’identifier les différents modules cis-régulateurs (MCRs) coordonnant la régulation transcriptionnelle de Nppa et Nppb, deux gènes natriurétiques dont l’organisation en tandem et le profil d’expression durant la cardiogénèse sont conservés dans la majorité des vertébrés. L’approche d’empreinte phylogénétique employée pour scanner le locus Nppb/Nppa a permis d’identifier trois MCRs conservés entre diverses espèces de mammifères, dont un (US3) est spécifique aux euthériens. Cette étude a corroboré que la régulation de l’expression du tandem génique Nppb/Nppa requérait l’activité transcriptionnelle d’enhancers en complément aux promoteurs de Nppa et Nppb. La concordance quasiment parfaite entre les profils d’expression de Tbx5 et de ces deux gènes natriurétiques chez les mammifères, suggère que le gradient d’expression ventriculaire de Tbx5 est interprété par le recrutement de ce facteur au niveau des différents enhancers identifiés. En somme, les études présentées dans cette thèse ont permis de clarifier la profusion de fonctions cardiaques que possède Tbx5. Certaines de ces fonctions émanent de l’épissage alternatif de Tbx5, qui favorise la synthèse d’isoformes dotés de propriétés spécifiques. Les diverses interactions combinatoires entre ces isoformes et d’autres facteurs cardiaques au sein des diverses sous-populations de progéniteurs cardiogènes contribuent à l’émergence de RRGs cardiaques divergents.

Riboswitches : le cas des atténuateurs de la transcription du type terminateur/antiterminateur chez les bactéries

Il est essentiel pour chaque organisme d’avoir la possibilité de réguler ses fonctions afin de permettre sa survie et d’améliorer sa capacité de se reproduire en divers habitats. Avec l’information disponible, il semble que les organismes consacrent une partie assez importante de leur matériel génétique à des fonctions de régulation. On peut envisager que certains mécanismes de régulation ont persisté dans le temps parce qu’ils remplissent bien leurs rôles. Les premières études sur les procaryotes ont indiqué qu’il y avait peu de mécanismes de régulation exerçant le contrôle des gènes, mais il a été démontré par la suite qu’une variété de ces mécanismes est utilisée pour la régulation de gènes et d’opérons. En particulier, les opérons bactériens impliqués dans la biosynthèse des acides aminés, l’ARNt synthétase, la dégradation des acides aminés, les protéines ribosomales et l’ARN ribosomal font l’objet d’un contrôle par l’atténuation de la transcription. Ce mécanisme d’atténuation de la transcription diffère d’autres mécanismes pour la génération de deux structures différentes de l’ARNm, où l’une de ces structures réprime le gène en aval, et l’autre permet de continuer la transcription/traduction. Dans le cadre de cette recherche, nous nous sommes intéressé au mécanisme d’atténuation de la transcription chez les procaryotes où aucune molécule ne semble intervenir comme facteur de régulation, en me concentrant sur la régulation des opérons bactériens. Le but principal de ce travail est de présenter une nouvelle méthode de recherche des riborégulateurs qui combine la recherche traditionnelle des riborégulateurs avec la recherche structurale. En incorporant l’étude du repliement de l’ARNm, nous pouvons mieux identifier les atténuateurs répondant à ce type de mécanisme d’atténuation. Ce mémoire est divisé en quatre chapitres. Le premier chapitre présente une revue de la littérature sur l’ARN et un survol sur les mécanismes de régulation de l’expression génétique chez les procaryotes. Les chapitres 2 et 3 sont consacrés à la méthodologie utilisée dans cette recherche et à l’implémentation du logiciel TA-Search. Enfin, le chapitre 4 expose les conclusions et les applications potentielles de la méthode.

Genetic studies on the role of type IA DNA topoisomerases in DNA metabolism and genome maintenance in Escherichia coli

Le surenroulement de l’ADN est important pour tous les processus cellulaires qui requièrent la séparation des brins de l’ADN. Il est régulé par l’activité enzymatique des topoisomérases. La gyrase (gyrA et gyrB) utilise l’ATP pour introduire des supertours négatifs dans l’ADN, alors que la topoisomérase I (topA) et la topoisomérase IV (parC et parE) les éliminent. Les cellules déficientes pour la topoisomérase I sont viables si elles ont des mutations compensatoires dans un des gènes codant pour une sous-unité de la gyrase. Ces mutations réduisent le niveau de surenroulement négatif du chromosome et permettent la croissance bactérienne. Une de ces mutations engendre la production d'une gyrase thermosensible. L’activité de surenroulement de la gyrase en absence de la topoisomérase I cause l’accumulation d’ADN hyper-surenroulé négativement à cause de la formation de R-loops. La surproduction de la RNase HI (rnhA), une enzyme qui dégrade l’ARN des R-loops, permet de prévenir l’accumulation d’un excès de surenroulement négatif. En absence de RNase HI, des R-loops sont aussi formés et peuvent être utilisés pour déclencher la réplication de l’ADN indépendamment du système normal oriC/DnaA, un phénomène connu sous le nom de « constitutive stable DNA replication » (cSDR). Pour mieux comprendre le lien entre la formation de R-loops et l’excès de surenroulement négatif, nous avons construit un mutant conditionnel topA rnhA gyrB(Ts) avec l’expression inductible de la RNase HI à partir d’un plasmide. Nous avons trouvé que l’ADN des cellules de ce mutant était excessivement relâché au lieu d'être hypersurenroulé négativement en conditions de pénurie de RNase HI. La relaxation de l’ADN a été montrée comme étant indépendante de l'activité de la topoisomérase IV. Les cellules du triple mutant topA rnhA gyrB(Ts) forment de très longs filaments remplis d’ADN, montrant ainsi un défaut de ségrégation des chromosomes. La surproduction de la topoisomérase III (topB), une enzyme qui peut effectuer la décaténation de l’ADN, a corrigé les problèmes de ségrégation sans toutefois restaurer le niveau de surenroulement de l’ADN. Nous avons constaté que des extraits protéiques du mutant topA rnhA gyrB(Ts) pouvaient inhiber l’activité de surenroulement négatif de la gyrase dans des extraits d’une souche sauvage, suggérant ainsi que la pénurie de RNase HI avait déclenché une réponse cellulaire d’inhibition de cette activité de la gyrase. De plus, des expériences in vivo et in vitro ont montré qu’en absence de RNase HI, l’activité ATP-dépendante de surenroulement négatif de la gyrase était inhibée, alors que l’activité ATP-indépendante de cette enzyme demeurait intacte. Des suppresseurs extragéniques du défaut de croissance du triple mutant topA rnhA gyrB(Ts) qui corrigent également les problèmes de surenroulement et de ségrégation des chromosomes ont pour la plupart été cartographiés dans des gènes impliqués dans la réplication de l’ADN, le métabolisme des R-loops, ou la formation de fimbriae. La deuxième partie de ce projet avait pour but de comprendre les rôles des topoisomérases de type IA (topoisomérase I et topoisomérase III) dans la ségrégation et la stabilité du génome de Escherichia coli. Pour étudier ces rôles, nous avons utilisé des approches de génétique combinées avec la cytométrie en flux, l’analyse de type Western blot et la microscopie. Nous avons constaté que le phénotype Par- et les défauts de ségrégation des chromosomes d’un mutant gyrB(Ts) avaient été corrigés en inactivant topA, mais uniquement en présence du gène topB. En outre, nous avons démontré que la surproduction de la topoisomérase III pouvait corriger le phénotype Par- du mutant gyrB(Ts) sans toutefois corriger les défauts de croissance de ce dernier. La surproduction de topoisomérase IV, enzyme responsable de la décaténation des chromosomes chez E. coli, ne pouvait pas remplacer la topoisomérase III. Nos résultats suggèrent que les topoisomérases de type IA jouent un rôle important dans la ségrégation des chromosomes lorsque la gyrase est inefficace. Pour étudier le rôle des topoisomérases de type IA dans la stabilité du génome, la troisième partie du projet, nous avons utilisé des approches génétiques combinées avec des tests de « spot » et la microscopie. Nous avons constaté que les cellules déficientes en topoisomérase I avaient des défauts de ségrégation de chromosomes et de croissance liés à un excès de surenroulement négatif, et que ces défauts pouvaient être corrigés en inactivant recQ, recA ou par la surproduction de la topoisomérase III. Le suppresseur extragénique oriC15::aph isolé dans la première partie du projet pouvait également corriger ces problèmes. Les cellules déficientes en topoisomérases de type IA formaient des très longs filaments remplis d’ADN d’apparence diffuse et réparti inégalement dans la cellule. Ces phénotypes pouvaient être partiellement corrigés par la surproduction de la RNase HI ou en inactivant recA, ou encore par des suppresseurs isolés dans la première partie du projet et impliques dans le cSDR (dnaT18::aph et rne59::aph). Donc, dans E. coli, les topoisomérases de type IA jouent un rôle dans la stabilité du génome en inhibant la réplication inappropriée à partir de oriC et de R-loops, et en empêchant les défauts de ségrégation liés à la recombinaison RecA-dépendante, par leur action avec RecQ. Les travaux rapportés ici révèlent que la réplication inappropriée et dérégulée est une source majeure de l’instabilité génomique. Empêcher la réplication inappropriée permet la ségrégation des chromosomes et le maintien d’un génome stable. La RNase HI et les topoisomérases de type IA jouent un rôle majeur dans la prévention de la réplication inappropriée. La RNase HI réalise cette tâche en modulant l’activité de surenroulement ATP-dependante de la gyrase, et en empêchant la réplication à partir des R-loops. Les topoisomérases de type IA assurent le maintien de la stabilité du génome en empêchant la réplication inappropriée à partir de oriC et des R-loops et en agissant avec RecQ pour résoudre des intermédiaires de recombinaison RecA-dépendants afin de permettre la ségrégation des chromosomes.

Étude de l’interaction Ikaros/voie de signalisation Notch au cours de l'érythropoïèse

Tout au long de la vie d’un individu, il existe un nombre optimal de cellules à produire et de progéniteurs à conserver en réserve. On parle de maintien de l’homéostasie tissulaire. De façon générale, l’organisme a cinq possibilités pour réguler l’homéostasie : l’autorenouvellement et la quiescence, souvent utilisés pour maintenir un ‘pool’ fonctionnel de progéniteurs, la différenciation qui permet de produire des cellules effectrices, l’apoptose et la sénescence, qui permettent de limiter la production de cellules ou encore d’en faire diminuer le nombre quand elles sont en excès. La régulation de ces quatre mécanismes peut se faire de façon extrinsèque en passant par différentes voies de signalisation combinées à l’action intrinsèque de facteurs de transcription comme Ikaros et GATA1. Le facteur de transcription Ikaros joue un rôle critique dans le devenir des cellules progénitrices et la différenciation des lignages hématopoïétiques. Cependant, il demeure surtout connu pour son influence sur la voie Notch dans les cellules lymphoïdes, notamment les lymphocytes T. Les cellules érythroïdes sont hautement sensibles à l’environnement et donc, particulièrement adaptées à l’étude des régulations de l’homéostasie. Les résultats de différentes études ont permis de démontrer qu’Ikaros et la voie Notch influencent l’érythropoïèse. Cependant le détail de leurs actions demeure en grande partie inconnu à ce jour. Au cours de notre étude nous avons voulu déterminer l’action d’Ikaros dans le maintien de l’homéostasie des cellules érythroïdes et si son rôle passe par un dialogue avec la voie Notch. Nous avons voulu décrypter les mécanismes de régulation transcriptionnelle utilisés par Ikaros et par Notch au cours de l’érythropoïèse et leurs effets. Notre étude montre qu’Ikaros réprime à l’aide de GATA1 le gène Hes1, une cible importante de la voie Notch, en recrutant un complexe de la famille Polycomb, le PRC2 ii (Polycomb Repressive Complex 2). Cette répression permet la promotion de la différenciation des cellules érythroïdes. Au niveau du maintien de l’homéostasie par régulation de l’apoptose, Ikaros est connu pour cibler l’anti-apoptotique Bcl2l1 dans les lymphocytes. Puisque Gata-1, partenaire préférentiel d’Ikaros cible Bcl2l1 dans les cellules érythroïdes, nous avons caractérisé leur effet sur l’expression de Bcl2l1. Nous avons découvert qu’Ikaros active de façon directe Bcl2l1 et qu’il recrute sur le gène deux complexes partenaires d’élongation : un de la famille SET1/MLL, et le complexe P-TEFb-NuRD. En l’absence d’Ikaros, le fragment intracellulaire de Notch (NICD) et son cofacteur RBP-J remplacent Ikaros et favorisent l’hyper-activation de l’expression de Bcl2l1. Ceci est associé à la modification du complexe d’élongation recruté, ainsi qu’à la mise en place de modifications épigénétiques distinctes de celles observées avec Ikaros ce qui modifie l’élongation transcriptionnelle du gène. Ikaros et Notch sont fréquemment mutés ou présentent des fonctions altérées dans les leucémies. Notre étude montre un dialogue Ikaros/Notch influençant aussi bien la différenciation que l’apoptose et met en évidence l’existence d’un circuit génétique dont le dérèglement pourrait favoriser l’apparition d’une hématopoïèse maligne.

Comparative expression analysis of transcription factor genes in the endostyle of invertebrate chordates

The endostyle of invertebrate chordates is a pharyngeal organ that is thought to be homologous with the follicular thyroid of vertebrates. Although thyroid-like features such as iodine-concentrating and peroxidase activities are located in the dorsolateral part of both ascidian and amphioxus endostyles, the structural organization and numbers of functional units are different. To estimate phylogenetic relationships of each functional zone with special reference to the evolution of the thyroid, we have investigated, in ascidian and amphioxus, the expression patterns of thyroid-related transcription factors such as TTF-2/MoxE4 and Pax2/5/8, as well as the forkhead transcription factors FoxQ1 and FoxA. Comparative gene expression analyses depicted an overall similarity between ascidians and amphioxus endostyles, while differences in expression patterns of these genes might be specifically related to the addition or elimination of a pair of glandular zones. Expressions of Ci-FoxE and BbFoxE4 suggest that the ancestral FoxE class might have been recruited for the formation of thyroid-like region in a possible common ancestor of chordates. Furthermore, coexpression of FoxE4, Pax2/5/8, and TPO in the dorsolateral part of both ascidian and amphioxus endostyles suggests that genetic basis of the thyroid function was already in place before the vertebrate lineage. (c) 2005 Wiley-Liss, Inc.

Neurokinin-B transcription in erythroid cells - Direct activation by the hematopoietic transcription factor GATA-1

The GATA family of transcription factors establishes genetic networks that control developmental processes including hematopoiesis, vasculogenesis, and cardiogenesis. We found that GATA-1 strongly activates transcription of the Tac-2 gene, which encodes proneurokinin-B, a precursor of neurokinin-B (NK-B). Neurokinins function through G protein-coupled transmembrane receptors to mediate diverse physiological responses including pain perception and the control of vascular tone. Whereas an elevated level of NK-B was implicated in pregnancy-associated pre-eclampsia ( Page, N. M., Woods, R. J., Gardiner, S. M., Lomthaisong, K., Gladwell, R. T., Butlin, D. J., Manyonda, I. T., and Lowry, P. J. ( 2000) Nature 405, 797 - 800), the regulation of NK-B synthesis and function are poorly understood. Tac-2 was expressed in normal murine erythroid cells and was induced upon ex vivo erythropoiesis. An estrogen receptor fusion to GATA-1 (ER-GATA-1) and endogenous GATA-1 both occupied a region of Tac-2 intron-7, which contains two conserved GATA motifs. Genetic complementation analysis in GATA-1-null G1E cells revealed that endogenous GATA-2 occupied the same region of intron-7, and expression of ER-GATA-1 displaced GATA-2 and activated Tac-2 transcription. Erythroid cells did not express neurokinin receptors, whereas aortic and yolk sac endothelial cells differentially expressed neurokinin receptor subtypes. Since NK-B induced cAMP accumulation in yolk sac endothelial cells, these results suggest a new mode of vascular regulation in which GATA-1 controls NK-B synthesis in erythroid cells.

Genetic responses to phosphorus deficiency

Background: Phosphorus (P) is an essential macronutrient for plants. Plants take up P as phosphate (Pi) from the soil solution. Since little Pi is available in most soils, P fertilizers are applied to crops. However, the use of P fertilizers is unsustainable and may cause pollution. Consequently, there is a need to develop more P-use-efficient (PUE) crops and precise methods to monitor crop P-status. Scope: Manipulating the expression of genes to improve the PUE of crops could reduce their P fertilizer requirement. This has stimulated research towards the identification of genes and signalling cascades involved in plant responses to P deficiency. Genes that respond to P deficiency can be grouped into 'early' genes that respond rapidly and often non-specifically to P deficiency, or 'late' genes that impact on the morphology, physiology or metabolism of plants upon Prolonged P deficiency. Summary: The use of micro-array technology has allowed researchers to catalogue the genetic responses of plants to P deficiency. Genes whose expression is altered by P deficiency include various transcription factors, which are thought to coordinate plant responses to P deficiency, and other genes involved in P acquisition and tissue P economy. Several common cis-regulatory elements have been identified in the promoters of these genes, suggesting that their expression might be coordinated. It is suggested that knowledge of the genes whose expression changes in response to P deficiency might allow the development of crops with improved PUE, and could be used in diagnostic techniques to monitor P deficiency in crops either directly using 'smart' indicator plants or indirectly through transcript profiling. The development of crops with improved PUE and the adoption of diagnostic technology could reduce production costs, minimize the use of a non-renewable resource, reduce pollution and enhance biodiversity.

PPARGC1A sequence variation and cardiovascular risk-factor levels: a study of the main genetic effects and gene x environment interactions in children from the European Youth Heart Study.

AIMS/HYPOTHESIS: The PPARGC1A gene coactivates multiple nuclear transcription factors involved in cellular energy metabolism and vascular stasis. In the present study, we genotyped 35 tagging polymorphisms to capture all common PPARGC1A nucleotide sequence variations and tested for association with metabolic and cardiovascular traits in 2,101 Danish and Estonian boys and girls from the European Youth Heart Study, a multicentre school-based cross-sectional cohort study. METHODS: Fasting plasma glucose concentrations, anthropometric variables and blood pressure were measured. Habitual physical activity and aerobic fitness were objectively assessed using uniaxial accelerometry and a maximal aerobic exercise stress test on a bicycle ergometer, respectively. RESULTS: In adjusted models, nominally significant associations were observed for BMI (rs10018239, p = 0.039), waist circumference (rs7656250, p = 0.012; rs8192678 [Gly482Ser], p = 0.015; rs3755863, p = 0.02; rs10018239, beta = -0.01 cm per minor allele copy, p = 0.043), systolic blood pressure (rs2970869, p = 0.018) and fasting glucose concentrations (rs11724368, p = 0.045). Stronger associations were observed for aerobic fitness (rs7656250, p = 0.005; rs13117172, p = 0.008) and fasting glucose concentrations (rs7657071, p = 0.002). None remained significant after correcting for the number of statistical comparisons. We proceeded by testing for gene x physical activity interactions for the polymorphisms that showed nominal evidence of association in the main effect models. None of these tests was statistically significant. CONCLUSIONS/INTERPRETATION: Variants at PPARGC1A may influence several metabolic traits in this European paediatric cohort. However, variation at PPARGC1A is unlikely to have a major impact on cardiovascular or metabolic health in these children.

Genetic analysis reveals a novel locus in Vicia faba decoupling pigmentation in the flower from that in the extra-floral nectaries

The genetics of the stipule spot pigmentation (SSP) in faba bean (Vicia faba L.) was studied using four inbred lines, of which Disco/2 was zero-tannin (zt2) with colourless stipule spots, ILB938/2 was normal-tannin (ZT2) with colourless stipule spots, and both Aurora/2 and Mélodie/2 were ZT2 with coloured stipule spots. Crosses Mélodie/2 × ILB 938/2, Mélodie/2 × Disco/2, ILB 938/2 × Aurora/2 and ILB 938/2 × Disco/2 (A, B, C and D, respectively) were prepared, along with reciprocals and backcrosses, and advanced through single-seed descent. All F1 hybrid plants had pigmented stipule spots, and in the F2 generation, the segregation ratio fit 3 coloured:1 colourless in crosses A, B and C and 9:7 in cross D. In the F3 generation, the ratio fit 5:3 in crosses A and C and 25:39 in cross D, and in the F4 generation, 9:7 in cross A. SSP was linked to the zero-tannin characteristics (white flower) only in cross B. The results show that coloured stipule spot is dominant to colourless and that colouration is determined by two unlinked complementary recessive genes. We propose the symbols ssp2 for the gene associated with zt2 in Disco/2 and ssp1 for the gene not associated with tannin content in ILB938/2. The novel ssp1 locus was mapped at F5 in cross ‘A’ using Medicago truncatula-derived single-nucleotide polymorphism and was on chromosome 1 of faba bean, in a well-conserved region of M. truncatula chromosome 5 containing some candidate Myb and basic helix–loop–helix transcription factor genes.

Genetic variation in the oxytocin receptor (OXTR) gene is associated with Asperger Syndrome

Background Autism Spectrum Conditions (ASC) are a group of neurodevelopmental conditions characterized by impairments in communication and social interaction, alongside unusually repetitive behaviors and narrow interests. ASC are highly heritable and have complex patterns of inheritance where multiple genes are involved, alongside environmental and epigenetic factors. Asperger Syndrome (AS) is a subgroup of these conditions, where there is no history of language or cognitive delay. Animal models suggest a role for oxytocin (OXT) and oxytocin receptor (OXTR) genes in social-emotional behaviors, and several studies indicate that the oxytocin/oxytocin receptor system is altered in individuals with ASC. Previous studies have reported associations between genetic variations in the OXTR gene and ASC. Methods The present study tested for an association between nine single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the OXTR gene and AS in 530 individuals of Caucasian origin, using SNP association test and haplotype analysis. Results There was a significant association between rs2268493 in OXTR and AS. Multiple haplotypes that include this SNP (rs2268493-rs2254298, rs2268490-rs2268493-rs2254298, rs2268493-rs2254298-rs53576, rs237885-rs2268490-rs2268493-rs2254298, rs2268490-rs2268493-rs2254298-rs53576) were also associated with AS. rs2268493 has been previously associated with ASC and putatively alters several transcription factor-binding sites and regulates chromatin states, either directly or through other variants in linkage disequilibrium (LD). Conclusions This study reports a significant association of the sequence variant rs2268493 in the OXTR gene and associated haplotypes with AS.

Genetic variant rs17225178 in the ARNT2 gene is associated with Asperger Syndrome

Background Autism Spectrum Conditions (ASC) are neurodevelopmental conditions characterized by difficulties in communication and social interaction, alongside unusually repetitive behaviours and narrow interests. Asperger Syndrome (AS) is one subgroup of ASC and differs from classic autism in that in AS there is no language or general cognitive delay. Genetic, epigenetic and environmental factors are implicated in ASC and genes involved in neural connectivity and neurodevelopment are good candidates for studying the susceptibility to ASC. The aryl-hydrocarbon receptor nuclear translocator 2 (ARNT2) gene encodes a transcription factor involved in neurodevelopmental processes, neuronal connectivity and cellular responses to hypoxia. A mutation in this gene has been identified in individuals with ASC and single nucleotide polymorphisms (SNPs) have been nominally associated with AS and autistic traits in previous studies. Methods In this study, we tested 34 SNPs in ARNT2 for association with AS in 118 cases and 412 controls of Caucasian origin. P values were adjusted for multiple comparisons, and linkage disequilibrium (LD) among the SNPs analysed was calculated in our sample. Finally, SNP annotation allowed functional and structural analyses of the genetic variants in ARNT2. We tested the replicability of our result using the genome-wide association studies (GWAS) database of the Psychiatric Genomics Consortium (PGC). Results We report statistically significant association of rs17225178 with AS. This SNP modifies transcription factor binding sites and regions that regulate the chromatin state in neural cell lines. It is also included in a LD block in our sample, alongside other genetic variants that alter chromatin regulatory regions in neural cells. Conclusions These findings demonstrate that rs17225178 in the ARNT2 gene is associated with AS and support previous studies that pointed out an involvement of this gene in the predisposition to ASC.

Genetic Variability of Human Metapneumovirus Isolated From Chilean Children, 2003-2004

Human metapneumovirus (hMPV) is a significant cause of acute lower respiratory tract infection in all age groups, particularly in children. Two genetic groups and four subgroups of hMPV have been described. They co-circulate during an epidemic in variable proportions. The aims were to characterize the genotypes of hMPV recovered from children hospitalized for acute lower respiratory tract infection and to establish the molecular epidemiology of strains circulating in Santiago of Chile during a 2-year period. The detection of the N gene by reverse-transcription polymerase chain reaction was carried out for screening 545 infants hospitalized for acute lower respiratory tract infection in Santiago during 2003-2004. The genetic typing of hMPV was performed by analyzing the fusion gene sequences. hMPV was detected in 10.2% (56/545 cases). Phylogenetic analysis of F gene sequences from 39 Chilean hMPV strains identified the two groups and four subgroups previously described. Strains clustered into group A were split further into the sub lineages A1, A2, and A3. Most Chilean strains clustered into the proposed novel A3 sub lineage (59%). A3 viruses were present in both years, while A1 and A2 circulated just in I year. In conclusion, hMPV is a relevant cause of acute lower respiratory infection in Chilean children and the potential novel cluster of group A emphasize the need for further regional genetic variability studies. J. Med. Virol. 81:340-344, 2009. (c) 2008 Wiley-Liss, Inc.

Genetic and Functional Evidence Implicating DLL1 as the Gene That Influences Susceptibility to Visceral Leishmaniasis at Chromosome 6q27

Background. Visceral leishmaniasis (VL) is caused by Leishmania donovani and Leishmania infantum chagasi. Genome-wide linkage studies from Sudan and Brazil identified a putative susceptibility locus on chromosome 6q27. Methods. Twenty-two single-nucleotide polymorphisms (SNPs) at genes PHF10, C6orf70, DLL1, FAM120B, PSMB1, and TBP were genotyped in 193 VL cases from 85 Sudanese families, and 8 SNPs at genes PHF10, C6orf70, DLL1, PSMB1, and TBP were genotyped in 194 VL cases from 80 Brazilian families. Family-based association, haplotype, and linkage disequilibrium analyses were performed. Multispecies comparative sequence analysis was used to identify conserved noncoding sequences carrying putative regulatory elements. Quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction measured expression of candidate genes in splenic aspirates from Indian patients with VL compared with that in the control spleen sample. Results. Positive associations were observed at PHF10, C6orf70, DLL1, PSMB1, and TBP in Sudan, but only at DLL1 in Brazil (combined P = 3 x 10(-4) at DLL1 across Sudan and Brazil). No functional coding region variants were observed in resequencing of 22 Sudanese VL cases. DLL1 expression was significantly (P = 2 x 10(-7)) reduced (mean fold change, 3.5 [SEM, 0.7]) in splenic aspirates from patients with VL, whereas other 6q27 genes showed higher levels (1.27 x 10(-6) < P < .01) than did the control spleen sample. A cluster of conserved noncoding sequences with putative regulatory variants was identified in the distal promoter of DLL1. Conclusions. DLL1, which encodes Delta-like 1, the ligand for Notch3, is strongly implicated as the chromosome 6q27 VL susceptibility gene.

eIF5A has a function in the elongation step of translation in yeast

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Large-scale transcriptome analyses reveal new genetic marker candidates of head, neck, and thyroid cancer

A detailed genome mapping analysis of 213,636 expressed sequence tags (EST) derived from nontumor and tumor tissues of the oral cavity, larynx, pharynx, and thyroid was done. Transcripts matching known human genes were identified; potential new splice variants were flagged and subjected to manual curation, pointing to 788 putatively new alternative splicing isoforms, the majority (75%) being insertion events. A subset of 34 new splicing isoforms (5% of 788 events) was selected and 23 (68%) were confirmed by reverse transcription-PCR and DNA sequencing. Putative new genes were revealed, including six transcripts mapped to well-studied chromosomes such as 22, as well as transcripts that mapped to 253 intergenic regions. In addition, 2,251 noncoding intronic RNAs, eventually involved in transcriptional regulation, were found. A set of 250 candidate markers for loss of heterozygosis or gene amplification was selected by identifying transcripts that mapped to genomic regions previously known to be frequently amplified or deleted in head, neck, and thyroid tumors. Three of these markers were evaluated by quantitative reverse transcription-PCR in an independent set of individual samples. Along with detailed clinical data about tumor origin, the information reported here is now publicly available on a dedicated Web site as a resource for further biological investigation. This first in silico reconstruction of the head, neck, and thyroid transcriptomes points to a wealth of new candidate markers that can be used for future studies on the molecular basis of these tumors. Similar analysis is warranted for a number of other tumors for which large EST data sets are available.