Induction of topoisomerase I cleavage complexes by 1-β-d-arabinofuranosylcytosine (ara-C) in vitro and in ara-C-treated cells

1-β-d-Arabinofuranosylcytosine (Ara-C) is a nucleoside analog commonly used in the treatment of leukemias. Ara-C inhibits DNA polymerases and can be incorporated into DNA. Its mechanism of cytotoxicity is not fully understood. Using oligonucleotides and purified human topoisomerase I (top1), we found a 4- to 6-fold enhancement of top1 cleavage complexes when ara-C was incorporated at the +1 position (immediately 3′) relative to a unique top1 cleavage site. This enhancement was primarily due to a reversible inhibition of top1-mediated DNA religation. Because ara-C incorporation is known to alter base stacking and sugar puckering at the misincorporation site and at the neighboring base pairs, the observed inhibition of religation at the ara-C site suggests the importance of the alignment of the 5′-hydroxyl end for religation with the phosphate group of the top1 phosphotyrosine bond. This study also demonstrates that ara-C treatment and DNA incorporation trap top1 cleavage complexes in human leukemia cells. Finally, we report that camptothecin-resistant mouse P388/CPT45 cells with no detectable top1 are crossresistant to ara-C, which suggests that top1 poisoning is a potential mechanism for ara-C cytotoxicity.

Cholinergic neurons of fetal rat telencephalon in aggregating cell culture respond to NGF as well as to protein kinase C-activating tumor promoters.

Serum-free aggregating cell cultures of fetal rat telencephalon treated with the potent tumor promoter phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) showed a dose-dependent, persistent stimulation of the enzymes choline acetyltransferase (ChAT), glutamic acid decarboxylase and glutamine synthetase. After elimination of the proliferating cells by treatment of the cultures with Ara-C (0.4 microM) only the cholinergic marker enzyme, ChAT, could be stimulated by tumor promoters. The non-promoting phorbol ester, 4 alpha-phorbol 12,13-didecanoate proved to be inactive in these cultures, whereas the potent non-phorbol tumor promoter, mezerein, produced an even greater stimulatory effect than PMA. Since PMA and mezerein are potent and specific activators of protein kinase C, the present results suggest a role for this second messenger in the development of cholinergic telencephalon neurons. Stimulation of ChAT required prolonged exposure (48 h) of the cultures to PMA and the responsiveness of the cholinergic neurons to the tumor promoters decreased with progressive cellular maturation. The cholinergic telencephalon neurons showed the same pattern of responsiveness for tumor promoters as for nerve growth factor (NGF). However, the combined treatment with NGF and either PMA or mezerein produced an additive stimulatory effect, suggesting somewhat different mechanisms of action.

Controlled adhesion and growth of long term glial and neuronal cultures on Parylene-C

This paper explores the long term development of networks of glia and neurons on patterns of Parylene-C on a SiO2 substrate. We harvested glia and neurons from the Sprague-Dawley (P1–P7) rat hippocampus and utilized an established cell patterning technique in order to investigate cellular migration, over the course of 3 weeks. This work demonstrates that uncontrolled glial mitosis gradually disrupts cellular patterns that are established early during culture. This effect is not attributed to a loss of protein from the Parylene-C surface, as nitrogen levels on the substrate remain stable over 3 weeks. The inclusion of the anti-mitotic cytarabine (Ara-C) in the culture medium moderates glial division and thus, adequately preserves initial glial and neuronal conformity to underlying patterns. Neuronal apoptosis, often associated with the use of Ara-C, is mitigated by the addition of brain derived neurotrophic factor (BDNF). We believe that with the right combination of glial inhibitors and neuronal promoters, the Parylene-C based cell patterning method can generate structured, active neural networks that can be sustained and investigated over extended periods of time. To our knowledge this is the first report on the concurrent application of Ara-C and BDNF on patterned cell cultures.

L'oxitocina estimula l'aprenetatge en nens autistes

Científics nord-americans creuen que aquesta hormona podria utilitzar-se durant les sessions de teràpia cognitiva per millorar-ne els resultats

El balbuceig dels nadons és la clau del llenguatge

Un estudi demostra que els primers sons que vocalitzen els nens més petits tenen un significat més complex del que s'havia pensat fins ara

Un avenç espectacular i tres consideracions

El treball és el primer èxit en persones de la tècnica que va permetre el naixement de l"ovella Dolly

El vi també alegra els gens antiedat

Un nou estudi a 'Science' descriu l'engranatge genètic que fa que el consum de resveratrol incideixi en la regeneració cel·lular

Els nous materials s'inspiren en taurons i flors

Els nous materials sintètics, els més revolucionaris, s"inspiraran en la natura, capaç de crear per ella mateixa estructures amb propietats úniques

Les àvies han afavorit l'evolució de l'espècie

En el moment en què la dona va augmentar la seva esperança de vida i va poder tenir cura dels néts, va millorar la supervivència dels humans

Els líders pateixen menys estrès que els subordinats

Un estudi desmunta tòpics sobre les persones amb responsabilitats: tenir control dóna més tranquil·litat que viure subordinat al que decideixen altres

Per què és important el bosó de Higgs

El professor i investigador de la UB ens explica la rellevància del descobriment realitzat pels científics europeus

L"estructura del cervell també condiciona les idees polítiques

Diferents estudis apunten que les persones que donen suport a la pena de mort, les guerres preventives i la cursa armamentística tenen una estructura cerebral diferent

Ciència per ser optimistes

Cada any es publiquen desenes de milers de treballs científics, però de tots els que he tingut constància aquests darrers dotze mesos en vull destacar dos per la càrrega simbòlica que tenen en relació amb l"optimisme.

El cervell, a judici

En alguns casos judicials s'han començat a aplicar tècniques de neuroimatge com a prova per determinar el grau de responsabilitat. No només per diagnosticar patologies mentals, sinó també per saber si s'està mentint. El seu ús es polèmic. No hi ha dos cervells iguals

Supermosquits de disseny, una eina per combatre malalties infeccioses

Els insectes són portadors dels paràsits i virus que provoquen la malària i el dengue. Si s'aconseguís 'desactivar' la seva capacitat d'escampar-los es reduiria l'impacte d'aquestes malalties