Asymmetric cell division intersects with cell geometry : a method to extrapolate and quantify geometrical parameters of sensory organ precursors

La division cellulaire asymétrique (DCA) consiste en une division pendant laquelle des déterminants cellulaires sont distribués préférentiellement dans une des deux cellules filles. Par l’action de ces déterminants, la DCA générera donc deux cellules filles différentes. Ainsi, la DCA est importante pour générer la diversité cellulaire et pour maintenir l’homéostasie de certaines cellules souches. Pour induire une répartition asymétrique des déterminants cellulaires, le positionnement du fuseau mitotique doit être très bien contrôlé. Fréquemment ceci génère deux cellules filles de tailles différentes, car le fuseau mitotique n’est pas centré pendant la mitose, ce qui induit un positionnement asymétrique du sillon de clivage. Bien qu’un complexe impliquant des GTPases hétérotrimériques et des protéines liant les microtubules au cortex ait été impliqué directement dans le positionnement du fuseau mitotique, le mécanisme exact induisant le positionnement asymétrique du fuseau durant la DCA n'est pas encore compris. Des études récentes suggèrent qu’une régulation asymétrique du cytosquelette d’actine pourrait être responsable de ce positionnement asymétrique du faisceau mitotique. Donc, nous émettons l'hypothèse que des contractions asymétriques d’actine pendant la division cellulaire pourraient déplacer le fuseau mitotique et le sillon de clivage pour créer une asymétrie cellulaire. Nos résultats préliminaires ont démontré que le blebbing cortical, qui est une indication de tension corticale et de contraction, se produit préférentiellement dans la moitié antérieure de cellule précurseur d’organes sensoriels (SOP) pendant le stage de télophase. Nos données soutiennent l'idée que les petites GTPases de la famille Rho pourraient être impliqués dans la régulation du fuseau mitotique et ainsi contrôler la DCA des SOP. Les paramètres expérimentaux développés pour cette thèse, pour étudier la régulation de l’orientation et le positionnement du fuseau mitotique, ouvrirons de nouvelles avenues pour contrôler ce processus, ce qui pourrait être utile pour freiner la progression de cellules cancéreuses. Les résultats préliminaires de ce projet proposeront une manière dont les petites GTPases de la famille Rho peuvent être impliqués dans le contrôle de la division cellulaire asymétrique in vivo dans les SOP. Les modèles théoriques qui sont expliqués dans cette étude pourront servir à améliorer les méthodes quantitatives de biologie cellulaire de la DCA.

Ki-67 expression in CRC lymph node metastasis does not predict survival

Colorectal cancer is one of the most common malignancies and a leading cause of cancer death worldwide. Molecular markers may improve clinicopathologic staging and provide a basis to guide novel therapeutic strategies which target specific tumourassociated molecules according to individual tumour biology; however, so far, no ideal molecular marker has been found to predict disease progression. We tested Ki-67 proliferation marker in primary and lymph node metastasis of CRC. We observed a statistical significant difference between the positive rates of neoplastic cells positively stained byKi-67 in both sites, with remarkable increased number of Ki-67 positive cells in primary tumor cells compared to cancer cells that invaded lymph nodes. We can speculate that the metastatic CRC in lymph node can be more resistant to the drugs that target cellular division.

The wound watch: an objective staging system for wounds in the diabetic (db/db) mouse model.

As in cancer biology, in wound healing there is a need for objective staging systems to decide for the best treatment and predictors of outcome. We developed in the diabetic (db/db) wound healing model, a staging system, the "wound watch," based on the quantification of angiogenesis and cell proliferation in open wounds. In chronic wounds, there is often a lack of cellular proliferation and angiogenesis that leads to impaired healing. The wound watch addresses this by quantifying the proliferative phase of wound healing in two dimensions (cellular division and angiogenesis). The results are plotted in a two-dimensional graph to monitor the course of healing and compare the response to different treatments.

Polygala extraaxillaris: oxidative stress in Brachiaria decumbens mediated by volatile oils

The volatile oils extracted from the roots of Polygala extraaxillaris were analyzed to assess whether they increase oxidative stress in Brachiaria decumbens var. Piatã, as well as to assess their effect on cellular division and cytotoxicity in laboratory. Six concentrations were used (0%, 0.35%, 0.65%, 1.25%, 0.65%, and 5.0%) with four repetitions of 25 seeds. The substance 1-(2-hydroxyphenyl) - ethanone was identified as the major constituent of the volatile oils. The results showed that the highest concentrations of the oils resulted in an increase in the oxidative stress in B. decumbens, as well as alteration in germination and growth, with a consequent reduction in the process of cellular division, causing changes in the growth standard and antioxidant defense.

Étude de la régulation des activités transcriptionnelle, réplicative et de l’instabilité de la protéine régulatrice E2 des papillomavirus

Les papillomavirus sont de petits virus à ADN double brin qui infectent les cellules de l’épithélium de la peau et des muqueuses d’une variété de vertébrés causant des lésions bénignes telles des verrues. Certains de ces virus sont également associés au développement de lésions malignes, notamment le cancer du col utérin. La protéine régulatrice E2 des papillomavirus est impliquée dans diverses fonctions contribuant à l’établissement de l’infection par ces virus. Entre autre, E2 régule la transcription des gènes viraux, participe à l’initiation de la réplication de l’ADN viral en s’associant à l’hélicase virale E1 et est responsable du maintien et de la ségrégation de l’épisome viral au cours de la division cellulaire. Toutes ces activités sont attribuables à la capacité de E2 à s’associer au génome viral et à interagir avec des protéines virales et cellulaires. De plus, ces fonctions sont elles-mêmes régulées par des modifications post-traductionnelles de la protéine E2. Plusieurs études ont été réalisées afin de découvrir les mécanismes de régulation des fonctions de E2 mais le rôle exact des différents domaines de E2 dans ces contrôles reste à être défini. En premier lieu, nous nous sommes intéressés à l’interaction entre E2 et Brd4(L) qui avait été définie comme étant essentielle à la ségrégation de l’épisome. Plusieurs caractéristiques associées à la protéine Brd4(L) telles que sa capacité à lier les lysines acétylées des histones, son interaction avec le complexe Mediator et sa participation à l’activation de la transcription en formant un complexe avec pTEFb, nous ont permis d’émettre l’hypothèse que l’interaction E2-Brd4(L) est nécessaire à l’activité transcriptionnelle de E2. Nous avons démontré que la protéine Brd4(L) interagit avec le domaine de transactivation de E2 de divers types de papillomavirus. De plus, cette interaction implique les résidus de E2 essentiels à son activité transcriptionnelle. Ainsi, ces résultats proposent que l’association E2-Brd4(L) serve à la régulation de la transcription des gènes viraux. Dans un second temps, nos recherches se sont concentrées sur l’existence d’une interface de dimérisation au sein du domaine de transactivation de E2 et de son implication dans les activités transcriptionnelles et réplicatives de la protéine. Nos études ont aussi mis en évidence que l’intégrité de la structure de ce domaine contribue au bon fonctionnement de la réplication du génome viral. Cette découverte suggère que la dimérisation de E2 peut réguler l’initiation de la réplication et propose l’existence d’un niveau de régulation additionnel impliquant l’état de la structure quaternaire de la protéine E2 et une modulation de l’interaction entre E1 et E2 à cette étape du cycle viral. Finalement, l’étude de l’instabilité de la protéine E2 nous a permis de définir une région importante dans le domaine flexible de la protéine, nécessaire à sa dégradation par le protéasome. De plus, la présence de résidus conservés localisés dans ce domaine, sont associés à la dégradation et portent la signature d’un signal de localisation nucléaire de type PY-NLS, suggérant que la stabilité de la protéine E2 est régulée par sa localisation au sein de la cellule. Ces études démontrent l’existence de nouvelles stratégies de régulation des activités transcriptionnelle et réplicative de la protéine E2 des papillomavirus. La compréhension de ces mécanismes nous permet de mieux cerner les étapes favorisant l’établissement et la progression du cycle viral et d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques contre les infections aux papillomavirus.

La voie de régulation de la traduction de l’ARNm ASH1 : une concertation entre Khd1, Puf6 et Loc1

La localisation des ARNm par transport dirigé joue un rôle dans le développement, la motilité cellulaire, la plasticité synaptique et la division cellulaire asymétrique. Chez la levure Saccharomyces cerevisiæ, la localisation d’ARNm est un phénomène dont les mécanismes de régulation sont conservés auprès de nombreux autres organismes. Lors de la division de la levure, plus d’une trentaine de transcrits sont localisés par transport actif à l’extrémité du bourgeon de la cellule-fille. Parmi ceux-ci, l’ARNm ASH1 est le mieux caractérisé et constitue le modèle utilisé dans cette étude. Pour exercer sa fonction, la protéine Ash1 doit être produite uniquement après la localisation de l’ARNm ASH1. Pour ce faire, les mécanismes de régulation de la traduction de l’ARNm ASH1 empêchent son expression durant le transport. Ce projet de recherche vise à étudier les mécanismes de régulation de la traduction de l’ARNm ASH1 par les répresseurs traductionnels connus, soit Khd1, Puf6 et Loc1. Les études antérieures se sont penchées sur ces facteurs de manière individuelle. Cependant, dans cette étude, nous avons exploré la présence d’une collaboration entre ceux-ci. Ainsi, nous avons voulu déterminer si les répresseurs traductionnels peuvent être intégrés en une seule voie de régulation de la traduction de l’ARNm ASH1. De plus, nous avons cherché à identifier le mécanisme de recrutement des répresseurs traductionnels sur l’ARNm ASH1, qui correspond au point initial des voies de régulations de l’ARNm ASH1. Nos résultats montrent que les répresseurs traductionnels de l’ARNm ASH1, soit Khd1 et Puf6, font partie d’une même voie de régulation de la traduction. Le rôle du facteur nucléaire Loc1 dans la voie de régulation de la traduction, quant à elle, a été examinée à partir d’expériences permettant l’étude du mécanisme de recrutement des répresseurs traductionnels dans le noyau. Ainsi, nos travaux montrent que Puf6 et Loc1 sont associés de manière ARN-dépendant avec la machinerie de transcription, notamment au facteur d’élongation de la transcription Spt4-Spt5/DSIF. Par ailleurs, notre laboratoire a précédemment montré que la localisation nucléaire de la protéine de liaison à l’ARN She2 est essentielle au recrutement des facteurs Loc1 et Puf6 sur l’ARNm ASH1. Des expériences d’immunoprécipitation de la chromatine (ChIP) supportent l’hypothèse que le recrutement de Loc1 est essentiel à celui de Puf6, qui s’effectue ultérieurement. Ainsi, à partir des résultats de cette étude et des résultats publiés précédemment dans notre laboratoire, nous avons élaboré un modèle de recrutement coordonné des facteurs She2, Loc1 et Puf6 sur l’ARNm ASH1 naissant. De manière générale, cette étude a permis d’établir la présence d’une seule voie de régulation de la traduction de l’ARNm ASH1 et une meilleure connaissance du recrutement des facteurs de répression traductionnelle sur celui-ci.

Análise proteômica de Chromobacterium violaceum: acúmulo estacionário e diferencial após exposição à luz UVC

Chromobacterium violaceum is a free-living bacillus, Gram-negative commonly found in water and sand of tropical and subtropical regions. One of its main characteristic it's the ability to produce the purple pigment named violacein, that shows countless biological activities. In 2003, the genome of this organism was totally sequenced and revealed important informations about the physiology of this bacteria. However, few post-genomics studies had been accomplished. This work evaluated the protein profile of C. violaceum cultivated in LB medium at 28ºC that allowed the identification and characterization of proteins related to a possible secretion system that wasn't identified and characterized yet in C. violaceum, to the quorum sensing system, to regulatory process of transcription and translation, stress adaptation and biotechnological potential. Moreover, the response of the bacteria to UVC radiation was evaluated. The comparison of the protein profile, analyzed through 2-D electrophoresis, of the control group versus the treatment group allowed the identification of 52 proteins that arose after stress induction. The obtained results enable the elaboration of a stress response pathway in C. violaceum generated by the UVC light. This pathway, that seems to be a general stress response, involves the expression of proteins related to cellular division, purine and pirimidine metabolism, heat chock or chaperones, energy supply, regulation of biofilm formation, transport, regulation of lytic cycle of bacteriophages, besides proteins that show undefined function. Despite the response present similarities with the classic SOS response of E. coli, we still cannot assert that C. violaceum shows a SOS-like response, mainly due to the absence of characterization of a LexA-like protein in this organism

Anatomia de ápices radiculares de feijão cv. carioca submetidos a níveis de boro em solução nutritiva

Foram estudadas as alterações anatômicas em ápices radiculares do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L. cv. Carioca), quando submetidos a diferentes níveis de boro em solução nutritiva. Através de um experimento inteiramente casualizado, foram realizados três tratamentos como se segue: T1 0,50 mg L-1 de boro (testemunha); T2 0,25 mg L-1 de boro (nível intermediário); T0 omisso em boro; sendo feitas amostragens em três estágios sucessivos de desenvolvimento da planta, no decorrer de seu ciclo. As alterações foram avaliadas efetuando-se secções longitudinais de ápices radiculares, sendo analisados comparativamente por meio de estudo cito-histológico com o emprego de microscópio de luz. Considerando como testemunha as plantas submetidas ao nível de 0,50 mg L-1 de boro na solução nutritiva, pôde-se verificar que a omissão desse micronutriente, na solução nutritiva, provocou inibição da divisão e alongamento celular, hipertrofia de células, desorganização de elementos vasculares em raiz, impedindo que a planta completasse seu ciclo, morrendo ao redor do 55o. dia após o transplante. O nível de 0,25 mg L-1 de boro, na solução nutritiva, embora tenha provocado desorganização no ápice radicular, não impediu o desenvolvimento da planta.

Review on the main differences between organic and conventional plant-based foods

P>The present review reports on the main characteristics and properties of plants cultivated following organic and conventional procedures, in the attempt to clarify give a deeper insight into some possible differences and to compare the two cultivation procedures. Here, we summarise research results regarding nutritional and safety properties of vegetable foods, evidencing qualitative differences observed between the two cultivation methods. It appears that the intake of organic foods leads to some advantages, such as the ingestion of a higher content of phenolic compounds and some vitamins, such as vitamin C, and a lower content of nitrates and pesticides. From literature, it appears that a special care should be taken about the ingestion of foods in relation to the content of some substances, e.g. polyamines, substances stimulating cellular division, because some foods coming from organic origin present a higher content of these compounds, which could explain some of the effect of the diet on patients affected by certain syndromes.

Mechanism of micronuclei formation in polyploidizated cells of Allium cepa exposed to trifluralin herbicide

The trifluralin is an agent that promotes a cellular damage due to its direct action on the microtubules. This action leads to a decontrol in the cellular division, bringing about polyploid cells. In this work, we show the evidences that the exceeding genetical material of theses polyploidizated cells tends to be eliminated from the nucleus in the form of micronucleus. Our analyses prove this fact, both by the presence of a number of cells carrying micronucleus, and by the evidences of the elimination of the exceeding material itself, after exposition of the Allium cepa root tips tested with several concentration of trifluralin herbicide. It was noticed that the residual concentration induced a number of polyploid cells, micronuclei and mini cells. Inferences about the implications of the elimination of genetic material from micronuclei, such as cell viability and apoptosis, are also presented. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Basic ingredients for mathematical modeling of tumor growth in vitro: Cooperative effects and search for space

Based on the literature data from HT-29 cell monolayers, we develop a model for its growth, analogous to an epidemic model, mixing local and global interactions. First, we propose and solve a deterministic equation for the progress of these colonies. Thus, we add a stochastic (local) interaction and simulate the evolution of an Eden-like aggregate by using dynamical Monte Carlo methods. The growth curves of both deterministic and stochastic models are in excellent agreement with the experimental observations. The waiting times distributions, generated via our stochastic model, allowed us to analyze the role of mesoscopic events. We obtain log-normal distributions in the initial stages of the growth and Gaussians at long times. We interpret these outcomes in the light of cellular division events: in the early stages, the phenomena are dependent each other in a multiplicative geometric-based process, and they are independent at long times. We conclude that the main ingredients for a good minimalist model of tumor growth, at mesoscopic level, are intrinsic cooperative mechanisms and competitive search for space. © 2013 Elsevier Ltd.

Semigrupos de operadores lineares aplicados às equações diferenciais parciais

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

Avaliação quantitativa de micronúcleos na citologia esfoliativa da mucosa bucal de pacientes dependentes químicos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)