A fragment of the LG3 peptide of endorepellin is present in the urine of physically active mining workers : a potential marker of physical activity

Biomarker analysis has been implemented in sports research in an attempt to monitor the effects of exertion and fatigue in athletes. This study proposed that while such biomarkers may be useful for monitoring injury risk in workers, proteomic approaches might also be utilised to identify novel exertion or injury markers. We found that urinary urea and cortisol levels were significantly elevated in mining workers following a 12 hour overnight shift. These levels failed to return to baseline over 24h in the more active maintenance crew compared to truck drivers (operators) suggesting a lack of recovery between shifts. Use of a SELDI-TOF MS approach to detect novel exertion or injury markers revealed a spectral feature which was associated with workers in both work categories who were engaged in higher levels of physical activity. This feature was identified as the LG3 peptide, a C-terminal fragment of the anti-angiogenic / anti-tumourigenic protein endorepellin. This finding suggests that urinary LG3 peptide may be a biomarker of physical activity. It is also possible that the activity mediated release of LG3 / endorepellin into the circulation may represent a biological mechanism for the known inverse association between physical activity and cancer risk / survival.

Le fragment LG3 du perlécan : un nouveau régulateur de remodelage vasculaire en transplantation

L’apoptose endothéliale initie le processus menant au remodelage vasculaire et au développement de la néointima dans la vasculopathie du greffon. La formation de néointima résulte de l’accumulation de leucocytes, de matrice extracellulaire et de cellules positives pour l’actine musculaire lisse alpha (αSMA+) dans l’intima des artères, artérioles et capillaires du greffon. Les cellules αSMA+ dans la néointima sont des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) dérivées du donneur ainsi que des cellules souches dérivées du receveur, dont des cellules souches mésenchymateuses (CSM). L’acquisition d’un phénotype anti-apoptotique chez ces cellules est déterminante pour le développement de la néointima. Le laboratoire de Dre Hébert a démontré que les cellules endothéliales (CE) apoptotiques libèrent des médiateurs induisant une résistance à l’apoptose chez les CMLV et les fibroblastes. Notamment, les CE apoptotiques relâchent la cathepsine L qui clive le perlécan et ainsi libère un fragment C-terminal correspondant au troisième motif laminine G du domaine V du perlécan (LG3). Le LG3 est anti-apoptotique pour les fibroblastes. Nous avons donc émis l’hypothèse que le LG3 est un des médiateurs clés libéré par les CE apoptotiques favorisant le développement de la néointima via l’induction d’un phénotype anti-apoptotique chez les cellules néointimales αSMA+. Nous avons démontré que les médiateurs libérés par les CE apoptotiques induisent un phénotype anti-apoptotique chez les CSM dépendant de l’activation de la voie ERK1/2. De plus, le LG3 active la voie ERK1/2 via son interaction avec les intégrines beta 1 et induit une réponse anti-apoptotique chez ces cellules. Cependant l’activation de ERK1/2 par le LG3 est plus faible en comparaison de son activation par le milieu conditionné par des CE apoptotiques. Nos résultats suggèrent que les CE apoptotiques libèrent aussi de l’EGF qui agit de façon paracrine sur les CSM en coopération avec le LG3 pour induire un phénotype anti-apoptotique chez les CSM. Nous avons poursuivi l’étude de l’effet du LG3 in vivo sur le remodelage vasculaire en transplantation. Nous avons pour cela développé un modèle murin de rejet vasculaire qui consiste en une transplantation aortique entre des souris alloincompatibles. Nous avons ensuite injecté du LG3 chez les souris receveuses en post-transplantation. Nous avons observé dans ce modèle que des niveaux augmentés de LG3 sérique augmentent la formation de néointima, favorisent l’accumulation de cellules néointimales αSMA+ et diminuent le nombre de cellules CD31+ au niveau du greffon aortique. Parallèlement nous avons vérifié que le LG3 induit aussi un phénotype anti-apoptotique chez les CMLV et nous avons démontré un nouvel effet du LG3, soit une activité pro-migratoire, qui dépend de l’activation de la voie ERK1/2 chez les CMLV. Nous avons complété cette étude par l’analyse des niveaux de LG3 sérique dans une cohorte de patients receveurs d’allogreffe rénale. Nous avons observé chez ces patients, une association entre des niveaux élevés de LG3 sérique et un rejet vasculaire. Le LG3 contribue à la formation de néointima par son activité pro-migratoire et pro-survie chez les cellules néointimales et aussi de par son activité angiostatique. Nos résultats suggèrent que le LG3 est un nouveau médiateur important dans le remodelage vasculaire en transplantation

Exploration du rôle du fragment LG3 sur les cellules souches mésenchymateuses dans le contexte du rejet vasculaire

La vasculopathie du greffon est une pathologie caractérisée par un rétrécissement progressif et oblitérant des vaisseaux sanguins menant à une ischémie et une perte de fonction du greffon. Le rétrécissement vasculaire est dû à une accumulation de matrice extracellulaire (MEC) et de cellules mononuclées positives pour l’actine musculaire lisse alpha (alphaSMA) dont les cellules souches mésenchymateuses, le tout formant une néointima oblitérante. Cette pathologie est la cause principale de la perte des greffons rénaux et cardiaques à long terme. Le rejet vasculaire aigu est un prédicteur de la vasculopathie du greffon. L’équipe du Dr Hébert a démontré que l’apoptose endothéliale, qui joue un rôle important dans le développement du rejet vasculaire, initie la libération de LG3, un fragment du protéoglycan perlécan. Les taux sanguins et urinaires de LG3 sont augmentés chez les receveurs d’allogreffe rénale avec rejet vasculaire et vasculopathie du greffon. Les résultats obtenus en laboratoire durant ma maîtrise ont permis de mieux caractériser l’impact du LG3 sur un type cellulaire important participant à la formation de néointima : les cellules souches mésenchymateuses. Mes travaux ont démontré que le LG3 induit à la fois la migration horizontale des MSC et la transmigration des MSC. Cette migration est dépendante de la voie de signalisation d’ERK1/2, précédemment identifiée comme voie centrale dans la formation de néointima. De plus, nos résultats démontrent que la kinase Src est activée en amont de l’activation de la voie MAPK. La migration horizontale et la transmigration induites par le LG3 sont aussi dépendantes des intégrines alpha2beta1, ainsi que l’activation de la voie MAPK. Dans un modèle de transplantation murin, nous avons également démontré que l’injection sérique de LG3 recombinant favorise l’accumulation de cellules positives pour alphaSMA dans la néointima. En outre, lorsque le receveur est déficient pour l’intégrine alpha2, mais que le greffon est sauvage, la formation de néointima induite par l’injection de LG3 est diminuée dans le greffon suggérant que les cellules du receveur jouent un rôle important dans la formation de la néointima. Enfin, nous avons démontré que l’injection de LG3 augmente aussi le nombre de cellules positives pour la forme phosphorylée d’ERK1/2 (p-ERK1/2) dans la néointima du greffon et que cette accumulation est dépendante de la présence des intégrines 2 1 chez les cellules du receveur.Lorsque le receveur est sauvage, il y a une augmentation du nombre de cellules positives pour p-ERK1/2. L’investigation de ces mécanismes dans le remodelage vasculaire expose de nouvelles opportunités pour inhiber la réponse cellulaire qui mène au remodelage inadapté lors d’un dommage vasculaire chronique et ainsi prolonger la survie du greffon.

Urinary biomolecular indicators of exercise-induced over exertion injury

Poor health and injury represent major obstacles to the future economic security of Australia. The national economic cost of work-related injury is estimated at $57.5 billion p/a. Since exposure to high physical demands is a major risk factor for musculoskeletal injury, monitoring and managing such physical activity levels in workers is a potentially important injury prevention strategy. Current injury monitoring practices are inadequate for the provision of clinically valuable information about the tissue specific responses to physical exertion. Injury of various soft tissue structures can manifest over time through accumulation of micro-trauma. Such micro-trauma has a propensity to increase the risk of acute injuries to soft-tissue structures such as muscle or tendon. As such, the capacity to monitor biomarkers that result from the disruption of these tissues offers a means of assisting the pre-emptive management of subclinical injury prior to acute failure or for evaluation of recovery processes. Here we have adopted an in-vivo exercise induced muscle damage model allowing the application of laboratory controlled conditions to assist in uncovering biochemical indicators associated with soft-tissue trauma and recovery. Importantly, urine was utilised as the diagnostic medium since it is non-invasive to collect, more acceptable to workers and less costly to employers. Moreover, it is our hypothesis that exercise induced tissue degradation products enter the circulation and are subsequently filtered by the kidney and pass through to the urine. To test this hypothesis a range of metabolomic and proteomic discovery-phase techniques were used, along with targeted approaches. Several small molecules relating to tissue damage were identified along with a series of skeletal muscle-specific protein fragments resulting from exercise induced soft-tissue damage. Each of the potential biomolecular markers appeared to be temporally present within urine. Moreover, the regulation of abundance seemed to be associated with functional recovery following the injury. This discovery may have important clinical applications for monitoring of a variety of inflammatory myopathies as well as novel applications in monitoring of the musculoskeletal health status of workers, professional athletes and/or military personnel to reduce the onset of potentially debilitating musculoskeletal injuries within these professions.

QTL Mapping for Frond Length and Width in Laminaria japonica Aresch (Laminarales, Phaeophyta) Using AFLP and SSR Markers

In Laminaria japonica Aresch breeding practice, two quantitative traits, frond length (FL) and frond width (FW), are the most important phenotypic selection index. In order to increase the breeding efficiency by integrating phenotypic selection and marker-assisted selection, the first set of QTL controlling the two traits were determined in F-2 family using amplified fragment length polymorphism (AFLP) and simple sequence repeat (SSR) markers. Two prominent L. japonicas inbred lines, one with "broad and thin blade" characteristics and another with "long and narrow blade" characteristics, were applied in the hybridization to yield the F-2 mapping population with 92 individuals. A total of 287 AFLP markers and 11 SSR markers were used to construct a L. japonica genetic map. The yielded map was consisted of 28 linkage groups (LG) named LG1 to LG28, spanning 1,811.1 cM with an average interval of 6.7 cM and covering the 82.8% of the estimated genome 2,186.7 cM. While three genome-wide significant QTL were detected on LG1 (two QTL) and LG4 for "FL," explaining in total 42.36% of the phenotypic variance, two QTL were identified on LG3 and LG5 for the trait "FW," accounting for the total of 36.39% of the phenotypic variance. The gene action of these QTL was additive and partially dominant. The yielded linkage map and the detected QTL can provide a tool for further genetic analysis of two traits and be potential for maker-assisted selection in L. japonica breeding.

海湾扇贝微卫星标记的开发及遗传连锁图谱的构建

海湾扇贝（Argopecten irradians）不连续分布于美国大西洋沿岸和墨西哥湾沿岸，自1982年以来北部亚种（A. i. irradians）和南部亚种（A. i. concentricus）被先后引进到中国，由于其生长速度快、繁殖周期短和适宜温度范围广的特点，迅速成为我国海水养殖的重要品种。近年来飞速发展的分子标记技术为优良品种的选育注入了新的活力，相对于传统的表型选择来说，标记辅助选择不易受环境的影响，尤其是对于低遗传力性状和后期表达的性状，能增强选择效率，提高选择的准确度，缩短育种周期。本文通过构建海湾扇贝微卫星富集文库获得大量的微卫星DNA序列，筛选多态的微卫星标记构建了海湾扇贝的遗传连锁图谱，并应用复合区间作图法对生长相关性状进行了QTL定位。 本研究利用富集文库-菌落原位杂交法筛选海湾扇贝微卫星DNA，吸附(AC)15和(AG)15探针的尼龙膜捕捉并富集含有微卫星序列的片段，菌落原位杂交结果显示阳性克隆率达到40%，测序比对后获得521个独立的阳性克隆，其中微卫星506个，小卫星15个。微卫星中，完美型248个，占49.0%，非完美型216个，占42.7%；复合型42个，占8.3%；AG/TC重复占大多数（356个，70.4%），AC/TG重复有150个（29.6%）。设计合成了382对引物，利用38个海湾扇贝个体对其中15个微卫星位点进行了遗传多样性评价，不同位点扩增得到的等位基因数从3到7个不等，期望杂合度和观测杂合度的范围分别为0.198~0.813和0.083~0.833，实验结果表明富集文库-菌落原位杂交法适合大规模筛选微卫星标记。 利用8个微卫星标记对海湾扇贝1个野生种群和3个养殖群体的遗传多样性与分化进行了比较和分析。8个位点共扩增得到35个等位基因，平均每个位点4.38个等位基因，平均有效等位基因数为2.30，平均观测杂合度和期望杂合度分别为0.41和0.46。相比于野生群体（美国），养殖群体（北卡罗来那、浙江和胶南）的等位基因数和杂合度都有所降低，在封闭环境下养殖19代的浙江群体等位基因数丢失最严重，共有9个等位基因丢失（25.7%）。经过多代人工养殖后，海湾扇贝养殖与野生群体之间和养殖群体之间出现了明显的遗传分化，胶南群体与野生群体的遗传距离最大，而胶南群体与浙江群体的遗传距离已经超过了胶南群体（北部亚种）和北卡罗来那（南部亚种）群体的遗传距离，这种分化将有利于海湾扇贝的杂交选育。 利用167个微卫星标记和1个壳色标记，以海湾扇贝2个全同胞F1代为作图群体，构建了海湾扇贝的性别遗传连锁图谱。整合的雌性连锁图谱含有118个标记，覆盖了16个连锁群，每个连锁群含有的标记数目从4到16个不等，平均每个连锁群上有7.4个标记，图谱总长度为761.0 cM，标记间的平均间隔为8.55 cM，图谱的覆盖率为73.5%；整合雄性连锁图谱含有126个标记，覆盖了17个连锁群，每个连锁群含有的标记数目从2到11个不等，平均每个连锁群上有7.4个标记，图谱总长度为729.1 cM，标记间的平均间隔为6.75 cM，图谱的覆盖率为74.7%。雌性亲本的重组率高于雄性，雌雄亲本共享标记间的重组率比值为1.18：1。偏分离标记在性别间呈现不对称分布，雄性亲本的偏分离高于雌性亲本，可能与雄性亲本来源于亚种间杂交的遗传背景相关。 利用海湾扇贝微卫星遗传连锁图谱在两个作图家系中对5个生长性状的QTL进行了定位，5个生长性状的表型相关均达到极显著水平（P < 0.01），Pearson相关系数均超过0.781，总重、壳长、壳宽、壳高和壳重的QTL（LOD > 2.0）的数目分别为8、6、6、7和6个。这些QTL成簇分布于CC5家系的LG1、LG3、LG4、LG8和CC10家系的LG1、LG3、LG6、LG8、LG9连锁群，单个QTL可解释的表型方差为5.5%到29.2%，QTL成簇分布现象说明这些生长相关的性状可能具有共同的遗传基础，家系特异性QTL暗示在不同的遗传背景和环境下存在不同的主效QTL。本研究定位的QTL，尤其在两个家系中共享的QTL为下一步分子标记辅助选择提供了参考区间。

La fibrose en deux parties : de la paillasse à la souris

L’apoptose des cellules endothéliales (CE) représente un évènement initial dans le développement de plusieurs pathologies fibrotiques telles que le rejet chronique d’allogreffe et la sclérose systémique. Nous avons démontré que les médiateurs issus des CE apoptotiques entraîne la différenciation myofibroblastique et la résistance à l’apoptose, deux mécanismes centraux à la fibrogénèse. L’activation de PI3K (phospatidylinositol-3 kinase) caractérise ces deux mécanismes. Un fragment C-terminal du perlécan (LG3) produit par les CE apoptotiques inhibe l’apoptose des fibroblastes. Les objectifs de ce travail étaient de : 1. définir les récepteurs et la signalisation impliqués dans la réponse anti-apoptotique et 2. caractériser les médiateurs fibrogéniques responsables de la différenciation myofibroblastique. En ce qui a trait à la réponse anti-apoptotique, l’inhibition des intégrines 21 ou des kinases de la famille Src (SFK) chez les fibroblastes prévient la résistance à l’apoptose et la phosphorylation d’Akt normalement induites par le milieu conditionné par des CE apoptotiques (SSC) ou le LG3. Ces résultats suggèrent que le LG3 produit par les CE apoptotiques initie un état de résistance à l’apoptose chez les fibroblastes par des voies α2β1integrines/SFK/PI3K dépendantes. Le LG3 n’induit cependant pas la différenciation myofibroblastique. Nous avons donc caractérisé le milieu SSC de façon à identifier les médiateurs responsables de la différenciation myofibroblastique. Les milieux conditionnés par des CE apoptotiques et non-apoptotiques (respectivement SSC et SSC-ZVAD) ont été analysés comparativement par chromatographie liquide bi-dimensionnelle, immunobuvardage et spectrométrie de masse. Le connective tissue growth factor (CTGF) est le seul facteur fibrogénique connu augmenté dans le milieu SSC. L’inhibition de la caspase-3 chez les CE prévient la relâche de CTGF. Au niveau du fibroblaste, l’inhibition de SFK ou de Pyk2 (proline-rich tyrosine kinase-2) prévient la différenciation myofibroblastique induite par le SSC ou le CTGF in vitro. L’anticorps neutralisant contre le TGF- (Transforming growth factor beta) n’est pas en mesure de bloquer la différenciation myofibroblastique induite par le SSC ou le CTGF. Des injections quotidiennes sous-cutanées de SSC chez la souris C3H pour 3 semaines entraîne une augmentation de l’épaisseur de la peau et des niveaux protéiques d’SMA, de vimentine et de collagène I. Cette réponse fibrogénique est réduite chez les souris qui ont reçu le SSC-ZVAD ou le SSC immunodéplété de son CTGF. Ces résultats apportent de nouvelles issues mécanistiques au niveau de la réponse fibrogénique activée par la mort des CE. L’activation des caspases chez les CE apoptotiques entraîne la production de LG3 et de CTGF qui, à leur tour, activent des voies de signalisation pro-fibrotiques SFK/PI3K dépendantes chez les fibroblastes, et ce indépendamment du TGF-.

INFO2009 2012-13 Resource Group 15 - Web Science

Web Science - Group 15 created an interactive infographic which informs prospective applicants about the new Web Science undergraduate degrees offered at the University of Southampton, starting in October 2013. Web Science as a new and exciting field of research is also briefly outlined, supported by two video interviews with Dr Les Car, a web scientist.

Ectopic Expression of the Maize Homeobox Gene Liguleless3 Alters Cell Fates in the Leaf1

The semidominant mutation Liguleless3-O (Lg3-O) causes a blade-to-sheath transformation at the midrib region of the maize (Zea mays L.) leaf. We isolated a full-length lg3 cDNA containing a knotted1-like family homeobox. Six Lg3-O partial revertant alleles caused by insertion of a Mutator (Mu) transposon and two deletion derivatives were isolated and used to verify that our knotted1-like cDNA corresponds to the LG3 message. In wild-type plants the LG3 mRNA is expressed in apical regions but is not expressed in leaves. In mutant plants harboring any of three dominant lg3 alleles (Lg3-O, -Mlg, and -347), LG3 mRNA is expressed in leaf sheath tissue, indicating that the Lg3 phenotype is due to ectopic expression of the gene. The Lg3-O revertant alleles represent two classes of Lg3 phenotypes that correlate well with the level of ectopic Lg3 expression. High levels of ectopic LG3 mRNA expression results in a severe Lg3 phenotype, whereas weak ectopic Lg3 expression results in a mild Lg3 phenotype. We propose that ectopic Lg3 expression early in leaf development causes the blade-to-sheath transformation, but the level of expression determines the extent of the transformation.

Radiocarbon dates of peatland initiation across the northern high latitudes

A compilation of basal dates of peatland initiation across the northern high latitudes, associated metadata including location, age, raw and calibrated radiocarbon ages, and associated references. Includes previously published datasets from sources below as well as 365 new data points.

Genetic analysis of the flowering date and number of petals in rose

International audience