La formine Diaphanous est essentielle pour l’organisation et la maturation de l’anneau contractile pendant la cytokinèse

Une cellule se divise en deux par le processus de cytokinèse. Elle requiert la coordination de plusieurs composants pour éviter la formation des cellules potentiellement cancéreuses. Premièrement, un anneau contractile (AC) dépendant de l’actine et de Rho-GTP diminue le diamètre de la cellule jusqu’à la formation d’une structure plus stable indépendante de l’actine, l’anneau du midbody (AM) qui guide l’éventuelle séparation des cellules sœurs. Diaphanous (Dia) est une formine dépendante de Rho responsable de l’agencement des filaments d’actine non ramifiés qui se localise à l’AC et est essentielle à la cytokinèse. Nous avons étudié le rôle de Dia pendant la cytokinèse par microscopie de haute résolution en temps réel pour suivre le comportement dynamique des protéines fluorescentes (PF) dans des cellules de Drosophile S2. Une construction fonctionnelle de Dia-PF est recrutée à l’AC et l’AM indépendamment de l’actine mais est absente dans l’AM mature. Dia quitte l’AM au même temps où l’AM dévient indépendant d’actine. La déplétion de Dia par ARN interférant ralentit la constriction de l’AC, augmente les oscillations et, dans 70% des cas, les cellules échouent la cytokinèse pendant la constriction, suggérant que Dia a un rôle dans l’organisation de l’AC. LifeAct-PF, une sonde pour F-actine, dévoile une diminution des filaments d’actine spécifique à l’AC des cellules dépourvues de Dia pendant que Anilline-PF et Myosine-PF sont recrutées en puncta. Ces résultats soutiennent un modèle où Dia nuclée des filaments d’actine qui permettent l’organisation dynamique de l’AC et la perte de Dia régule la transition à l’AM stable indépendant d’actine.

Biogenesis of the C. elegans germline syncytium: from nucleation to maturation

La vie commence par la fusion des gamètes pour générer un zygote, dans lequel les constituants à la fois de l'ovocyte et des spermatozoïdes sont partagés au sein d'un syncytium. Le syncytium consiste en des cellules ou tissus dans lesquels des cellules nucléées individuelles distinctes partagent un cytoplasme commun. Alors que l’avantage du syncytium durant la fécondation est tout à fait évident, les syncytia se produisent également dans de nombreux contextes de développement différents dans les plantes, les champignons et dans le règne animal, des insectes aux humains, pour des raisons qui ne sont pas immédiatement évidentes. Par exemple, la lignée germinale de nombreuses espèces de vertébrés et d'invertébrés, des insectes aux humains, présente une structure syncytiale, suggérant que les syncytia constituent des phases conservées de développement de la lignée germinale. Malgré la prévalence commune des syncytia, ces derniers ont cependant confondu les scientifiques depuis des décennies avec des questions telles que la façon dont ils sont formés et maintenus en concurrence avec leurs homologues diploïdes, et quels sont les avantages et les inconvénients qu'ils apportent. Cette thèse va décrire l'utilisation de la lignée germinale syncytiale de C. elegans afin d'approfondir notre compréhension de l'architecture, la fonction et le mode de formation des tissus syncytiaux. Les cellules germinales (CGs) dans la lignée germinale de C. elegans sont interconnectées les unes aux autres par l'intermédiaire de structures appelées des anneaux de CG. En utilisant l'imagerie des cellules vivantes, nous avons d'abord analysé l'architecture syncytiale de la lignée germinale au long du développement et démontré que la maturation de l'anneau de CG se produit progressivement au cours de la croissance des larves et que les anneaux de CG sont composés de myosine II, de l'anilline canonique ANI-1, et de la courte isoforme d’anilline ANI-2, qui n'a pas les domaines de liaison à l’actine et à la myosine, depuis le premier stade larvaire, L1. Parmi les composants de l'anneau de CG, ANI-2 est exprimé au cours du développement et exclusivement enrichi entre les deux CGs primordiales (CGPs) au cours de l'embryogenèse de C. elegans, indiquant qu’ANI-2 est un composant bona fide des anneaux de CG. Nous avons en outre montré que les anneaux de CG sont largement absents dans les animaux mutants pour ani-2, montrant que leur maintien repose sur l'activité d'ANI-2. Contrairement à cela, nous avons trouvé que la déplétion d’ANI-1 a augmenté à la fois le diamètre des anneaux de CG et la largeur du rachis. Fait intéressant, la déplétion d’ANI-1 dans les mutants d’ani-2 a sauvé les défauts d'anneaux de CG des gonades déficientes en ani-2, ce qui suggère que l'architecture syncytiale de la lignée germinale de C. elegans repose sur un équilibre de l'activité de ces deux protéines Anilline. En outre, nous avons montré que lors de leur entrée à l'âge adulte, les mutants ani-2 présentent de sévères défauts de multinucléation des CGs qui découlent de l'effondrement des membranes de séparation des CGs individuelles. Cette multinucléation a coïncidé avec le début de la diffusion cytoplasmique, dont le blocage réduit la multinucléation des gonades mutantes pour ani-2, suggérant que les anneaux de CG résistent au stress mécanique associé au processus de diffusion cytoplasmique. En accord avec cela, nous avons trouvé aussi que la gonade peut soutenir la déformation élastique en réponse au stress mécanique et que cette propriété repose sur la malléabilité des anneaux de CGs. Dans une étude séparée afin de comprendre le mécanisme de formation du syncytium, nous avons suivi la dynamique de division de la cellule précurseur de la lignée germinale, P4 en deux CGP dans l’embryon de C. elegans. Nous avons démontré que les CGPs commencent la cytocinèse de manière similaire aux cellules somatiques, en formant un sillon de clivage, qui migre correctement et transforme ainsi l'anneau contractile en anneau de « midbody ring » (MBR), une structure qui relie de manière transitoire les cellules en division. Malgré cela, les CGPs, contrairement à leurs homologues somatiques, ne parviennent pas à accomplir la dernière étape de la cytocinèse, qui est la libération abscission-dépendante du MBR. Au lieu de cela, le MBR persiste à la frontière entre les CGPs en division et subit une réorganisation et une maturation pour se transformer finalement en structures en forme d'anneau qui relient les cellules en division. Nous montrons en outre que les composants du MB/MBR; UNC-59Septin, CYK-7, ZEN-4Mklp1, RHO-1RhoA sont localisés à des anneaux de CG au long du développement de la lignée germinale du stade L1 à l'âge adulte, ce qui suggère que les anneaux de CG sont dérivés des MBR. Bien qu'il reste encore beaucoup à faire pour comprendre pleinement le mécanisme précis de la formation du syncytium, le maintien, ainsi que la fonction du syncytium, nos résultats appuient un modèle dans lequel la stabilisation du MBR et la cytocinèse incomplète pourraient être une option conservée dans l’évolution pour la formation du syncytium. En outre, notre travail démontre que les régulateurs de la contractilité peuvent jouer un rôle dans la maturation et l’élasticité de l'anneau de CG au cours du développement de la lignée germinale, fournissant un ajout précieux pour une plus ample compréhension de la syncytiogenèse et de sa fonction.

L'implication de la Cycline B dans le processus de cytocinèse

Un dérèglement du cycle cellulaire peut causer le cancer. Lors de la cytocinèse un anneau contractile d’actine et de myosine se forme, se contracte, et donne un anneau du midbody qui mène à l’abscision. Le processus de cytocinèse est sous le contrôle de protéines telles que la GTPase Rho qui active la cytocinèse et les cyclines-Cdks qui l'inhibent. La Drosophile possède 3 cyclines mitotiques CycA/ CycB/ CycB3 qui sont successivement dégradées en fin de mitose et permettent l'initiation de la cytocinèse. La dernière étape d’abscission est un phénomène qui reste encore peu connu. Les protéines Vps4 et CHMP4C liées à ANCHR vont, sous la dépendance de la kinase Aurora B, promouvoir l’abscision mais, suite à quelques études récentes, il semble y avoir une implication de la cycline B. Ici, le but était de tester l’implication de cette cycline dans les processus de cytocinèse et d’abscision, elle a été menée par microscopie à haute résolution en temps réel avec des cellules S2 de l’organisme Drosophila melanogaster par le suivi de protéines recombinantes fluorescentes. L’étude a été divisée en deux axes : gain et perte de fonction par l’intermédiaire respectivement de la protéine Cycline B recombinante stable, non dégradable (CycBstable-GFP) et l’inhibition par l’utilisation d’ARN double brin (ARNdb) sur l’endogène. La CycBstable-GFP a perturbé la cytocinèse en induisant plusieurs anneaux contractiles et midbodies. En revanche la réduction de l’expression de CycB n'a pas eu d’effet observable, et elle ne semble pas avoir d’action sur l’abscission malgré le recrutement de CycB-GFP au midbody tardif. En revanche la protéine Cdk1 semble avoir un rôle dans l'abscision puisque sa réduction d’expression a induit un délai. Elle a donc une implication potentielle sur la cytocinèse.

L'implication de la Cycline B dans le processus de cytocinèse

Un dérèglement du cycle cellulaire peut causer le cancer. Lors de la cytocinèse un anneau contractile d’actine et de myosine se forme, se contracte, et donne un anneau du midbody qui mène à l’abscision. Le processus de cytocinèse est sous le contrôle de protéines telles que la GTPase Rho qui active la cytocinèse et les cyclines-Cdks qui l'inhibent. La Drosophile possède 3 cyclines mitotiques CycA/ CycB/ CycB3 qui sont successivement dégradées en fin de mitose et permettent l'initiation de la cytocinèse. La dernière étape d’abscission est un phénomène qui reste encore peu connu. Les protéines Vps4 et CHMP4C liées à ANCHR vont, sous la dépendance de la kinase Aurora B, promouvoir l’abscision mais, suite à quelques études récentes, il semble y avoir une implication de la cycline B. Ici, le but était de tester l’implication de cette cycline dans les processus de cytocinèse et d’abscision, elle a été menée par microscopie à haute résolution en temps réel avec des cellules S2 de l’organisme Drosophila melanogaster par le suivi de protéines recombinantes fluorescentes. L’étude a été divisée en deux axes : gain et perte de fonction par l’intermédiaire respectivement de la protéine Cycline B recombinante stable, non dégradable (CycBstable-GFP) et l’inhibition par l’utilisation d’ARN double brin (ARNdb) sur l’endogène. La CycBstable-GFP a perturbé la cytocinèse en induisant plusieurs anneaux contractiles et midbodies. En revanche la réduction de l’expression de CycB n'a pas eu d’effet observable, et elle ne semble pas avoir d’action sur l’abscission malgré le recrutement de CycB-GFP au midbody tardif. En revanche la protéine Cdk1 semble avoir un rôle dans l'abscision puisque sa réduction d’expression a induit un délai. Elle a donc une implication potentielle sur la cytocinèse.

Vascular Response Of Ruthenium Tetraamines In Aortic Ring From Normotensive Rats.

Background: Ruthenium (Ru) tetraamines are being increasingly used as nitric oxide (NO) carriers. In this context, pharmacological studies have become highly relevant to better understand the mechanism of action involved. Objective: To evaluate the vascular response of the tetraamines trans-[RuII(NH3)4(Py)(NO)]3+, trans-[RuII(Cl)(NO) (cyclan)](PF6)2, and trans-[RuII(NH3)4(4-acPy)(NO)]3+. Methods: Aortic rings were contracted with noradrenaline (10-6 M). After voltage stabilization, a single concentration (10-6 M) of the compounds was added to the assay medium. The responses were recorded during 120 min. Vascular integrity was assessed functionally using acetylcholine at 10-6 M and sodium nitroprusside at 10-6 M as well as by histological examination. Results: Histological analysis confirmed the presence or absence of endothelial cells in those tissues. All tetraamine complexes altered the contractile response induced by norepinephrine, resulting in increased tone followed by relaxation. In rings with endothelium, the inhibition of endothelial NO caused a reduction of the contractile effect caused by pyridine NO. No significant responses were observed in rings with endothelium after treatment with cyclan NO. In contrast, in rings without endothelium, the inhibition of guanylate cyclase significantly reduced the contractile response caused by the pyridine NO and cyclan NO complexes, and both complexes caused a relaxing effect. Conclusion: The results indicate that the vascular effect of the evaluated complexes involved a decrease in the vascular tone induced by norepinephrine (10-6 M) at the end of the incubation period in aortic rings with and without endothelium, indicating the slow release of NO from these complexes and suggesting that the ligands promoted chemical stability to the molecule. Moreover, we demonstrated that the association of Ru with NO is more stable when the ligands pyridine and cyclan are used in the formulation of the compound.Fundamento: As tetra-aminas de rutênio cada vez mais se destacam como carreadoras da molécula de óxido nítrico. Desse modo, estudos farmacológicos tornam-se altamente relevantes, afim de melhor compreender o mecanismo de ação envolvido. Objetivo: Avaliar a resposta vascular das tetra-aminas trans-[RuII(NH3)4(Py)(NO)]3+, trans-[RuII(Cl)(NO)(Cyclan)](PF6)2 e trans-[RuII(NH3)4(4-acPy)(NO)]3+. Métodos: Anéis de aorta foram pré-contraídos com noradrenalina (10-6M). Após estabilização da tensão, concentração única (10-6M) dos compostos foi adicionada ao banho de incubação. As respostas foram registradas ao longo de 120 minutos. A integridade vascular foi avaliada funcionalmente (acetilcolina 10-6M; nitroprussiato de sódio 10-6M) e histologicamente Resultados: A análise histológica confirmou a presença ou não de células endoteliais nos tecidos analisados. Todos os complexos alteraram a resposta contrátil induzida pela noradrenalina, resultando em aumento de tônus seguido de efeito relaxante. Em anéis com endotélio, a inibição do óxido nítrico endotelial causou redução do efeito contrátil da piridina óxido nítrico. Não foram observadas respostas significativas em anéis com endotélio referente ao composto cyclan óxido nítrico. Por outro lado, em anéis sem endotélio, a inibição da guanilato ciclase reduziu significativamente a resposta contrátil dos complexos piridina óxido nítrico e cyclan óxido nítrico, levando ambos os compostos a um efeito relaxante. Conclusão: Os resultados obtidos demonstram que o efeito vascular dos complexos avaliados apresentaram diminuição no tônus vascular induzido pela noradrenalina (10-6M) ao final do tempo de incubação, em anéis com e sem endotélio, indicando liberação lenta da molécula de óxido nítrico do composto estudado e sugerindo que os ligantes causaram estabilidade química à molécula. Demonstramos que a ligação rutênio óxido nítrico é mais estável quando utilizamos os ligantes piridina e cyclan para a formulação do composto.

Determination Of Detergent And Dispensant Additives In Gasoline By Ring-oven And Near Infrared Hypespectral Imaging.

A method using the ring-oven technique for pre-concentration in filter paper discs and near infrared hyperspectral imaging is proposed to identify four detergent and dispersant additives, and to determine their concentration in gasoline. Different approaches were used to select the best image data processing in order to gather the relevant spectral information. This was attained by selecting the pixels of the region of interest (ROI), using a pre-calculated threshold value of the PCA scores arranged as histograms, to select the spectra set; summing up the selected spectra to achieve representativeness; and compensating for the superimposed filter paper spectral information, also supported by scores histograms for each individual sample. The best classification model was achieved using linear discriminant analysis and genetic algorithm (LDA/GA), whose correct classification rate in the external validation set was 92%. Previous classification of the type of additive present in the gasoline is necessary to define the PLS model required for its quantitative determination. Considering that two of the additives studied present high spectral similarity, a PLS regression model was constructed to predict their content in gasoline, while two additional models were used for the remaining additives. The results for the external validation of these regression models showed a mean percentage error of prediction varying from 5 to 15%.

Natural occurrence, biological activities and synthesis of eight-, nine-, and eleven-membered ring lactones

The natural occurrence, biological activities and synthetic approaches to natural eight-, nine-, and eleven-membered lactones is reviewed. These medium ring lactones are grouped according to ring size, and their syntheses are discussed. The structures of some natural products early identified as medium-ring lactones were revised after total synthesis.

Metal-free synthesis of indanes by iodine(III)-mediated ring contraction of 1, 2-dihydronaphthalenes

A metal-free protocol was developed to synthesize indanes by ring contraction of 1, 2-dihydronaphthalenes promoted by PhI(OH)OTs (HTIB or Koser's reagent). This oxidative rearrangement can be performed in several solvents (MeOH, CH3CN, 2 , 2, 2-trifluoroethanol (TFE), 1 , 1, 1, 3, 3, 3-hexafluoroisopropanol (HFIP), and a 1:4 mixture of TFE:CH2Cl2) under mild conditions. The ring contraction diastereoselectively gives functionalized trans-1, 3-disubstituted indanes, which are difficult to obtain in synthetic organic chemistry

WOOD DENSITY VARIATION AND TREE RING DEMARCATION IN Gmelina arborea TREES USING X-RAY DENSITOMETRY

Due to its relationship with other properties, wood density is the main wood quality parameter. Modern, accurate methods - such as X-ray densitometry - are applied to determine the spatial distribution of density in wood sections and to evaluate wood quality. The objectives of this study were to determinate the influence of growing conditions on wood density variation and tree ring demarcation of gmelina trees from fast growing plantations in Costa Rica. The wood density was determined by X-ray densitometry method. Wood samples were cut from gmelina trees and were exposed to low X-rays. The radiographic films were developed and scanned using a 256 gray scale with 1000 dpi resolution and the wood density was determined by CRAD and CERD software. The results showed tree-ring boundaries were distinctly delimited in trees growing in site with rainfall lower than 25 10 mm/year. It was demonstrated that tree age, climatic conditions and management of plantation affects wood density and its variability. The specific effect of variables on wood density was quantified by for multiple regression method. It was determined that tree year explained 25.8% of the total variation of density and 19.9% were caused by climatic condition where the tree growing. Wood density was less affected by the intensity of forest management with 5.9% of total variation.

Ring chromosome instability evaluation in six patients with autosomal rings

Ring chromosomes are often associated with abnormal phenotypes due to loss of genomic material and also because of ring instability at mitosis after sister chromatid exchange events. We investigated ring chromosome instability in six patients with ring chromosomes 4, 14, 15, and 18 by examining 48- and 72-h lymphocyte cultures at the first, second and subsequent cell divisions after bromodeoxyuridine incorporation. Although most cells from all patients showed only one monocentric ring chromosome, ring chromosome loss and secondary aberrations were observed both in 48-and 72-h lymphocyte cultures and in metaphase cells of the different cell generations. We found no clear-cut correlation between ring size and ring instability; we also did not find differences between apparently complete rings and rings with genetic material loss. The cytogenetic findings revealed secondary aberrations in all ring chromosome patients. We concluded that cells with ring chromosome instability can multiply and survive in vivo, and that they can influence the patient's phenotype.

Linear and nonlinear transport in a small charge-tunable open quantum ring

We experimentally study the Aharonov-Bohm-conductance oscillations under external gate voltage in a semiconductor quantum ring with a radius of 80 nm. We find that, in the linear regime, the resistance-oscillation plot in the voltage-magnetic-field plane corresponds to the quantum ring energy spectra. The chessboard pattern assembled by resistance diamonds, while loading the ring, is attributed to a short electron lifetime in the open configuration, which agrees with calculations within the single-particle model. Remarkably, the application of a small dc current allows observing strong deviations in the oscillation plot from this pattern accompanied by a magnetic-field symmetry break. We relate such behavior to the higher-order-conductance coefficients determined by electron-electron interactions in the nonlinear regime.

Tree-ring characterization of Araucaria columnaris Hook and its applicability as a lead indicator in environmental monitoring

Tree-rings have frequently been used for dating of trees and to determine annual growth increments and forest dynamics, but little is known in tropical conditions about their utilization for environmental monitoring. This paper presents the results of Araucaria columnaris tree-ring characterization by wood anatomy and X-ray densitometric analysis and the determination of Pb concentration. Core samples from twelve araucaria trees were extracted from two sites exposed to air pollution due to intense traffic of vehicles and industrial activities. The tree-rings distinctly presented radial variation in early-latewood thickness and density, and characteristics of juvenile and mature wood. Anatomical and X-ray densitometric analysis were useful to delimit the tree-ring boundaries and to date the tree-rings, as well as to prove the annual formation. The lead concentration in annual araucaria tree-rings, analyzed with graphite furnace atomic absorption spectrometry, indicated the seasonal presence of the heavy metal in the environment during the 30 years studied, although the Pb did not affect tree growth. (c) 2008 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Variation of wood density and relationship with the tree-ring width of mahogany trees, Swietenia macrophylla, from Amazonian tropical forest of Peru

Mahogany trees, Swietenia macrophylla, occur in open rainforest, semi deciduous and deciduous and dense rainforest of Peruvian Amazonian tropical forest. They occur, preferentially, in areas with a defined dry season, with typical phenology and seasonal variation activity, forming distinct tree-rings. The present work had as aim to determine the wood density radial variation of 14 mahogany trees, of two populations of the Peruvian Amazonian tropical forest, through the X-ray densitometry and to evaluate their application as methodology, compared to the classic method of measurement table, for the determination of the treering width. The radial wood apparent density of the trees profiles rendered it possible to delimit the areas of juvenile-adult wood and of the heartwood-sapwood, relative to the anatomical structure and chemical composition differences, due to the extractives and the vessels obstruction by tyloses. The mean, minimum and maximum wood apparent density of the mahogany trees for the Populations A and B were of 0.70; 0.29; 1.01 g.cm(-3) and 0.81; 0.29; 1.19 g.cm(-3), respectively. The analysis of the variance and mean test indicate differences of mean wood density among the mahogany trees of each population, probably due to the age of the trees. There was no correlation between mean wood density of mahogany trees among the two populations, as well as, between the tree-ring width and the respective mean density. The X-ray densitometry technique is an important tool in the evaluation of the radial variation of wood apparent density and the delimitation of tree-ring boundaries, with correlations of 0.94 and 0.93 in relation to measurement table, for each sampled population.

Tree-ring formation, radial increment periodicity, and phenology of tree species from a seasonal semi-deciduous forest in southeast Brazil

Many tropical tree species produce growth rings in response to seasonal environmental factors that influence the activity of the vascular cambium. We applied the following methods to analyze the annual nature of treering formation of 24 tree species from a seasonal semi-deciduous forest of southeast Brazil: describing wood anatomy and phenology, counting tree rings after cambium markings, and using permanent dendrometer bands. After 7 years of systematic observations and measurements, we found the following: the trees lost their leaves during the dry season and grew new leaves at the end of the same season; trunk increment dynamics corresponded to seasonal changes in precipitation, with higher increment (active period) during the rainy season (October-April) and lower increment (dormant period) during the dry season (May-September); the number of tree rings formed after injuries to the cambium coincided with the number of years since the extraction of the wood samples. As a result of these observations, it was concluded that most study trees formed one growth ring per year. This suggests that tree species from the seasonal semi-deciduous forests of Brazil have an annual cycle of wood formation. Therefore, these trees have potential for use in future studies of tree age and radial growth rates, as well as to infer ecological and regional climatic conditions. These future studies can provide important information for the management and conservation of these endangered forests.