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FOCUS PLATEFORME : La spectroscopie IRTF différentielle, un outil déterminant pour l’étude des mécanismes mis en jeu dans les réactions de photocatalyse

FOCUS PLATEFORME : La spectroscopie IRTF différentielle, un outil déterminant pour l’étude des mécanismes mis en jeu dans les réactions de photocatalyse | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Le contexte. Le soleil, source d’énergie renouvelable la plus abondante, possède le potentiel de remplacer à plus ou moins long terme les énergies fossiles. Son caractère intermittent (alternance jour/nuit) nécessite par contre la capture de son énergie et sa conversion sous une forme chimique, facilement stockable et transportable. A Paris-Saclay, plusieurs communautés se sont regroupées pour travailler activement dans ce domaine des énergies alternatives, et notamment au développement de systèmes de conversion efficaces, robustes et économiquement viables. Ces recherches, multidisciplinaires par nature, s’intègrent aujourd’hui dans des programmes propres à certains organismes, comme la fermeture du cycle de carbone au CEA, mais également dans des programmes mobilisant des scientifiques de tout le territoire Paris-Saclay, citons ceux impliqués dans l’initiative de recherche stratégique (IRS) et objet transverse et interdisciplinaire (OTI) Momentom (MOlecules and Materials for the ENergy of TOMorrow). Un des procédés développés dans le cadre de ces programmes est la photocatalyse, considérée aujourd’hui comme une solution innovante et alternative pour la production d’un « carburant solaire » à partir de ressources abondantes et inépuisables que sont l’eau et le dioxyde de carbone. Aussi appelée « photosynthèse artificielle », cette approche s’inspire des mécanismes de la photosynthèse naturelle, source principale d’oxygène nécessaire à la vie sur terre et à l’origine de nos réserves énergétiques fossiles sous forme de biomasse.

 

Des recherches innovantes, mais aussi des contributions clés de plateformes … Exemple choisi. Récemment, des équipes de recherche de l’Institut de biologie intégrative de la cellule / Institut des sciences du vivant Frédéric Joliot (I2BC, CNRS/CEA/Université Paris Saclay), de l’Institut de chimie physique (ICP, CNRS/Université Paris Saclay) et de l’Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay (ICMMO, CNRS/Université Paris Saclay) viennent de faire un pas décisif dans le domaine de la photosynthèse artificielle : ensemble, elles ont utilisé de nouveaux polymères organiques nanostructurés, molécules complexes qui, en solution et sous l’action de la lumière, ont pu reproduire les fonctions du Photosystème II : oxyder l’eau en oxygène et stocker l’hydrogène produit au sein d’une molécule tierce (ici une quinone réduite en quinol). Ce travail n’aurait pu se faire sans la contribution majeure de la plateforme de spectroscopie IRTF de l’I2BC, ses équipements et les données générées ayant permis de mettre en évidence que les électrons et protons issus de la réaction d’oxydation de l’eau sont dans un premier temps stockés sur le polymère nanostructuré ! En savoir plus ? Voir aussi Patel et al., Chem. Sci. 2020.

 

La contribution de la plateforme ne s’arrêtera pas là, son expertise est déjà engagée dans la compréhension fine du mode de fonctionnement de ce nanomatériau photocatalytique très prometteur !

 

Vous avez dit « IRTF », « IRTF différentielle » ? La spectroscopie vibrationnelle infrarouge à transformée de Fourier (IRTF), comparée à la spectroscopie électronique (UV-visible) par exemple, est applicable à toute molécule. Elle délivre une quantité d’information extrêmement riche et permet d’obtenir des empreintes caractéristiques de fonctions chimiques. La technique dite différentielle permet quant à elle de s’affranchir des contributions dominantes et non souhaitées de certains composants du mélange observé (par exemple, le solvant) et de détecter sélectivement des modifications spectrales liées aux perturbations induites par l’opérateur au système (changement pH, changement redox, ou irradiation par de la lumière, voir illustration ci-dessus).

 

La plateforme de spectroscopie IRTF de l’I2BC est située au Laboratoire des Mécanismes Fondamentaux en Bioénergétique (Institut Joliot, CEA Paris-Saclay). Elle met à disposition des utilisateurs des spectromètres IRTF avancés et elle est équipée pour répondre à la plus grande partie des besoins des analyses IRTF. La plateforme comprend 4 spectromètres avec plusieurs accessoires : cellule à transmission, accessoires ATR, cellule électrochimique, thermostats, cryostats pour expériences à basse température... Elle permet l’étude d’échantillons sous différentes formes (liquide, solide, poudre...). Le laboratoire est aussi spécialisé dans la spectroscopie IRTF différentielle, résolue dans le temps, à basse température, et possède une bonne expertise dans l’étude de réactions biochimiques et photo-induites. La plateforme de spectroscopie IRTF fait partie du pôle des plateformes de Biophysique de l’I2BC qui comprend les plateformes de RPE, FTIR, résonance Raman, spectroscopies électroniques et microscopie de fluorescence à super-résolution.

 

Contacts : Annamaria Quaranta (Annamaria.QUARANTA@cea.fr), Winfried Leibl (Winfried.LEIBL@cea.fr), Ally Aukauloo (ally.aukauloo@universite-paris-saclay.fr)

 

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FOCUS PLATEFORME : Des souris, des hommes et leurs microbiotes … une expertise forte à AnimEx !

FOCUS PLATEFORME : Des souris, des hommes et leurs microbiotes … une expertise forte à AnimEx ! | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

La Plateforme AnimEx (Animalerie et Exploration fonctionnelle du petit animal) de l’UMS IPSIT (Faculté de pharmacie, Université Paris-Saclay) offre à la communauté scientifique des structures d’hébergement et d’élevage d’animaux et des équipements pour l’exploration fonctionnelle du petit animal. La plateforme développe ses activités sur deux sites géographiques : la Faculté de Pharmacie de Châtenay-Malabry (AnimEx1) et le centre INSERM de l’Hôpital Antoine-Béclère à Clamart (AnimEx2), objet de ce FOCUS PLATEFORME !

 

Quelle spécificité pour AnimEx2 ? AnimEx2 a développé une forte expertise des modèles murins visant à analyser l’impact du microbiome humain dans le développement de différentes pathologies. Le microbiome regroupe l’ensemble des microorganismes, bactériens, fongiques et viraux que l’on retrouve au niveau des muqueuses et épithéliums. Il existe pour une majorité de ces microorganismes, une spécificité d’espèces qui représente un frein pour l’étude des microbiomes humains chez l’animal et c’est dans ce cadre que les équipes utilisatrices d’AnimEx 2 ont développé des stratégies d’humanisation de souris immunocompétentes.

 

Deux exemples concrets associés à l’UMR-S 996 INSERM – UPSaclay (Inflammation, Microbiome and Immunosurveillance) ?

 

Exemple 1 - Equipe II (Immunoregulation, chemokines and viral persistence) : Cette équipe, spécialiste des interactions entre le papillomavirus humain (HPV) et son hôte humain, développe des stratégies de greffes d’équivalents de peau humaine générée in vitro pour implanter le virome cutané humain, et en explorer les effets sur l’homéostasie tissulaire. Par ailleurs, l’équipe étudie les aspects pathogènes du virome cutané dans des modèles transgéniques d’oncogenèse causée par HPV ayant permis de mettre en évidence des facteurs de susceptibilité de l’hôte humain (Freitas et al, 2016 ; Gallego et al, 2021).

 

Exemple 2 - Equipe III (Microbiome in liver disease: from susceptibility to treatment) : Pour l’étude du microbiote intestinal dans le cadre des hépatopathies nutritionnelles, cette équipe transplante des microbiotes intestinaux de patients à des souris. Ces modèles ont déjà permis de mettre en évidence le rôle causal du microbiote intestinal dans la maladie alcoolique du foie (Llopis et al, 2016; Wrzosek et al, 2020) et visent actuellement à apporter des perspectives thérapeutiques qui seront testées lors d’études preuves de concept.

 

Contact : Valérie Domergue (valerie.domergue@universite-paris-saclay.fr)

Plug In Labs Université Paris-Saclay : cliquer ICI

Lire à nouveau le précédent FOCUS PLATEFORME d’AnimEX (octobre 2019) ? Cliquer ICI

 

La Plateforme AnimEx (Animalerie et Exploration fonctionnelle du petit animal) est située sur deux sites de l’Université Paris-Sud, la Faculté de Pharmacie de Châtenay-Malabry et le Centre INSERM de l’Hôpital Antoine-Béclère à Clamart. Sa mission principale est d’offrir à la communauté scientifique du secteur public ou privé, des structures d’hébergement et d’élevage d’animaux et des équipements pour l’exploration fonctionnelle du petit animal. AnimEx, est membre de CAPSud (Consortium des Animalerie Paris-Sud), est rattaché au Comité d’éthique CEEA n°26 et utilise le logiciel Tick@Lab pour la gestion de ses animaux. AnimEx1 (site de Châtenay) : Capacité d'hébergement : 3 500 cages (souris, rats, hamsters, cobayes, lapins). Superficie : 1 200 m². AnimEx2 (site de Clamart) : Capacité d'hébergement : 840 cages (3 500 souris). Superficie : 200 m².

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Une vie bruitée au quotidien : quelles conséquences pour le système auditif ?

Une vie bruitée au quotidien : quelles conséquences pour le système auditif ? | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Nous vivons dans un environnement de plus en plus bruyant et le nombre de jours où nous sommes à la limite autorisée de 85dB en milieu professionnel augmente chaque année. Dans le passé, de nombreux travaux ont exposé de très jeunes animaux (dans leurs premières semaines de développement) à des milieux bruités et ont décrit des réorganisations de la tonotopie corticale. D’autres travaux ayant exposé de jeunes adultes pendant 2-5 mois à des milieux bruités favorisant une bande de fréquence (par exemple 4-20kHz), ont décrit des effets spectaculaires sur l’organisation tonotopique et les propriétés fonctionnelles des neurones. A ce jour, aucune étude n’avait à la fois tenté d’exposer des animaux à un bruit large bande similaire au milieu bruité urbain, ni d’exposer des animaux pendant la quasi-totalité (85%) de leur vie à un bruit de 80dB pendant 8h/j.

 

Ce type d’étude a été réalisé par une équipe de NeuroPSI, en collaboration avec J-L Puel et J Bourien de l’institut des Neurosciences de Montpellier. Dans ces conditions et même après 18 mois d’exposition quotidienne, les mesures prises au niveau de la cochlée n’ont pas révélé de perte en synapse entre cellules ciliées et fibres du nerf auditif, ni d’élévation des seuils du nerf auditif et du tronc cérébral auditif. Par contre, les neurones du cortex auditif suivent moins bien les modulations d’amplitude et détectent moins de petits changements d’amplitude dans l’enveloppe des stimuli acoustiques.

 

Les conclusions principales de ce travail publié dans Cerebral Cortex sont qu’on ne peut pas prédire les effets d’une exposition de longue durée à un milieu bruité sur la base d’expositions de 2-4 mois. De plus, des altérations du traitement cortical des modulations d’amplitude peuvent apparaître en l’absence de synaptopathie et d’augmentation des seuils périphériques.

 

Contact : boris@pi314.net ou jean-marc.edeline@universite-paris-saclay.fr

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Un nouveau mécanisme de réversion d’une stérilité mâle chez les hybrides de colza

Un nouveau mécanisme de réversion d’une stérilité mâle chez les hybrides de colza | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

La production de semences hybrides chez de nombreuses espèces de grande culture, comme le colza, est fortement facilitée par l’utilisation des stérilités mâles cytoplasmiques (SMC). Ces systèmes d’infertilité naturelle rendent en effet les plantes mâles stériles, qui ne peuvent alors se reproduire que par inter-croisement, et sont utilisés par les semenciers pour diminuer les coûts de production des semences hybrides. Pour les espèces de grande culture chez lesquelles on récolte les grains (colza, riz, maïs …), il est utile toutefois que les plantes hybrides, une fois produites, retrouvent une fertilité mâle normale afin de pouvoir s’autoféconder. On parle alors d’hybrides restaurés.

 

Les SMC sont induites par des gènes mitochondriaux inducteurs de stérilité et peuvent être contrôlées par des gènes nucléaires dits restaurateurs de la fertilité (Rf). Les gènes Rf codent des protéines adressées aux mitochondries et interfèrent le plus souvent avec l’expression des gènes mitochondriaux inducteurs de stérilité. La SMC OGU-INRA a beaucoup été utilisée pour la production de semences hybrides de colza à travers le monde. Les déterminants génétiques de cette SMC sont connus depuis longtemps mais la façon dont le gène restaurateur (nommé PPR-B ou Rfo) de cette SMC parvient à éteindre le gène mitochondrial inducteur de stérilité (orf138) était encore incomprise.

 

L’équipe d’Hakim Mireau de l’Institut Jean-Pierre Bourgin – IJPB (INRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Versailles) vient de publier une étude dans la revue PNAS dans laquelle elle montre que cette inactivation fonctionnelle passe par une inhibition spécifique de la traduction du gène mitochondrial de la SMC OGU-INRA. De manière étonnante, cette inhibition traductionnelle implique un blocage de la progression des ribosomes le long de l’ARN messager issu du gène de la SMC. C’est la première fois qu’un tel mécanisme est révélé.

 

Ces résultats originaux ouvrent la voie au développement de gènes restaurateurs synthétiques pour des SMC pour lesquelles des Rfs naturels efficaces n’ont pu être identifiés.

 

Légende Figure : Schéma illustrant le mode d'action moléculaire du restaurateur de la fertilité PPR-B qui, après transfert dans les mitochondries, inhibe spécifiquement l'élongation de la traduction le long de l'ARNm mitochondrial orf138, inhibant ainsi la production de la protéine de stérilité Orf138 et restaurant la fertilité mâle.

 

Contact : hakim.mireau@inrae.fr

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L'avenir de l'épigénomique bactérienne

L'avenir de l'épigénomique bactérienne | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

L’épigénomique fait référence à l’analyse systématique des modifications moléculaires héréditaires mais réversibles, de l’ADN et de la chromatine, parmi lesquelles la plus étudiée est la méthylation de l’ADN. Chez les bactéries, trois formes majeures de méthylation de l’ADN ont été détectées : la N6-méthyladénine (6mA, la plus abondante), la N4-méthylcytosine (4mC) et la 5-méthylcytosine (5mC). Ces marques sont introduites par des ADN méthyltransférases (MTases) associées à des systèmes de restriction-modification (R-M) ou par des MTases orphelines (dépourvues d’endonucléase de restriction, REase). Propulsés par les progrès récents des technologies de séquençage de troisième génération, plus de 4 000 méthylomes ont été cartographiés à ce jour. En conséquence, le domaine de l’épigénomique bactérienne connaît une expansion remarquable au-delà des analyses de méthylome d’un génome unique vers le domaine de l’intégration de données multi-omiques.

 

Dans une étude d’opinion publiée dans mSystems, Pedro Oliveira (Laboratoire de Génomique Métabolique, Genoscope, CEA-Jacob/CNRS/UEVE/UPSaclay, Évry) analyse quatre axes de recherche prometteurs pour l’avenir :

 

1) L’importance croissante d’étudier la méthylation 5mC, ses conséquences fonctionnelles et son évolution, car des études récentes ont mis en lumière des rôles auparavant sous-estimés dans la virulence et l’adaptation à l’hôte.

 

2) La possibilité d’envisager une stratégie chimiothérapeutique antimicrobienne basée sur des molécules qui interfèrent sélectivement avec l’équilibre R-M en se liant à la MTase ou en augmentant son taux de protéolyse. Une telle stratégie entraînerait la perte de la protection fournie par la méthylation épigénétique, suivie du clivage de l’ADN chromosomique par la REase apparentée et finalement de la mort cellulaire.

 

3) Les analyses métaépigénomiques de bactéries de différentes niches écologiques pour l’approfondissent de notre compréhension de l’évolution des systèmes de méthylation et des impacts de la méthylation de l’ADN dans la formation et composition de ces niches.

 

4) Le besoin de mieux comprendre l’émergence d’hétérogénéité épigénétique dans des populations bactériennes clonales. Pour cela nous avons besoin des améliorations technologiques dans le domaine du séquençage, nous permettant d'atteindre la résolution nécessaire pour percevoir telle hétérogénéité.

 

Tous ces observations mettent en lumière l’importance croissante de la méthylation chez les bactéries, et son étude reste un défi passionnant pour l’avenir.

 

Contact : pcoutool@genoscope.cns.fr

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L’IRM, un outil de référence pour évaluer l’efficacité du traitement du rachitisme !

L’IRM, un outil de référence pour évaluer l’efficacité du traitement du rachitisme ! | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Le rachitisme génétique hypophosphatémique lié à l’X ou XLH est une pathologie rare, pédiatrique qui touche le cartilage de croissance et l’os. Il est causé par des mutations du gène PHEX et par une production excessive de FGF23 responsable d’une hypophosphatémie et d’un défaut de minéralisation majeur de tous les tissus durs de l’organisme. Les radiographies standards, irradiantes, ne permettent pas d’évaluation quantitative du rachitisme ; elles sont utilisées pour suivre l’évolution des lésions chez l’enfant en clinique et dans les essais thérapeutiques

 

Une étude multicentrique parue dans European Journal of Endocrinology et coordonnée par Agnès Linglart de l’hôpital Bicètre (AP-HP, Le Kremlin-Bicêtre) a permis d’évaluer l’intérêt de l’IRM comme outil d’évaluation de l’efficacité du burosumab, l’anticorps antiFGF23, dans le traitement de l’XLH. Pour cela, une cohorte unique de 17 enfants XLH a été suivie prospectivement par des IRMs du cartilage de croissance pendant 1 an lors du traitement par une molécule innovante, l’anticorps antiFGF23.

 

Il a été ainsi possible de quantifier l’amélioration de certains paramètres du rachitisme sous traitement, par exemple, la diminution de ~44% des images de rachitisme sur les coupes transversales de cartilage de croissance, et l’association à l’amélioration des paramètres biochimiques, comme l’hypophosphatémie, sous traitement.

 

Ces résultats permettent de proposer une alternative pertinente non irradiante, quantitative, évolutive pour l’évaluation d’un traitement chez l’enfant qui sera administré certainement pendant plusieurs décennies. Il ne faut pas négliger certaines limites à son développement comme l’accès à l’IRM ou la durée d’examen pour les enfants très jeunes.

 

Légende Figure : Images d’IRM d’une jeune homme atteint de XLH qui a débuté un traitement par antiFGF23 à l’âge de 13 ans. A. Les IRMs à baseline et après 1 an de traitement montrent une regression des lésions de rachitisme visibles sur la physe (mesurées par les flèches et les surfaces) B. Pour exemple, les radiographies des membres inférieurs ne permettent pas d’évaluation quantitative de l’efficacité du traitement.

 

Contact : agnes.linglart@aphp.fr

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Implication du gène EGR1 au cours du vieillissement des cellules souches hématopoïétiques humaines (CSH) : Induction d’un programme inflammatoire et leucémique

Implication du gène EGR1 au cours du vieillissement des cellules souches hématopoïétiques humaines (CSH) : Induction d’un programme inflammatoire et leucémique | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Pendant le vieillissement, les cellules souches hématopoïétiques (CSH) perdent progressivement leurs capacités d’autorenouvellement et de différenciation nécessaires au maintien de la production des cellules sanguines au sein de la moelle osseuse tout au long de la vie. Pour comprendre les mécanismes moléculaires de ce processus, Christophe Desterke, Annelise Bennaceur-Griscelli et Ali Turhan de l’UA9 (INSERM/UPSaclay et AP-HP, Villejuif) ont exploré de manière comparative, l’hétérogénéité cellulaire des CSH, par analyse du transcriptome de cellules uniques en fonction de l’âge, chez les sujets jeunes (18-30 ans) ou âgés (65-75 ans).

 

Leur étude publiée dans Stem Cell Research & Therapy montre qu’au cours du vieillissement et indépendamment du sexe, il existe une augmentation majeure de l’expression du gène EGR1 (Early Growth Response 1) dans les CSH primitives, accompagnée de dérèglements des gènes du cycle cellulaire avec induction de molécules de quiescence. La décision cellulaire liée à l’expression d’EGR1 dans les CSH de sujets âgés a permis d’observer l’enrichissement d’un réseau impliqué comprenant des molécules partenaires connues comme intervenant dans la physiopathologie de maladies immunes et leucémiques.

 

En conclusion, ce travail montre pour la première fois l’implication du facteur de transcription EGR1 dans le vieillissement des CSH humaines, avec activation de programmes impliqués dans la leucémogenèse, dont la fréquence augmente avec l’âge. Ceci en fait un potentiel candidat pour modifier l’homéostasie du tissu sanguin vieillissant.

 

Légende Figure : L’expression du gène EGR dans les cellules souches hématopoïétiques humaines au cours du vieillissement : CSH : cellule souche hématopoïétique, A/ hétérogénéité du transcriptome des CSH humaines en fonction de l’âge ; B/ Hétérogénéité d’expression d’EGR1 dans les CSH humaines ; C/ Hétérogénéité d’expression de CDK6 dans les CSH humaines ; D/ Trajectoire cellulaire dans les CSH humaines ; E/  Trajectoire cellulaire dans les CSH humaines en fonction du vieillissement ; F/ vagues d’expression d’EGR1 et de ses partenaires associés au cours du vieillissement des CSH humaines.

 

Contact : ali.turhan@aphp.fr

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Les résidus de cultures, une matrice où microorganismes - champignons et bactéries, pathogènes mais aussi bénéfiques - foisonnent. Combien d’entre eux peuvent-il être « cultivés » ?

Les résidus de cultures, une matrice où microorganismes - champignons et bactéries, pathogènes mais aussi bénéfiques - foisonnent. Combien d’entre eux peuvent-il être « cultivés » ? | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

En combinant des approches « culture-dépendantes » (isolement de souches et identification moléculaire) et « culture-indépendantes » (métabarcoding), une étude menée par les chercheurs de l’UMR Biologie et Gestion des Risques en Agriculture - BIOGER (INRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Thiverval-Grignon) a permis la caractérisation de la diversité du microbiote de résidus de blé et de colza en système de grandes cultures. Il s’agit d’un travail assez classique, mais souvent sous-valorisé compte tenu des perspectives agroécologiques appliquées qu’il ouvre. Parue dans le journal Diversity, il s’agit de la cinquième et dernière publication issue des travaux de thèse de Lydie Kerdraon [1-2-3-4-5], encadrée par Frédéric Suffert et Valérie Laval dans le laboratoire BIOGER.

 

L'objectif était de développer une méthodologie pour estimer la « cultivabilité » des micro-organismes des taxons fongiques et bactériens les plus abondants identifiés par une approche globale de métabarcoding et, à plus long terme, pouvoir élaborer des communautés microbiennes synthétiques pour des études d’interaction plus approfondies (par exemple, tests d’agents de lutte biologique contre les agents phytopathogènes pendant leur phase de survie). Des isolements « à haut débit » ont été pratiqués à partir de quelques échantillons de résidus, sans a priori, pour les bactéries, et des isolements à « bas débit » à partir de nombreux échantillons, avec à priori (basé sur une sélection de morphotypes), pour les champignons. La diversité bactérienne (158 ASV, 36 genres) est apparue comme étant relativement plus élevée que la diversité fongique (131 ASV, 17 genres). L'isolement et le métabarcoding ont fourni des informations en ce sens, cohérentes et complémentaires : ils ont révélé plusieurs ASV communes, mais aussi spécifiques, et au final à des profils fongiques et bactériens assez proches.

 

Contact : Frederic.Suffert@inrae.fr ou valerie.laval@inrae.fr

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Portrait Jeune Chercheuse - Christine Tran, maître de conférences en chimie thérapeutique

Portrait Jeune Chercheuse - Christine Tran, maître de conférences en chimie thérapeutique | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Christine Tran a été recrutée en tant que maître de conférences en Chimie thérapeutique en septembre 2020, à la Faculté de Pharmacie de l’Université Paris-Saclay. Elle a intégré le laboratoire Biomolécules : Conception, Isolement, Synthèse (BioCIS, UMR 8076 Cnrs/UPSaclay, Châtenay-Malabry) dirigée par Dr Mouâd Alami.

 

Christine Tran a effectué sa thèse en Chimie organique à l’Université Paris Descartes de 2012 à 2015 au laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques (UMR 8601), sous la direction du Dr Peter I. Dalko. Ses travaux ont porté sur la synthèse de sondes moléculaires photoactivables à deux photons.

 

Elle a poursuivi son parcours post-doctoral en Chimie médicinale à l’Imperial Collège London dans l’équipe du Pr. Alan C. Spivey. Son projet, financé par une bourse de mobilité de la Fondation ARC (Association pour la Recherche sur le Cancer), a été focalisé sur la synthèse de composés mimes d’hélices alpha, antagonistes potentiels du récepteur aux androgènes, dans la recherche de nouveaux traitements du cancer de la prostate. En octobre 2017, elle a rejoint l’équipe du Dr Virginie Vidal à Chimie ParisTech en qualité d’ATER (Attaché Temporaire d’Enseignement et de Recherche). En parallèle de ses enseignements en Chimie organique avancée, elle a étudié les réactions de cyclisation de type [2+2+2] catalysée au ruthénium pour l’élaboration de nouvelles plateformes hétérocycliques. Par la suite, elle a travaillé auprès du Dr Samir Messaoudi à l’Université Paris Saclay en tant que chercheuse postdoctorale sur la C-H activation des sucres par groupement directeur.

 

Actuellement, elle participe aux projets de recherche en Chimie médicinale de l’équipe du Pr Abdallah Hamze. Dans ce cadre, elle s’intéresse à la synthèse de nouveaux composés hétérocycliques à activités biologiques potentielles, ainsi qu’à la conception de molécules duales à visée antitumorale.

 

Depuis son recrutement, Christine Tran enseigne la Chimie thérapeutique aux étudiants de 3ème année de Pharmacie et de licence en Chimie de l’Université Paris Saclay.

 

“J’ai appris que la voie du progrès n’était ni rapide ni facile.’’ Marie Curie

 

Contact : christine.tran@universite-paris-saclay.fr

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RAPPEL ! Colloque relations hôte-pathogène - Faculté de Médecine Paris-Saclay - 18 octobre 2021

RAPPEL ! Colloque relations hôte-pathogène - Faculté de Médecine Paris-Saclay - 18 octobre 2021 | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

La Faculté de Médecine et la Faculté de Pharmacie de l'Université Paris-Saclay organisent un colloque sur le thème

 

"Relations hôte-pathogène"

 le lundi 18 octobre 2021 de 9h à 17h

 en amphi A

à la Faculté de Médecine Paris-Saclay

au Kremlin-Bicêtre.

 

La pandémie de COVID-19 liée au coronavirus SARS-CoV-2 illustre combien les maladies infectieuses restent un enjeu de santé publique majeur à l’échelle mondiale. Elle rappelle également combien, face à une telle crise, l’exigence d’une recherche rigoureuse et de qualité est cruciale pour apporter des avancées scientifiques rapides permettant d’améliorer la prise en charge des patients. Elle illustre également l’importance des interactions entre hôte et pathogènes qui peuvent moduler la pathogénicité et le pronostic des maladies infectieuses. Ainsi, à côté des agents microbiens, la modulation thérapeutique de ces interactions hôte-pathogène peut représenter une nouvelle arme thérapeutique pour lutter contre les maladies infectieuses.

 

Cette journée organisée conjointement par les Conseils Scientifiques des facultés de Médecine et de Pharmacie de l’Université Paris-Saclay a pour objectif de faire le point sur les modulations réciproques entre hôtes et pathogènes, de la recherche fondamentale jusqu’aux retombées cliniques.

 

Programme des présentations plénières en amphi


Introduction - Didier Samuel et Marc Pallardy, Doyen des Facultés de Médecine et de Pharmacie de l'Université Paris-Saclay

Conférence inaugurale
- Relation hôte-SARS-CoV-2 - Yazdan Yazdanpanah

Modulation de l’hôte par le pathogène
- Modulation de l'autophagie par les agents viraux - Audrey Esclatine
- Le système immunitaire, l'adipocyte et le VIH, un ménage à 3 dangereux - Christine Bourgeois
- Rôle des récepteurs purinergiques dans les étapes précoces des infections virales - Jean-Luc Perfettini

Pause posters

Modulation du pathogène par l’hôte
- Modulation du virome cutané et immunosuppression - Claire Deback
- Résistance aux antibiotiques et adaptation de klebsiella pneumoniae in vivo - Rémy Bonnin
- Impact des phages tempérés du microbiote, exemple des coliphages fécaux d’une cohorte de 600 enfants - Marie-Agnès Petit

Pause déjeuner et posters

Méthodes innovantes d’étude des interactions hôte-pathogène
- Nouvelles techniques d’imagerie de l'infection et de l'immunité - Roger Le Grand
- Etude des interactions hôte-pathogène par cryo-microscopie électronique - Guillaume Tresset

Pause posters

Nouvelles approches thérapeutiques
- Les nanomédicaments peuvent-ils améliorer les traitements contre le VIH ? - Hervé Hillaireau
- Nouvelles approches thérapeutiques face à la leishmaniose ciblant le trafic vésiculaire de la cellule hôte - Sébastien Pomel
- Traitements immunomodulateurs des maladies infectieuses, l'exemple de la COVID-19 - Xavier Mariette

Conclusion - Marc Humbert et Elias Fattal, Vice-Doyens Recherche des Facultés de Médecine et de Pharmacie de l'Université Paris-Saclay

 

Nous avons gardé des créneaux pour les lauréats de notre appel à abstracts. La sélection est en cours. Le programme sera mis à jour prochainement.

 

Forum de discussion dans le hall des amphis

Des temps de pause dans les présentations plénières seront prévus, si les mesures en vigueur le permettent, comme des temps de visite des posters et des stands et des temps d'échanges.

Des enseignants-chercheurs, chercheurs et praticiens hospitaliers ayant des projets de recherche en santé en lien avec les relations hôte-pathogène afficheront le résumé de leurs travaux en poster et seront présents pour en discuter avec vous.

 

Comité d'organisation
Françoise Bachelerie - Rémy Bonnin - Sylvia Cohen-Kaminsky - Sandrine Cojean - Anne Dupressoir - Elias Fattal - Xavier Mariette - Gaétane Nocturne - Séverine Pechiné - Anne-Marie Roque

Inscriptions

Les inscriptions sont ouvertes via un formulaire en ligne.

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Une nouvelle génération de sondes chimiques pour l’étude des MMP in vivo

Une nouvelle génération de sondes chimiques pour l’étude des MMP in vivo | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

In vivo, les métallo protéases de la matrice (MMP) font l’objet de plusieurs évènements post traductionnels conduisant à leur activation. Dans de nombreux processus physiopathologiques, le rôle de ces formes actives reste difficile à appréhender. Plus particulièrement, les MMP sont activées de façon différentielle au cours du temps et certaines MMP peuvent participer à la progression de la maladie alors que d'autres ont une fonction protectrice. Pour une pathologie donnée et selon son stade évolutif, il est donc nécessaire d’identifier quelles sont, parmi les MMP surexprimées, celles présentes sous forme active.

 

Dans ce contexte, une équipe de chercheurs de l’institut Joliot/DMTS/SIMoS (CEA/UPSaclay, Gif-sur-Yvette) vient de mettre au point une nouvelle génération de sondes chimiques capables de marquer sélectivement, via une chimie dirigée par le ligand, les formes actives de MMP, permettant ainsi de les identifier de façon non ambiguë en protéomes complexes. Cette approche de marquage par affinité ne requiert aucun stimulus extérieur et constitue à ce titre une vraie rupture dans le domaine des sondes d’activité dirigées contre les MMP. En effet, cette stratégie va permettre de suivre l’activation des MMP in vivo dans de nombreux modèles précliniques, ce qui restait à ce jour impossible à réaliser avec les sondes photo activables de premières générations.

 

Cette étude est publiée dans Angewandte Chemie.

 

Contact : laurent.devel@cea.fr

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Le jasmonate inhibe l'initiation des racines adventives en réprimant CKX1 et activant le facteur de transcription RAP2.6L chez Arabidopsis

Le jasmonate inhibe l'initiation des racines adventives en réprimant CKX1 et activant le facteur de transcription RAP2.6L chez Arabidopsis | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Le développement de racines adventives (RA) est un processus d'organogenèse de novo qui permet aux plantes de se propager végétativement sans avoir recours à la reproduction sexuée. L'initiation des RA (IRA) est contrôlée par de complexes réseaux de signalisation hormonale interconnectés. Dans l’objectif de mieux comprendre les mécanismes génétiques et moléculaires qui orchestrent ces réseaux, des chercheurs de l’Institut Jean Pierre Bourgin - IJPB (INRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Versailles) et de l’Umeå Plant Science Centre (Umeå, Suède) ont analysé le transcriptome de l’hypocotyle d’Arabidopsis en conditions d’induction de RA pour identifier les événements de reprogrammation transcriptionnelle précédant l'IRA.

 

Dans leur étude parue dans Journal of Experimental Botany, ils montrent que les événements de reprogrammation sont associés à une répression de la réponse aux cytokinines (CK) et de voies de signalisation en aval. Ces évènements pourraient être des déclencheurs de l'IRA. Ils ont constaté que la teneur en CK bases (iP, tZ, cZ et DHZ) diminuait au cours de l'IRA, et ce à cause de la répression de la biosynthèse des CK d’une part et de l’activation des voies dégradation des CK. Ils ont également constaté que la signalisation du jasmonate (JA), dépendante de MYC2, inhibe l'IRA en réprimant l'expression du gène CYTOKININ OXIDASE/DEHYDROGENASE1 (CKX1) ; et démontré que le JA et les CK activent de manière synergique l'expression du facteur de transcription RELATED TO APETALA2.6 LIKE (RAP2.6L) dont l'expression constitutive inhibe fortement l'IRA.

 

Collectivement, ces résultats révèlent que des interactions génétiques auparavant inconnues entre JA et CK jouent un rôle clé dans l'IRA

 

Légende Figure : Le jasmonate inhibe l'initiation des racines adventives (IRA) en réprimant CKX1 et activant le facteur de transcription RAP2.6L chez Arabidopsis

JA : jasmonate; CK : cytokinines

 

Contact : catherine.bellini@umu.se ou catherine.bellini@inrae.fr

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Les invasions biologiques : un fardeau économique pour la France

Les invasions biologiques : un fardeau économique pour la France | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Bien que les conséquences éco-évolutives liées à la présence d'espèces exotiques envahissantes fassent l'objet d'un nombre d'études de plus en plus conséquent, les impacts économiques générés par les invasions biologiques restent insuffisamment étudiés, notamment en France.

 

Dans une étude parue dans NeoBiota, Franck Courchamp et ses collaborateurs du laboratoire Écologie, systématique et évolution - ESE (CNRS/UPSaclay/AgroParisTech, Orsay) présentent une vue générale des pertes monétaires (dommages, dégâts) et des dépenses (gestion) induites par les espèces exotiques envahissantes en France. Ils ont pu identifier 1583 données de coûts concernant 98 espèces exotiques envahissantes. Ils ont estimé qu'elles ont généré un montant conservateur de 1 280 à 11 535 millions $US sur la période 1993–2018. Ils ont extrapolé les coûts pour les espèces envahissant la France, pour lesquelles des données de coûts existent dans le monde mais pas en France, ce qui a abouti à un coût additionnel compris entre 151 et 3 030 millions $US. Les coûts des dégâts étaient 8 fois plus élevés que les coûts liés aux dépenses de gestion. Plus de 90% des espèces exotiques actuellement enregistrées en France ne font l'objet d'aucune mention de coût dans la littérature, ce qui traduit un fort biais taxonomique, et un fort biais de couvertures régionale et sectorielle des impacts de ces espèces.

 

En conclusion, cette étude pointe des coûts alarmants et des lacunes de connaissances encore plus grandes au regard des impacts financiers liés aux espèces exotiques envahissantes. Ces résultats doivent alerter sur l'importance de la biosécurité et de la biosurveillance en France et, au-delà, sur le besoin crucial d'une meilleure documentation et d'une meilleure compilation des données de coût.

 

Légende Figure : Courbe d’invasion, illustrant que l’aire envahie par les EEE, mais aussi leurs impacts, suivent une progression logistique : lente au début, puis s'accélérant exponentiellement jusqu’à un plateau. La phase initiale, associée à l’introduction, a des impacts négligeables, sur une surface négligeable, et est propice aux actions de gestion préventive. La phase suivante, d'établissement et de dissémination nécessite des efforts de gestion réactive croissants. Finalement, une fois l’invasion installée, les seules actions possibles de gestion sont très coûteuses et peu efficaces, et les impacts sont maximums. En conséquence, les coûts économiques à la fois de gestion et d’impacts suivent cette même progression, démontrant la nécessité de réagir le plus rapidement possible après une invasion.

 

Contact : franck.courchamp@universite-paris-saclay.fr

Bernadette Cassel's curator insight, September 18, 6:39 PM

 

"... Les insectes, en particulier le moustique tigre, Aedes albopictus, et le moustique de la fièvre jaune, Ae. Aegypti, génèrent les coûts économiques les plus importants, suivis par les plantes à fleurs terrestres et les plantes aquatiques (Ambrosia artemisiifolia, Ludwigia sp. et Lagarosiphon major)."

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Le gène PID1 est associé à un endotype respiratoire lié à des expositions professionnelles à des irritants

Le gène PID1 est associé à un endotype respiratoire lié à des expositions professionnelles à des irritants | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

L'étude des associations entre des gènes et des endotypes d'asthme, c’est-à-dire des sous-types d'asthme caractérisés par des mécanismes fonctionnels ou physiopathologiques distincts, et l’étude des interactions avec l'environnement peuvent aider à identifier de nouveaux gènes liés à l’asthme. A partir de participants adultes de l’étude EGEA, les chercheurs du CESP, Equipe d'Epidémiologie Respiratoire Intégrative (Inserm/UPSaclay/UVSQ, Villejuif) ont identifié un endotype d'asthme caractérisé par un asthme à l'âge adulte, une mauvaise fonction pulmonaire et un niveau élevé de produits d'oxydation fluorescents (FlOPs), un marqueur stable et cumulatif de dommages dus au stress oxydant (Nadif et al., 2020). Cet endotype était associé à une forte exposition professionnelle à des irritants (Andrianjafimasy et al., 2020).

 

Les chercheurs ont donc étudié les associations entre des variants génétiques (SNPs) situés dans des gènes liés au stress oxydant et cet endotype, et si les associations différaient selon l'exposition aux irritants.

 

Une association a été trouvée entre le SNP rs1419958 situé dans le gène PID1 et l'endotype d’asthme (P = 2.2E-05), atteignant le niveau de signification après correction pour tests multiples. Cette association était encore plus significative chez les participants non-exposés (P = 1.06E-06), mais disparaissait chez les participants fortement exposés aux irritants professionnels. Le gène PID1 serait donc associé à cet endotype particulier et différemment selon l’exposition aux irritants. Ce gène jusqu’à présent jamais trouvé associé à l’asthme, avait été montré précédemment associé à une mauvaise fonction pulmonaire et à une autre maladie respiratoire chronique.

 

Ces résultats, publiés dans Free Radical Biology and Medicine, soulignent l'intérêt d'étudier des endotypes d'asthme en association avec des gènes de voies biologiques candidates et leur lien avec l’environnement pour mieux comprendre l'étiologie de l'asthme.

 

Contact : marie-helene.dizier@inserm.fr ou rachel.nadif@inserm.fr

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Portage prolongé du virus SARS-CoV-2 et lymphopénies, deux caractéristiques de la maladie COVID-19 chez les patients cancéreux

Portage prolongé du virus SARS-CoV-2 et lymphopénies, deux caractéristiques de la maladie COVID-19 chez les patients cancéreux | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Au début de la pandémie, les connaissances sur l’interaction virus-hôte chez les patients cancéreux étaient faibles. En comparant les résultats des RT-qPCR nasopharyngées de 1087 patients avec (59 %) et sans cancer (41%), des chercheurs de Gustave Roussy (UMR-S 1015 Inserm/UPsaclay/Gustave Roussy, Villejuif) ont trouvé que le cancer favorisait un portage long de la maladie virale (médiane à 40 jours contre 21 jours). Chez les patients présentant un portage long (>40 jours), le nombre de cycle d’amplification par RT-qPCR (Ct) était plus bas et la lymphopénie plus profonde au diagnostic de la maladie virale, ces 2 paramètres biologiques étaient négativement corrélés avec la durée de la maladie virale.

 

De façon intéressante, ces différences n’ont pas été observées dans une cohorte sans cancer cas-témoin. En ségrégant les patients cancéreux en 4 catégories selon la valeur de Ct et le nombre absolu de lymphocytes (ALC) au diagnostic les chercheurs ont constaté que les patients cancéreux avec un Ct bas et une lymphopénie profonde au diagnostic avaient une survie globale nettement diminuée par rapport aux autres patients dans 2 cohortes indépendantes. Cette différence s’observait principalement chez les patients avec un cancer solide. L’analyse multivariée a confirmé ces 2 marqueurs comme associés au risque de décès.

 

Dans cette étude, publiée dans Cell Death & Differentiation, les chercheurs ont proposé des marqueurs biologiques simples et accessibles, valeur de Ct et l’ALC au diagnostic, pour améliorer la prise en charge des patients. Il s’agit de la première étude mettant en évidence le portage long sur un si grand nombre de patients cancéreux. Elle constitue une base pour l’étude des effets à long terme de la maladie COVID-19 sur l’évolution du cancer.

 

Contact : anne-gaelle.goubet@gustaveroussy.fr

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Biocapteurs électrochimiques pour la détection rapide de pathogènes

Biocapteurs électrochimiques pour la détection rapide de pathogènes | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Une revue publiée dans Current Opinions in Electrochemistry par Jasmina Vidic de l’Institut MICALIS (Inrae/AgroParisTech/UPSaclay, Jouy-en-Josas) et Marisa Manzano de l’Université d’Udine (Italie) présente les avancées récentes dans le domaine des biocapteurs électrochimiques pour la détection rapide de pathogènes.

 

Les biocapteurs électrochimiques sont des moyens d’analyse en plein essor à la fois rapides, sélectifs et peu coûteux, applicables à des domaines extrêmement variés (environnement, santé, agroalimentaire). Le plus connu est le biocapteur de glucose que l’on trouve dans les pharmacies. En effet, les biocapteurs électrochimiques exploitent la spécificité et la sensibilité d’une entité biologique (anticorps, sondes d’ADN, aptamères, peptides…) dans de petits dispositifs, offrant une alternative robuste aux méthodes conventionnelles et moléculaires pour analyser des prélèvements alimentaires ou hospitaliers.

 

Parmi les avancées présentées, figure la fonctionnalisation des puces électrochimiques. Elle permet d’accrocher un élément biologique sur le support solide à manier, d’augmenter à la fois son pouvoir de reconnaissance de la cible et la sélectivité et la stabilité du dispositif. Par ailleurs, de nouvelles méthodologies de fonctionnalisation (couplées à des enzymes, à des sondes redox ou à des nanomatériaux) ont émergé. Elles démontrent comment de nouvelles méthodes analytiques peuvent être développées afin de repousser les limites de la technique initiale. Bien que les bactéries soient majoritairement ciblées par ces dispositifs, ces deux dernières années le nombre des biocapteurs électrochimiques pour la détection des virus (en particulier COVID-19) ont significativement augmenté.

 

La revue présente aussi les collaborations fructueuses entre microbiologistes et constructeurs d’instruments pour obtenir des biocapteurs ultra-sensibles, tels que les dispositifs couplant la détection électrochimique aux techniques d’amplification iso-thermale ou à l’ingénierie du génome bactérien grâce à l’outil CRISPR/Cas12a.

 

Contact : jasmina.vidic@inrae.fr

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Comment la kinase Polo (Plk1) participe à la régulation de la réplication de l'ADN eucaryote

Comment la kinase Polo (Plk1) participe à la régulation de la réplication de l'ADN eucaryote | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Chez les eucaryotes multicellulaires, la duplication de l'ADN est initiée à partir de milliers de sites appelés origines de réplication réparties le long de la molécule. Ces origines sont activées de manière asynchrone au cours de la phase S du cycle cellulaire et la coordination de ces évènements doit être l'objet d'un contrôle strict dans l'espace et dans le temps. Cette organisation est encore mal comprise mais le dérèglement de ce processus conduit à l'instabilité génomique.

 

Une étude interdisciplinaire menée par l'équipe de Kathrin Marheineke à l'I2BC (CNRS/UPSaclay, Gif-sur-Yvette), en collaboration avec Arach Goldar (équipe Julie Soutourina, I2BC), parue dans Nucleic Acids Research, met à jour un nouveau mécanisme de régulation du programme de la réplication. Pour réaliser cette étude, les auteurs ont utilisé un système in vitro très performant, réalisé à partir d’extraits d'œufs de Xénope, en combinant des approches de protéomique et d'analyse de fibres d'ADN par peignage moléculaire, adossées à un modèle in sillico. L'article montre comment la kinase Plk1 phosphoryle et inhibe la protéine Rif1, un répresseur majeur de la régulation spatio-temporelle de la réplication. Plk1 étant fréquemment sur-exprimée dans les cellules cancéreuses, son nouveau rôle de régulateur de la réplication mis en évidence dans cette étude pourrait permettre de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans certains types de cancers et d'utiliser plus spécifiquement les inhibiteurs déjà caractérisés de cette enzyme.

 

Légende Figure : A: Visualisation des yeux de réplication (rouge) sur des fibres d'ADN peignées (vert) en condition control (Dmock) ou en l'absence de Plk1 (DPlk1) B: Résumé graphique des résultats de l'étude.

 

Contact : kathrin.marheineke@i2bc.paris-saclay.fr ou arach.goldar@i2bc.paris-saclay.fr

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Interprétation des signaux de migration par les puits recouverts de clathrine

Interprétation des signaux de migration par les puits recouverts de clathrine | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Une revue parue dans Current Opinion in Cell Biology par des chercheurs de l’UMR-S 1279 (Inserm/UPSaclay/Gustave Roussy, Villejuif) détaille les mécanismes d’interprétation des signaux de migration par les structures recouvertes de clathrine.

 

La migration cellulaire est essentielle pour de nombreux processus cellulaires allant du développement à certaines maladies comme le Cancer. La migration des cellules est orientée par différents signaux de l’environnement qui sont lus et interprétés par les cellules, leur permettant ainsi de réorganiser la machinerie de migration pour migrer dans une direction précise. Situés à la surface de la cellule, les récepteurs des cellules jouent un rôle essentiel pour détecter ces signaux. Ces récepteurs ne restent pas indéfiniment à la surface de la cellule, ils peuvent être internalisés dans la cellule grâce aux structures recouvertes de clathrine. Ces structures recrutent les récepteurs et les empaquètent au niveau de petites zones de la membrane plasmique qui vont progressivement s’invaginer pour former des vésicules. Cette internalisation des récepteurs joue un rôle important dans le processus de décision de la cellule menant au choix d’une direction de migration. Mais indépendamment de leur internalisation, la régulation de ces récepteurs et la traduction de l’information qu’ils transportent sont aussi facilitées par leur regroupement au niveau de ces petites zones de la membrane plasmique que sont les structures recouvertes de clathrine.

 

Ses structures fournissent donc à la cellule un mécanisme finement ajustable pour contrôler la disponibilité des récepteurs. De plus, les structures recouvertes de clathrine peuvent être régulées par de nombreux facteurs jouant un rôle dans la migration cellulaire et participent ainsi aux mécanismes de boucle de rétroaction qui contribuent à définir une direction de migration.

 

Contact : nadia.elkhatib@gustaveroussy.fr

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Spécificités du microbiote intestinal à Madagascar : une diversité et des fonctions microbiennes étroitement liées à la présence de parasites intestinaux et à l'alimentation

Spécificités du microbiote intestinal à Madagascar : une diversité et des fonctions microbiennes étroitement liées à la présence de parasites intestinaux et à l'alimentation | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

L’interaction entre le microbiome bactérien et les parasites eucaryotes résidant dans l'intestin peut affecter la santé globale de l'homme. Sur l’île de Madagascar, à Mahajanga, le portage parasitaire humain est principalement représenté par Blastocystis (78%), Entamoeba coli (30%) et Dientamoeba fragilis (23%). Une étude parue dans Scientific Reports par des chercheurs de l’Institut Micalis (INRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Jouy-en-Josas) avait pour objectifs I) de décrire le microbiome intestinal de 219 individus vivants à Mahajanga et 2) d’identifier les associations entre leur microbiote et les protistes du tractus digestif.

 

Le microbiome intestinal des Malgaches, évalué par séquençage d'amplicons et métabolomique globale, différait de celui d’individus vivant dans les pays occidentaux. Bien que trois entérotypes (profils microbiens dominants) aient été détectés, un seul correspondait à ceux observés dans les pays occidentaux (Ruminococcus). Les deux autres entérotypes étaient centrés autour des genres Clostridium et Escherichia/Shigella et fonctionnellement orientés vers la biosynthèse et la dégradation des acides aminés. Le portage asymptomatique de parasites et le régime alimentaire étaient les principaux facteurs influençant le microbiote intestinal de ces individus. Ainsi, la colonisation intestinale par une communauté multi-espèces de parasites était associée à une plus grande richesse (phylogénétique et fonctionnelle) du microbiote, augmentant avec le nombre de parasites différents (de 1 à plus de 5 espèces). De plus, cette richesse microbienne était inversement corrélée aux proportions de Lactobacillus.

 

La richesse microbienne intestinale constitue-t-elle une niche de prédilection pour la colonisation des protozoaires ou les parasites induisent-ils eux-mêmes une plus grande diversification du microbiote bactérien? Les mécanismes restent à élucider.

 

Contact : stanislas.mondot@inrae.fr et patricia.lepage@inrae.fr

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Le domaine is7 de la titine est indispensable au bon fonctionnement du cœur chez la souris

Le domaine is7 de la titine est indispensable au bon fonctionnement du cœur chez la souris | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

La titine est une protéine musculaire géante impliquée principalement dans l’organisation et la rigidité sarcomérique. De nombreuses mutations le long du gène de la titine ont été identifiées chez l’Homme, associées à divers phénotypes musculaires ou cardiaques. La principale forme d’atteinte cardiaque observée étant la cardiomyopathie dilatée. En fonction du type musculaire, différentes isoformes de la titine sont naturellement retrouvées. Au niveau de la région de la ligne M du sarcomère, le seul exon soumis à un épissage alternatif est l’avant dernier exon de la titine : l’exon Mex5 qui code pour la séquence d'insertion 7. Dans le cœur, la majorité des isoformes de la titine sont Mex5+, suggérant le rôle cardiaque d’is7. Dans une étude parue dans Journal of Cell Science, Ariane Biquand et ses collaborateurs de l’équipe dirigée par Isabelle Richard au sein du Généthon et de l’Unité Integrare (UMR-S 951 Inserm/UEVE, Evry-Courcouronnes) ont caractérisé un modèle murin KO pour l’exon Mex5 afin de comprendre le rôle du domaine is7.

 

A travers des analyses fonctionnelles, histologiques, transcriptomiques, microscopiques et moléculaires, les chercheurs ont montré que l'absence du domaine is7 engendre un phénotype de cardiomyopathie dilatée chez la souris, avec une diminution progressive de la fonction cardiaque accompagnée d'une fibrose accrue et d'altérations ultra-structurales. La délétion du domaine is7 modifie l’organisation sarcomérique et perturbe les interactions de la titine avec ses partenaires, conduisant finalement à l'expression anormale de protéines clés du couplage excitation-contraction, suggérant un rôle de la titine dans sa régulation.

 

Ces résultats démontrent l’importance de l’intégrité du domaine carboxy terminal de la titine dans la fonction cardiaque et nous apportent des indications importantes pour l’identification de nouvelles cibles dans le traitement des titinopathies.

 

Contact : abiquand@genethon.fr

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Changement de la spécificité pour le cofacteur nicotinamide d’oxydoréductases du métabolisme central du carbone par évolution dirigée en culture continue

Changement de la spécificité pour le cofacteur nicotinamide d’oxydoréductases du métabolisme central du carbone par évolution dirigée en culture continue | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Dans l’économie énergétique de la cellule, les cofacteurs nicotinamide NAD(H) et NADP(H) jouent des rôles distincts. Le NADPH est le principal donneur d’électrons pour les réactions anaboliques, tandis que le NAD+ est le principal accepteur d’électrons des réactions cataboliques qu’il transmet ensuite à la chaîne respiratoire. Ces fonctions distinctes se reflètent dans le ratio cofacteur réduit sur cofacteur oxydé, bas dans le cas du NAD et élevé dans le cas du NADP. L’équilibre entre ces différentes formes est crucial pour l’homéostasie cellulaire ainsi que pour les rendements des procédés biotechnologiques de production de molécules d’intérêt.

 

Dans une étude collaborative décrite dans mBio, des chercheurs de l’UMR Génomique Métabolique au CEA Genoscope (Evry) et du groupe Systems and Synthetic Biology du Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology de Potsdam-Golm ont soumis à des protocoles d’évolution en culture continue un mutant auxotrophe conditionnel d’Escherichia coli dépourvu des principales activités génératrices de NADPH dans le métabolisme central du carbone. Ce mutant, dont la croissance dépend de l’apport de gluconate, a été cultivé à long terme dans des automates de culture continue sur différentes sources de carbone en présence de concentrations limitantes de gluconate. Ce protocole a permis l’émergence de lignées variantes dans lesquelles les enzymes malate déshydrogénase (MaeA) ou lipoamide déshydrogénase (Lpd), toutes deux NAD-dépendantes, étaient mutées. Les mutations sélectionnées par le processus d’évolution in vivo modifient la spécificité de ces enzymes pour les cofacteurs nicotinamide, les rendant aptes à utiliser le NADP+ lors de l’oxydation de leurs substrats carbonés.

 

Ces travaux montrent comment, par le design et la construction de souches cribles modifiées génétiquement et l’utilisation de protocoles de culture continue sélectifs recourant uniquement aux mécanismes naturels de l’évolution, on peut obtenir la reprogrammation biochimique et métabolique d’un microorganisme tel qu’Escherichia coli.

 

Légende figure : Le métabolisme central du carbone d’un mutant NADPH auxotrophe d’Escherichia coli. Les réactions réduisant le NADP+ (dont les gènes correspondants ont été délétés) sont indiquées en rouge. En vert, la voie d’assimilation du gluconate et la réaction Gnd génératrice de NADPH, nécessaire à la croissance du mutant. En violet, les substrats carbonés utilisés dans les expériences d’évolution en culture continue. En jaune, les oxydoréductases NAD-dépendantes, potentielles candidates pour un changement de spécificité pour le cofacteur nicotinamide.

 

Contact : mbouzon@genoscope.cns.fr

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Yves Levi dans Les Echos - Eau potable : quelles autres solutions que l’eau en bouteille ?

Yves Levi dans Les Echos - Eau potable : quelles autres solutions que l’eau en bouteille ? | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

"L’eau du robinet est soumise exactement aux mêmes normes que les eaux de source", rappelle Yves Lévi, chercheur au laboratoire Ecologie, Systématique et Evolution - ESE (CNRS/AgrosParisTech/UPSaclay) et professeur de santé publique à la Faculté de Pharmacie de l'UPSaclay, spécialiste en environnement et santé publique. "Mais pas aux normes des eaux minérales, car celles-ci sont composées de certains éléments naturels qui dépassent les seuils recommandés." De quoi aplanir dans les esprits la différence entre eau en bouteille et eau du robinet en matière de santé ?

 

Lire la suite de l'article dans Les Echos ICI.

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Construction d’un modèle mathématique pour déterminer l’effet de l’IFNα sur les cellules souches hématopoïétiques chez des patients atteints de néoplasmes myéloprolifératifs

Construction d’un modèle mathématique pour déterminer l’effet de l’IFNα sur les cellules souches hématopoïétiques chez des patients atteints de néoplasmes myéloprolifératifs | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Les néoplasmes myéloprolifératifs sont des cancers du sang causés par des mutations acquises au niveau des cellules souches hématopoïétiques, principalement au niveau des gènes JAK2 et CALR. L'interféron alpha (IFNα) est une thérapie prometteuse qui a démontré une efficacité pour guérir certains patients. Néanmoins, les facteurs qui influencent le taux de rémission à long terme de ce traitement restent inconnus. En particulier, il est difficile d’estimer son action au niveau des cellules souches car il est impossible de les extraire et de les purifier chez l’homme.

 

Afin de contourner cette difficulté, l’équipe d’Isabelle Plo (INSERM U1287, Gustave Roussy, Université Paris Saclay) en collaboration avec des mathématiciens du laboratoire MICS (Université Paris Saclay, CentraleSupélec) et de l’Institut des Sciences de l’Evolution (Université de Montpellier) ont suivi pendant 5 ans une cohorte de patients,  puis construit un modèle mathématique pour déduire l’effet du traitement au niveau des cellules souches mutées (pour lesquelles il n’était pas possible d’avoir des données).

 

L’action de l’IFNα a été évaluée dans les progéniteurs hématopoïétiques en mesurant régulièrement l'architecture clonale des mutations chez les patients. Ce travail minutieux, jamais réalisé à une telle échelle auparavant, a permis de constituer une vaste base de données permettant de mieux comprendre quelle était la dynamique de ciblage des progéniteurs par l’IFNα. Un modèle mathématique a alors pu être développé et calibré grâce à ces données. Ce modèle permet de déduire l’action de l’IFNα au niveau, cette fois-ci, des cellules souches initiatrices de la maladie, et de prédire l’effet du traitement sur 10 ans.

 

Les résultats de cette étude publiée dans Blood permettent finalement de mieux comprendre le mécanisme d’action de l’IFNα dans les néoplasmes myéloprolifératifs et devrait permettre de mieux guider les cliniciens pour maximiser les chances de guérir les patients selon leurs mutations et avec un dosage adapté.

 

Légende Figure : l’IFNα conduit à un plus grand épuisement : i) des CSH JAK2V617F que des CSH CALRm, ii) des CSH JAK2V617F homozygotes que des des CSH JAK2V617F hétérozygotes, iii) des CSH JAK2V617F hétérozygotes à fortes doses d’IFNα, iv) des CSH CALRm de type 2 que des CSH CALRm de type 1. L’épuisement se fait par augmentation de la sortie de quiescence et de la différenciation des CSH en progéniteurs.

 

Contact : isabelle.plo@gustaveroussy.fr

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Liens réciproques entre la maturation 3' des ARN et la stabilité du génome

Liens réciproques entre la maturation 3' des ARN et la stabilité du génome | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Chez les eucaryotes, l'extrémité 3' des ARN messagers (ARNm) est en général déterminée par un clivage du transcrit au niveau d’un site de polyadénylation (site polyA), suivi par l’addition d’une queue polyadénylée à l'extrémité 3'. Ce processus de maturation 3’ des ARNm est en général couplé à la terminaison de la transcription du gène. De nombreux gènes de levure et la majorité des gènes humains possèdent des sites polyA alternatifs.

 

Dans une revue parue dans Trends in Biochemical Sciences, les chercheurs de l’Unité Intégrité du Génome, ARN et Cancer (UMR 3348 CNRS/Institut Curie/Université PSL/UPSaclay, Orsay) détaillent les liens réciproques entre maturation 3’ des ARNm et dommages de l’ADN qui existent aussi bien chez la levure que chez l'Homme. En effet, divers agents endommageant l’ADN, comme les rayonnements ultraviolets UV-C et certains anticancéreux génotoxiques, induisent une inhibition globale de la maturation 3’ des ARNm. En réponse à ces agents, de nombreux gènes impliqués dans la réponse aux dommages de l’ADN (DDR) échappent à cette inhibition ou sont régulés au niveau de la polyadénylation alternative.

 

Réciproquement, l’inactivation de divers facteurs de maturation 3’ des ARNm induit des dommages de l’ADN et une instabilité génomique ; les dommages de l’ADN sont enrichis à l’extrémité 3’ des gènes dans les modèles étudiés ; et plusieurs facteurs de maturation 3’ des ARNm ont été impliqués dans la DDR. Enfin, plusieurs facteurs reliant maturation 3’ des ARNm et instabilité génomique sont mutés dans des cancers et des pathologies neurologiques impliquant des dommages de l’ADN.

 

L’étude des liens entre maturation 3’ des ARN et dommages de l’ADN devrait donc être utile dans divers contextes physiologiques, pathologiques et thérapeutiques.

 

Légende Figure : Schéma décrivant comment la perte de fonction de facteurs de maturation 3’ et de terminaison de la transcription (indiqués en rouge dans le panneau du haut) induit un stress de réplication et des cassures d’ADN (panneau du bas).

 

Contact : martin.dutertre@curie.fr ou stephan.vagner@curie.fr

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Identification d’une nouvelle espèce d’Enterobacter du complexe cloacae, Enterobacter bugandensis, responsable de chocs septiques fopudroyants chez des nouveau-nés

Identification d’une nouvelle espèce d’Enterobacter du complexe cloacae, Enterobacter bugandensis, responsable de chocs septiques fopudroyants chez des nouveau-nés | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

Les Enterobacter du complexe cloacae (ECC) comprennent de nombreuses espèces difficiles à différencier par les techniques de bactériologie conventionnelles (dont l’identification par MALDI-TOF). Dans une étude parue dans The Lancet Microbe, les chercheurs de l’équipe RESIST de l’UMR-S 1184 (Inserm/CEA/UPSaclay, le Kremlin-Bicêtre) ont utilisé le séquençage total pour étudier la transmission de souches d’ECC chez des nouveau-nés hospitalisés dans le service de néonatalogie du CHU de Bicêtre, et déterminer les facteurs bactériens responsables de 6 choc septiques foudroyants observé sur une période de 13 mois.

 

Entre décembre 2016 et janvier 2018, les souches d’ECC de 186 nouveau-nés isolés de prélèvements à visée diagnostique (n=14), de dépistages rectaux hebdomadaires (n=728) et de prélèvements environnementaux (20 siphons, 18 couveuses) ont permis d’identifier (1) un taux de colonisation des nouveau-nés par des souches d’ECC de 35,4%, (ii) le rôle probable des couveuses dans la transmission croisée à distance de souche d’ECC via des zones peu accessibles au nettoyage, et (iii) l’implication systématique de l’espèce Enterobacter bugandensis dans les formes les plus graves d’infections (choc septiques foudroyants). Le remplacement de toutes les couveuses en février 2018 a permis de stopper les contaminations croisées. Cependant, les dépistages rectaux réalisés chez 163 patients de néonatalogie pendant 10 mois après le remplacement des couveuses ont permis de démontrer une colonisation physiologique rapide (médiane de 9 jours) d’un tiers des nouveau-nés avec des souches d’ECC.

 

Un modèle d’infection réalisé chez Galleria mellonella a montré la virulence accrue des souches d’Enterobacter bugandensis par rapport aux autres espèces d’ECC.

 

Ainsi, les chercheurs ont mis en évidence qu’il existait une colonisation physiologique d’environ 1/3 des nouveau-nés hospitalisés en néonatalogie avec des souches d’ECC. Cependant, uniquement l’espèce Enterobacter bugandensis, dont ils ont pu montrer une virulence accrue, est responsable de chocs septiques foudroyants. Des études complémentaires seront nécessaires pour identifier le ou les facteurs de virulence de cette espèce bactérienne. En outre, ces résultats mettent en lumière la nécessité de développer des techniques rapides d’identification de cette espèce « hypervirulente » dans les laboratoires de bactériologie clinique notamment pour les souches d’ECC isolées chez les nouveau-nés hospitalisés en néonatalogie.

 

Contact : laurent.dortet@aphp.fr

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Compréhension du rôle des facteurs régulateurs de l’épissage alternatif appartenant à la famille MBNL au cours du développement myogénique à l’aide de cellules souches pluripotentes humaines

Compréhension du rôle des facteurs régulateurs de l’épissage alternatif appartenant à la famille MBNL au cours du développement myogénique à l’aide de cellules souches pluripotentes humaines | Life Sciences Université Paris-Saclay | Scoop.it

L’épissage alternatif est apparu comme un mécanisme fondamental non seulement pour la diversification protéique mais aussi pour la régulation spatio-temporelle au cours du développement. Une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels l’épissage alternatif intervient dans cette régulation développementale permettrait non seulement d’élucider les principes biologiques fondamentaux mais aussi de déchiffrer les mécanismes impliqués dans les pathologies pour lesquelles ces processus moléculaires sont dérégulés.

 

Dans une étude parue dans Human Molecular Genetics, réalisée à l’institut I-STEM dans l’équipe dirigée par Cécile Martinat (UMR-S 861 Inserm/UEVE, Evry), les auteurs ont développé une approche basée sur les cellules souches pluripotentes humaines pour déchiffrer, au cours de la myogenèse humaine, le rôle des protéines MBNL, famille de régulateurs d’épissage dont la perte de fonction est associée à la Dystrophie Myotonique de type 1 (DM1), maladie neuromusculaire héréditaire.

 

Grâce à la technologie CRISPR/Cas9, des cellules souches pluripotentes humaines déplétées pour les différents paralogues des protéines MBNL ont été générées. Leur différenciation en cellules musculaires a permis d’identifier la temporalité d’action des protéines MBNL dans la myogenèse humaine et a permis de révéler de nouvelles voies moléculaires régulées par ces protéines et pouvant être impliquées dans le développement de la DM1. A plus long terme, les outils développés dans cette étude devraient également faciliter l'identification de nouvelles stratégies thérapeutiques capables de faire face à la perte de fonction de ces protéines.

 

Contact : cmartinat@istem.fr

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