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THEME 1. REGULATION ET EXPRESSION DES GENES CONGRES
INTERNATIONAL DE BIOCHIMIE-FORUM DES JEUNES CHERCHEEURS, 3-6 Mai 2004 |
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Lors du Congres international de Biochimie organisé à Marrakech (Maroc) en Mai 2004, le thème relatif à la régulation et expression des genes a connu un grand nombre d'interventions. Les communications émanant principalement de la France et des pays du Maghreb étaient remarquables |
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Bases moléculaires de l'hétérogénéité des protéines Ilf3 et NF90, des facteurs qui interagissent avec la séquence de routage axonal de l'ARN messager Tau W. VIRANAICKEN, L. GASMI, P. DENOULET & J-C. LARCHER Laboratoire de Biochimie Cellulaire, UMR 7098 CNRS-Université Pierre et Marie Curie, 9 quai Saint-Bernard, Bâtiment C - 5ème étage, Case 265, 75252 Paris Cedex 05, France. Dans les cellules, la localisation asymétrique de certains ARNm est due à la présence dans l'ARNm transporté de séquences spécifiques et/ou de motifs structuraux, des cis-éléments qui lient des protéines agissant en trans. Dans les neurones, les ARNm Tau et MAP2 sont respectivement routés vers les axones et les dendrites. Le routage des premiers nécessite un réseau microtubulaire intègre et est dû à la présence de 91 nucléotides dans la région 3' non codante correspondant à un élément d'adressage axonal (ATE pour "Axonal targeting element"). Plusieurs protéines interagissant avec l'ATE Tau ont été identifiées et pourraient être impliquées dans le transport de l'ARNm, dans la régulation de sa traduction ou encore dans sa stabilité. Deux sont actuellement étudiées, Ilf3 ("Interleukin enhancer binding factor 3") et NF90 ("Nuclear Factor 90"), qui contiennent deux motifs de liaison à des régions d'ARN double brin. Des anticorps décorent les noyaux des neurones ainsi que le segment proximal des axones, validant l'hypothèse de leur préence dans le complexe routant l'ARNm Tau vers l'axone. Ces deux protéines, codées par un même gène, sont produits par plusieurs épissages alternatifs, notamment au niveau du codon d'initiation de la traduction où l'épissage permet la synthèse de deux isoformes qui diffèrent par la présence ou non de 13 acides aminés. Des investigations en cours devraient permettre la détermination d'autres épissages potentiels. Par électrophorèse bidimensionnelle, ces deux facteurs présentent un fort degré d'hétérogéité au niveau du point isoélectrique (pI) et de la masse moléculaire. Seule l'existence de modifications post-trans-criptionnelles (PT) ne suffit pas à expliquer le polymorphisme observé, des PT venant les compléter. Plusieurs sites de phosphorylations étant prédits, des études sont actuellement en cours afin de vérifier leurs existences. Les deux protéines possèdent un motif RGG connu pour être méthylé de manière asymétrique par la PRMT1 au niveau du groupement guanidino des arginines. Cette méthylation pourrait intervenir dans le métabolisme des ARN, réguler la fixation des ARN et/ou affecter leur localisation nucléo-cytoplasmique. On a pu montrer in vitro que ces deux facteurs étaient méthylés. Grâce à un anticorps dirigé contre le motif RGG méthylé, on a mis en évidence que les deux protéines étaient méthylées in vivo, mais que seule une fraction des isoformes visualisées en électrophorèse bidimensionnelle l'étaient. Pour compléter ces études structurales, des études fonctionnelles seront menées. On souhaite analyser le rôle des 13 acides aminés N-terminaux, qui, au vu de leur nature physico-chimique, pourrait correspondre à une séquence signal. On déterminera le rôle de chacun des facteurs qui ne diffèrent que par leur partie C-terminale, prédite dans le cas d'Ilf3 comme se structurant en boucle fortement exposée au milieu extérieur. Enfin, on analysera le rôle fonctionnel des PT lors du routage de l'ARNm Tau. Mots-clés : ARNm, transport, hétérogénéité, RT-PCR, épissage alternatif, électrophorèse bidimentionnelle, modifications post-traductionnelles, méthylation des protéines Réminiscence d'une ancienne spécificité dans un ARNt contemporain A. FENDER, R. GESLAIN, G. ERIANI, R. GIEGE, M. SISSLER & C. FLORENTZ Département Mécanismes et Macromolécules de la Synthèse Protéique et Cristallogenèse, UPR 9002 CNRS, 15 rue René Descartes, 67084 Stasbourg cedex, France. La
spécificité d'aminoacylation des ARN de transfert (ARNt)
par les aminoacyl-ARNt synthétases (aaRS) est cruciale puisqu'elle
détermine la fidélité de la traduction de l'information
génétique et ainsi la synthèse de protéines
fonctionnelles. Elle est acquise en particulier par des signaux de reconnaissance
entre les 2 partenaires ou des signaux de protection empêchant l'interaction
[1]. Nous nous intéressons à la relation évolutive
des systèmes de l'arginylation et de l'aspartylation chez la levure
Saccharomyces cerevisiae et aux bornes qui définissent les limitent
de chaque spécificité. Ces systèmes sont singuliers
de par (i) leur relation fonctionnelle (l'ARNtAsp dépourvu de toutes
modifications post-transcriptionnelles est un excellent substrat de l'ArgRS
[2,3]), et (ii) la ressemblance séquentielle et structurale entre
l'un des isoaccepteurs de l'arginine (ARNt4Arg) et l'ARNtAsp. [1]
Giegé et Frugier (2003) dans Translation mechanisms Landes Biosciences
(J. Lapointe and L. Brakier-Gringas Eds) in press. Etude du protéome de l'endothélium vasculaire par électrophorèse bi-dimensionnelle et spectrométrie de masse. B.
BAUDIN1,2, A. BRUNEEL1, V. LABAS3, A. MAILLOUX1, J. VINH3 1 Biochimie A - Hôpital Saint-Antoine, AP-HP, Paris, 2 GRECAN-EA1772 - UFR Pharmacie, Caen, 3CNRS-UMR7637 - ESPCI, Paris, France Les
cellules endothéliales s'organisent en mono-couche à la
surface de l'ensemble des vaisseaux sanguins formant avec la matrice sous-endothéliale
l'endothélium vasculaire. Du fait de sa localisation à l'interface
du flux circulatoire et de la paroi vasculaire et compte-tenu de ses importantes
capacités métaboliques, l'endothélium intervient
dans la genèse et la régulation de nombreux processus physiologiques
et pathologiques comme la coagulation, l'angiogenèse, l'inflammation,
l'athérosclérose et la dissémination métastatique.
Mots-clés : endothélium - protéomique - spectrométrie de masse - apoptose Elaidyl-Lysine-Phenylalanine-Lysine et Elaidyl-Lysine-Arginine-Phenylalanine-Lysine associés au TGF-Beta latent modulent l'expression phénotypique de cellules osseuses humaines D. RICHARD-VIART1,2, S. LORIMIER1, C. GUILLAUME1, N. LALUN1, S. BOUTHORS1, W. HORNEBECK3, B. CHENAIS2 & D. LAURENT-MAQUIN1. 1INSERM-ERM 0203, 2CNRS UMR 6142, 3CNRS FRE 2534, IFR 53, Université de Reims Champagne-Ardenne, 1, rue du Maréchal Juin, F-51095 REIMS cedex, France Nos
recherches s'orientent actuellement vers de nouvelles générations
de matériaux biomimétiques, via l'ingénierie tissulaire,
visant non seulement à favoriser l'intégration biologique
des implants mais également à leur conférer des activités
biologiques spécifiques conditionnant la régénération
tissulaire. Mots clés : Ostéoblaste, Transforming Growth Factor béta, Thrombospondine, Métalloprotéinases matricielles, Matrice osseuse. Effet du stress mécanique sur la production de monoxyde d'azote et de prostaglandine E2 dans des cellules de disque intervertébral en culture M. BENALLAOUA, F. RANNOU, P. RICHETTE, M. FRANCOIS, S. POIRAUDEAU & M. CORVOL. UMR-S 530 Inserm - Université Paris5 ; Centre Universitaire - U.F.R. Biomédicale, 45 rue des Saints-Pères, 75006 Paris, France. E-mail : mourad.benallaoua@univ-paris5.fr La dégénérescence du disque intervertébral (DIV) lombaire est la principale cause de lombalgies et un pré-requis à la formation d'une hernie discale. Un des principaux facteurs impliqués dans la dégénérescence du DIV est le stress mécanique. L'analyse du contenu biochimique de DIV humains dégénérés révèle la présence de monoxyde d'azote (NO) et de prostaglandine E2 (PGE2) ainsi qu'une dégradation de la matrice extracellulaire qui est constituée principalement de protéoglycanes (PGs). Les résultats antérieurs du laboratoire ont montré que le stress mécanique régule la production des PGs d'une façon dépendante du NO (1). L'objectif de ce travail est de tester la capacité du stress mécanique à induire la production des facteurs de dégradation NO et PGE2, et d'explorer les mécanismes de régulation mis en jeu. Les cellules de DIV de lapin sont mises en culture à haute densité. A 80% de confluence elles sont soumises à un étirement cyclique d'une intensité de 5%, d'une fréquence de 0,05, 0,5 ou 1 Hertz, et le temps d'étirement varie de 8 à 24 heures. La production de NO et celle de PGE2 sont quantifiées respectivement par la méthode de Griess et par essai immuno-enzymatique. Nous montrons que la production de NO est induite par le stress mécanique et que cette production est corrélée positivement à la fréquence et à la durée de la stimulation mécanique. L'introduction d'un inhibiteur non spécifique des NO synthases (NOS), la methyl-L-arginine, ou d'un inhibiteur spécifique des NOS constitutives, la N-omega nitro-L-arginine, diminuent significativement la production de NO induite par l'étirement. En revanche, l'addition d'un inhibiteur plus spécifique de la NOS inductible (N-iminoethyl-L-lysine) a peu ou pas d'effet. Concernant la production de PGE2, nous observons comme pour le NO une induction dépendante de la fréquence et du temps. En revanche, les mécanismes de régulation semblent différents car la production de NO est conservée en présence d'un inhibiteur de la synthèse protéique (cycloheximide) ou d'un inhibiteur de la transcription (5,6-Dichloro-1-ß-D-ribofuranosylbenzimidazole), alors que la production de PGE2 est totalement inhibée par ces agents. Ces résultats montrent pour la première fois que la production de NO et celle de PGE2 sont mécanosensibles mais empruntent des voies de régulation différentes. Mots clés: disque intervertébral ; stress mécanique; prostaglandine E2; monoxyde d'azote; NO synthase (1) Rannou F., Richette P., Benallaoua M., François M., Genries V., Korwin-Zmijowska C., Revel M., Corvol M. et Poiraudeau S. 2003. Cyclic Tensile Stretch Modulates Proteoglycan Production by Intervertebral Disc Annulus Fibrosus Cells Through Production of Nitrite Oxide. J. Cell. Biochem. 90, 148-157. Etude des mécanismes épigénétiques liés à l'expression du gène MDR1 dans des cellules de carcinome pulmonaire à petites cellules V. EL KHOURYl1, D. GOMEZ2, C. TRENTESAUX2, F. LIAUTAUD-ROGER3 & J. DUFER1 1Unité MéDIAN, CNRS UMR6142, Faculté de Pharmacie, Reims, France ; 2JE Onco-Pharmacologie, Faculté de Pharmacie, Reims, France ; 3Institut Jean_Godinot, Reims, France L'un
des obstacles majeurs de la chimiothérapie anticancéreuse
est le développement d'une résistance multidrogue liée
entre autres à une surexpression du gène MDR1. Mots clés : Résistance multidrogue, cellules H69 et H69VP, texture de la chromatine, promoteur MDR1, trichostatine A, immunoprécipitation de la chromatine (ChIP). Relation entre la localisation intracellulaire et la morphogenèse des particules virales du BNYVV ou virus de la rhizomanie de la betterave S. BOUZOUBAA, C. VALENTIN, C. SCHALK, P. DUNOYER & A. DIETRICH. IBMP
(CNRS), 12 rue du Général Zimmer 67084 Strasbourg cedex,
France. Le virus des nervures jaunes et nécrotiques de la betterave ou BNYVV, genre des Benyvirus, est un virus multipartite à RNA de polarité positive. Son vecteur est un champignon du sol, Polymyxa betae. Le BNYVV porte sur son RNA2 tous les gènes codant pour les protéines impliquées dans l'encapsidation du génome viral, dans son déplacement dans la plante et dans sa transmission par le vecteur. Pour suivre l'infection virale à chaque moment du cycle de multiplication, l'obtention d'un virus recombinant fluorescent peut donc se révéler un outil performant. C'est pourquoi on a fusionné la EGFP (enhanced green fluorescent protein) à la protéine mineure de capside du BNYVV, appelée protéine RT. On a pu, ainsi, obtenir un virus fluorescent qui présente des caractéristiques identiques à celles du virus sauvage au niveau de la réplication, de l'encapsidation et du déplacement à courte et à longue distance. Des études de localisation in situ ont montré que le virus fluorescent pouvait s'accumuler dans la cellule sous deux formes : soit en chevron dans le cytoplasme, soit associé aux mitochondries. Cette localisation particulière au niveau des mitochondries a été confirmée par microscopie électronique avec du virus sauvage (Erhardt et al., 2001). Pour comprendre la signification de cette localisation particulière du virus au niveau des mitochondries, une série de délétions dans le domaine de translecture de la protéine RT ont été réalisées et ont montré que la délétion de la partie N terminale encore appelée MTS (57 amino-acides) pour " mitochondrial targetting sequence ", abolit non seulement la localisation de la protéine RT au niveau des mitochondries, mais également l'encapsidation virale. Le rôle de cette séquence MTS dans l'adressage mitochondrial a été confirmé par une expérience de gain de fonction où la séquence MTS a été fusionnée à celle de la EGFP. Une séquence additionnelle transmembranaire, appelée TM1 (31 amino-acides) et séparée par 23 amino-acides de la région C terminale du domaine MTS est nécessaire à la stabilité de l'ancrage au niveau de la membrane des mitochondries. Des expériences in vitro d'association entre la protéine RT et la fraction membranaire de mitochondries purifiées, aboutissent à la même conclusion : une spécificité et une grande stabilité de l'ancrage mitochondrial. Cette affinité des particules virales pour les membranes de mitochondries est une caractéristique propre au BNYVV. A notre connaissance, seul le TRV (tobacco rattle virus), chez les virus de plantes, est capable de former des agrégats autour des mitochondries, mais ceci sans qu'il n'y ait d'ancrage du virus au niveau de la membrane. Ces observations suggèrent que l'ancrage de la protéine RT au niveau des mitochondries pourrait faciliter la morphogenèse virale. Il a été mis en évidence auparavant que la protéine RT était impliquée dans l'initiation de l'encapsidation et dans la transmission par le champignon vecteur (Tamada et al., 1996). On a montré qu'un autre domaine transmembranaire (TM2 ; Adams et al., 2001), présent dans la partie centrale de la protéine RT, est responsable quant à lui du mouvement intracellulaire de la protéine RT à travers le cytosquelette. On propose un modèle hypothétique de l'initiation de l'encapsidation. Mots clés : BNYVV, GFP, mitochondries, encapsidation HPr kinase/phosphorylase, a bifuctional Walker A motif-containing protein kinase regulating carbon catabolite repression in Gram-positiv bacteria
INRA/INA-PG/CNRS, Microbiologie et Génnétique des Microorganismes, Thiverval-Grignon, France HPr
kinase/phosphorylase (HprK/P) is the sensor enzyme for catabolite repression
in Gram-positive bacteria. It phosphorylates HPr, a component of a sugar
transport system, at Ser-46. The resulting P-Ser-HPr functions as co-repressor
allowing CcpA, a LacI-type repressor, to bind to operator sites preceding
catabolite-regulated genes. In B. subtilis, expression of about 400 genes
(10% of its genome) is regulated by this mechanism in response to the
availability of rapidly metabolizable carbon sources such as glucose. Apport
des marqueurs biochimiques et moléculaires pour l'étude
biosystématique des Cyprès Méditerranéens
1Laboratoire Agroforesterie & Génétique Moléculaire, Fac. Sciences, Univ. Ibn Zohr, BP8106 Agadir, Maroc, 2INRA Avignon, France. Le
choix des marqueurs génétiques, de nature biochimique comme
les isozymes ou bien ceux qui accèdent directement sur l'ADN tel
le polymorphisme des fragments d'ADN après amplification (AFLP),
est conditionné par des contraintes techniques et fondamentales.
Dans le monde végétal, le marquage génétique
de nature moléculaire est devenu une biotechnologie incontournable
pour les différentes applications en phyllogénie, génétique
des populations, sélection assistée par marqueurs pour la
recherche des QTL etc. Mots clés : Cupressus spp - Allozymes - AFLP - diversité - caractérisation
1Laboratoire d'analyse et de valorisation des ressources environnementales, Université Cadi Ayyad, Faculté des Sciences et Technique BP. 523 Béni-Mellal, Maroc, 2Ecole Nationale Forestière des Ingénieurs, Salé Maroc, 3Laboratoire de Biochimie et Amélioration des Plantes, Université Cadi Ayyad, Faculté des Sciences-Semlalia, Marrakech, Maroc. Le
pin d'Alep (Pinus halepensis Mill.) est une conifère d'une grande
importance dans la structure et le fonctionnement des écosystèmes
forestier méditerranéens. Sur la base des marqueurs biochimique
et moléculaires les populations méditerranéennes
ont été subdivisées en quatre groupes où les
populations marocaines constituent un groupe à part. Ces dernières
occupent des conditions écologiques très diversifiées,
de point de vu altitude, elles s'échelonnent depuis la côte
méditerranéenne jusqu'à 2400 m d'altitude ce qui
suggère une différentiation et une diversité génétiques
élevées. Mots clés: Pin d'Alep, (Pinus halepensis Mill.), diversité génétique, polymorphisme isoenzymatique, Maroc. Ce travail a été financé par la Fondation International pour La Science (FIS), Stockholm, Suède, contrat D/3033-1 |
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