Добірка наукової літератури з теми "Cellulase – Sécrétion – Analyse"

Les propriétés et le rôle physiologique de la protéine prion sont encore mal connus, de même que la façon et les raisons pour lesquelles la protéine prion normale est transformée en protéine prion pathogène. Ces différentes questions sont importantes, à la fois pour comprendre les mécanismes moléculaires à l’origine des encéphalopathies spongiformes transmissibles et pour rechercher des possibilités de thérapie. C’est la raison pour laquelle divers types de travaux sont conduits sur ces questions, utilisant différentes approches. L’article de Lepage et al. est basé sur l’approche physicochimique de la structure de la protéine prion. L’objectif de ces travaux est de rechercher les domaines de la protéine prion qui pourraient avoir un rôle clé dans la transconformation de la protéine normale en protéine pathogène, tant pour induire que pour réguler ce processus. L’article de Moudjou et al. est basé sur une approche immunochimique. Des anticorps monoclonaux ont été mis au point, avec des affinités particulières pour certaines régions de la protéine prion PrP. Ainsi certains anticorps reconnaissent différentes formes glycosylées de la protéine et discriminent les allèles de la PrP associés à la susceptibilité des moutons à la tremblante. Ces réactifs offrent des perspectives dans plusieurs domaines, notamment dans l’étude du rôle de la glycosylation dans la capacité de la protéine prion à être convertie en protéine pathogène et dans l’analyse fine des profils glycotypiques de la protéine anormale, dans le cadre du typage moléculaire des souches de prions. Ces anticorps peuvent également être utilisés comme moyen de génotypage rapide des moutons. Enfin, l’article de Gatti et al. analyse le rôle physiologique de la protéine prion cellulaire. Des travaux ont été entrepris pour établir la présence et les voies de sécrétion de la protéine prion normale dans différents organes et tissus de l’organisme, ainsi que son rôle, en utilisant différents modèles animaux et cellulaires.

Ce numéro hors-série est consacré aux travaux sur les maladies à prions des animaux de ferme, menés à l’Inra en collaboration avec de nombreux organismes nationaux et internationaux. Il aborde de nombreuses facettes de la recherche sur ces agents et les maladies qu’ils occasionnent, tant sur le modèle tremblante que sur l’Encéphalopathie Spongiforme Bovine (ESB) : biologie de l’agent pathogène et notion de souche de prion, pathogénie de la maladie et résistance génétique, voies de transmission et évolution dans les populations animales, lutte contre les EST. Le premier article présente l’ensemble des outils mis au point à l’Inra pour étudier les EST (laboratoire de génotypage à grande échelle) ainsi que les dispositifs expérimentaux qui y sont dédiés (domaine expérimental atteint de tremblante naturelle et différentes animaleries protégées). Ensuite, la notion de souche de prion est introduite, discutée, et les divers travaux en cours pour différencier les souches de prions sur une base biologique et biochimique sont présentés, de même que les études menées pour comprendre le déterminisme de cette diversité. Ces travaux ont aussi pour objectif l’amélioration des méthodes actuelles de typage en termes de rapidité et de fiabilité, notamment à travers le développement de souris transgéniques. Deux articles traitent des mécanismes par lesquels la protéine prion pathogène est introduite dans l’organisme, puis la façon dont elle diffuse dans les différents tissus et organes et exerce son pouvoir pathogène. L’un concerne la pathogénie de la tremblante, à partir des travaux entrepris sur le mouton : dans quels tissus diffuse la protéine prion pathogène, dans quels types de cellules et à quelle vitesse, et comment intervient le génotype de l’individu dans ce processus. L’autre porte sur les modèles cellulaires mis au point récemment, qui permettent la multiplication du prion ovin et servent à étudier les interactions entre la protéine prion pathogène et différents types de cellules de l’organisme, les gènes activés en cas d’infection, le rôle du polymorphisme de la protéine prion ovine dans la réplication du prion pathogène et l’identification de molécules ayant une activité antiprion. Les propriétés et le rôle physiologique de la protéine prion normale, ainsi que les raisons pour lesquelles la protéine prion normale est transformée en protéine prion pathogène, sont ensuite abordés à travers plusieurs études : approche physicochimique et structurale de la structure de la protéine prion, pour analyser les domaines de la protéine prion qui pourraient avoir un rôle clé dans la transconformation de la protéine normale en protéine pathogène, et pour comprendre la relation entre le polymorphisme génétique de cette protéine et l’état de résistance ou de sensibilité à la tremblante ; approche immunochimique grâce à des anticorps monoclonaux ayant des affinités particulières pour certaines régions de la protéine prion PrP, qui permettent l’étude de la capacité de la protéine normale à être convertie en protéine pathogène et le typage moléculaire des souches de prions ; analyse des voies de sécrétion et du rôle physiologique de la protéine prion cellulaire. L’influence du polymorphisme au locus Prnp sur la sensibilité des animaux aux EST est documentée, ainsi que les travaux en cours pour mettre en évidence d’autres gènes influençant la sensibilité des animaux aux EST, à partir de la cartographie du génome. Concernant l’épidémiologie des EST, un article présente les travaux sur les sources d’infection, les voies de transmission et la dynamique de la maladie dans les populations animales, en matière de tremblante et d’ESB. Les résultats relèvent d’expérimentations, d’études de terrain et de modélisation mathématique. Enfin, plusieurs articles sont consacrés à la lutte contre les EST, abordant plusieurs volets : développement de tests pour le diagnostic avant la mort et la distinction entre souches d’EST, travaux conduits depuis dix ans pour maîtriser voire éradiquer la tremblante dans la population ovine en jouant sur la résistance génétique des ovins aux EST, étude clinique conduite sur une molécule à visée thérapeutique et discussion sur la méthode de choix des molécules à expérimenter, pistes pour la destruction des farines animales à risque, grâce à l’utilisation de microorganismes ou la fabrication de biolubrifiants, additifs biocarburants et matériaux polymères.

Erwinia chrysanthemi est une enterobacterie phytopathogene. Son pouvoir est du essentiellement a la production d'enzymes extracellulaires telles que les pectinases, cellulases et proteases. Les enzymes portant une sequence signal, pectinases et cellulases, sont secretees par la voie generale de secretion (gsp), appelee out. Un des modeles d'etudes consiste en une interaction specifique entre les proteines secretees et les composants de la machinerie de secretion, impliquant l'existence d'un signal de secretion porte par les proteines secretees. Notre etude a ete focalisee sur l'etude de la secretion de la cellulase egz. La proteine egz est constituee de deux domaines fonctionnellement independant: un domaine catalytique et une domaine de fixation a la cellulose (cbd), relies par une region charniere. Les etudes menees dans notre laboratoire ont montre qu'il n'existait pas de signal de secretion relie a un de ces domaines, laissant supposer que ce signal serait de type conformationnel. Ceci nous a conduit a rechercher, dans chacun des domaines, les contraintes structurales liees a la secretabilite de la proteine egz. Dans le cbd, nous avons mis en evidence la formation d'un pont disulfure. L'elimination de cet element de structure tertiaire conduit a une proteine fonctionnelle, mais qui reste accumulee dans le periplasme. Les resultats obtenus montrent que le pont disulfure est forme dans le periplasme avant que la proteine egz ne traverse la membrane externe et qu'il est necessaire pour que la proteine puisse interagir avec la machinerie out, suggerant que seule la conformation sauvage de la proteine est compatible avec la secretabilite. Dans le domaine catalytique, nous avons tout d'abord recherche des positions qui seraient impliquees dans la structuration de ce domaine, en utilisant l'approche des arnt suppresseurs de codon non sens. La reconstitution de la machinerie out de e. Chrysanthemi dans des souches de e. Coli portant des arnt suppresseurs, nous a permis d'identifier des mutants dont la conformation est differente celle de la proteine sauvage et qui sont pourtant secretes comme la proteine sauvage. Ces resultats nous ont permis de montrer qu'une conformation differente de la proteine sauvage peut etre reconnue par la machinerie out

Les combustibles fossiles sont un contributeur majeur au réchauffement climatique, et leur nature non renouvelable est un obstacle à la construction de sociétés durables. Dans ce contexte, les biocarburants de seconde génération se présentent comme une alternative attractive et plus respectueuse de l'environnement. Le processus de production de biocarburants de deuxième génération comprend plusieurs étapes incluant le prétraitement physico-chimique de la biomasse lignocellulosique (non comestible), l'hydrolyse enzymatique de la cellulose en glucose et par la fermentation de sucres simples en biocarburants, comme le bioéthanol. Un des problèmes principaux pour une large application est cependant le coût relativement élevé des enzymes hydrolytiques, les cellulases, utilisées pour déconstruire la biomasse lignocellulosique prétraitée en sucres fermentescibles.Le champignon filamenteux Trichoderma reesei est le choix privilégié pour la production industrielle de cellulases car il possède des capacités d'hyperproduction et d'hypersécrétion. Les souches industrielles de T. reesei peuvent sécréter jusqu'à 100 g/L de cellulases dans des fermenteurs industriels contrôlés. En particulier, la souche mutante Rut-C30 est une souche hyperproductrice de référence, mais notre compréhension incomplète de son système de sécrétion performant complique l'amélioration de sa capacité d'hypersécrétion par génie génétique. C'est pourquoi, ce travail visait à éclaircir les voies de régulation contrôlant la sécrétion et les réponses au stress de sécrétion pour identifier des goulots d'étranglement et pour développer de nouvelles souches dotées d'une capacité de sécrétion supérieure dans le futur.Dans ce but, des données transcriptomiques étaient générées à partir de cultures de T. reesei Rut-C30 dans différentes conditions de stress de sécrétion et ont permis d'identifier de composants potentiels de régulation de la sécrétion qui pouvaient être ciblés pour invalidation. Pour compléter cette approche, un datamining de données transcriptomiques obtenues avec d'autres champignons filamenteux cultivés dans des conditions de stress de sécrétion a révélé d'autres gènes cibles potentiellement impliqués dans la régulation de la voie de sécrétion. Finalement, neuf gènes ont été invalidés dans la souche Rut-C30 et les mutants obtenus ont été caractérisés phénotypiquement. Tous ont montré une croissance ralentie et un comportement de sécrétion altéré. Un séquençage de l'ARN a été réalisé sur les mutants ∆res2, ∆rpn4 and ∆snd1 et comparé à celui de Rut-C30 dans les mêmes conditions de culture. Aucun des trois facteurs de transcription n'impacte la transcription des gènes impliqués dans la sécrétion ou dans la réponse au stress de sécrétion dans nos conditions. En revanche, des gènes codant pour des enzymes du métabolisme des lipides sont différentiellement exprimés dans les trois mutants ce qui pourrait affecter la sécrétion indirectement. Les résultats délivrent des premiers indices pour atténuer les goulots d'étranglement de la sécrétion dans T. reesei Rut-C30 et ouvrent la voie vers le développement de souches possédant une capacité de sécrétion améliorée
Fossil fuels are a major contributor to global warming, and their non-renewable nature is an impediment for building sustainable societies. In this context, second generation biofuels represent an attractive and more environmentally friendly alternative. The process of second-generation biofuel production consists of several steps including a physicochemical pretreatment of lignocellulosic (non-edible) biomass, the enzymatic hydrolysis of cellulose into glucose and the fermentation of simple sugars into biofuels, such as bioethanol. One of the main bottlenecks for a large implementation of this process is, however, the relatively high cost of hydrolytic enzymes, namely cellulases, used to deconstruct the pretreated lignocellulosic biomass into fermentable sugars.The filamentous fungus Trichoderma reesei is the preferred choice for industrial production of cellulases since it has hyperproduction and hypersecretion capacities. Industrial strains of T. reesei can secrete up to 100 g/L of cellulases in controlled industrial fermenters. In particular, the mutant strain Rut- C30 is a reference hyperproducer strain, but our incomplete understanding of its enhanced secretion system complicates further improvement of its hypersecretion capacity by genetic engineering. Therefore, this work aimed at unravelling the regulatory pathways controlling secretion and the secretion stress response in order to identify bottlenecks and to develop new strains with enhanced secretion capacity in the future.To this end, transcriptomic data were generated from cultivations of T. reesei Rut-C30 in different secretion stress conditions which allowed to identify potential components of secretion regulation that were targeted for deletion. As a complementary approach, mining of transcriptomic data obtained with other filamentous fungi in secretion stress conditions revealed further target genes potentially involved in the regulation of the secretion pathway. Finally, nine genes were deleted in the Rut-C30 strain, and the resulting strains phenotypically characterized. All of them displayed reduced growth and showed altered protein secretion behavior. RNA sequencing was performed on ∆res2, ∆rpn4 and ∆snd1 mutant strains and compared to that of Rut-C30 in the same culture conditions. Neither of the three transcription factors impacts transcription of genes involved in secretion or the secretion stress response in our conditions. However, in all three mutants, genes encoding enzymes of lipid metabolism are differentially expressed which could affect secretion in an indirect way. The results represent first clues to alleviate bottlenecks in secretion in T. reesei Rut-C30 and pave the way to develop strains with still improved secretion capacity

La sécrétion régulée d'hormones est un processus décomposable en plusieurs étapes. Les granules de sécrétion (GS) contenant ces hormones sont formés au niveau du réseau trans-golgien puis migrent jusqu'à la périphérie de la cellule. Ces hormones sont libérées dans le milieu extérieur par exocytose en cas de stimulation de la cellule. Grâce à l'observation des GS situés dans la région juxta-membranaire par microscopie de fluorescence à excitation par onde évanescente, les mouvements de ces organites ont été étudiés à l'échelle du granule unique. Une méthode d'analyse permettant la mise en évidence de comportements transitoires au sein des trajectoires tridimensionnelles des GS a été mise au point. Grâce à son application à l'étude des effets de drogues du cytosquelette et à des observations en double marquage, nous avons pu associer chaque type de mouvements décrit par les GS à un environnement particulier (GS lié à la membrane plasmique, au cytosquelette d'actine ou de microtubules). Nous avons de plus étudié le rôle du complexe protéique Rab27A/MyRIP/Myosine Va lors de la capture des GS en périphérie de la cellule et leur accrochage aux filaments d'actine.

Salmonella Gallinarum (SG) et Salmonella Enteritidis (SE) sont deux sérotypes génétiquement proches. Pourtant, chez la volaille, SG induit une infection systémique létale tandis que SE est responsable d’une infection systémique transitoire et d’un portage intestinal asymptomatique. De plus, SE est un sérotype ubiquiste tandis que SG est spécifique d’hôte. Outre ces différences in vivo, ces deux sérotypes présentent des différences in vitro. Nous avons montré que SG est in vitro moins invasif que SE. Ce phénotype est indépendant de l’origine aviaire ou non-aviaire des cellules en dépit du tropisme de SG pour la volaille. LeT3SS-1, le facteur d’invasion majeur chez Salmonella, est composé d’un appareil de sécrétion et des effecteurs transloqués par celui-ci. Nous avons montré que les composants du T3SS-1 sont autant exprimés chez SG que chez SE et que tous deux possèdent un appareil de sécrétion fonctionnel. Pourtant, l’étude des capacités d’invasion dépendantes du T3SS-1 suggère que ce facteur est impliqué dans le défaut d’invasion de S. Gallinarum. L’analyse des gènes codant les effecteurs transloqués par le T3SS-1 a montré qu’il existe des mutations chez SG pouvant être à l’origine de ce défaut d’invasion
Salmonella Gallinarum and Salmonella Enteritidis are genetically closed. However, whereas SG induces lethal systemic infection in poultry, SE is responsible for transient systemic infection and asymptomatic intestinal carriage. Moreover, SE is ubiquitous whereas SG is poultry specific. These serotypes also present in vitro differences. We have shown that SG is in vitro less invasive than SE whatever the avian or non-avian cell origin, in spite of SG’s tropism for avian species. T3SS-1, the main invasion factor in Salmonella, is composed of a secretion apparatus and its translocated effectors. We have shown that T3SS-1 components a expressed in a similar way by SE and SG and both harbor a functional secretion apparatus. However, study of T3SS-1 dependent invasion abilities suggested that T3SS-1 is involved in SG’s invasion defect. Sequence analysis has revealed that SG possesses several mutations in genes encoding main T3SS-1 effectors, that could explain the low invasive phenotype

PROX1 étant un facteur de susceptibilité au diabète de type 2 (DT2), nousavons réalisé des études génétiques et moléculaires afin de comprendre son rôledans l'étiologie du DT2.Nous avons analysé l'impact de 80 SNPs de PROX1 sur des phénotypescliniques associés au DT2 dans l'étude HELENA (n=1155 adolescents) et montréque trois SNPs (rs340838, rs340837 et rs340836) sont associés à l'insulinémie àjeun. Nous avons évalué la fonctionnalité de 9 SNPs (les 3 SNPs associés et 6 SNPsen déséquilibre de liaison) en utilisant un gène rapporteur Luciférase dans descellules HepG2 et MIN6. Les allèles associés à la diminution de l'insulinémie desSNPs rs340874, rs340873 et rs340835 sont associés à une diminution del'expression du gène rapporteur Luciférase, suggérant que l'expression de PROX1est diminuée chez les individus porteurs des allèles à risque.Nous avons aussi montré que l'inhibition de l'expression de Prox1 par siRNAsdans les cellules INS-1E engendrait une diminution de 1,7 fois de la sécrétiond'insuline en réponse au glucose et qu'une concentration élevée en glucose modulaitpositivement l'expression de la protéine Prox1.Des analyses transcriptomiques réalisées dans les cellules INS-1E ont permisde montrer que certains des gènes cibles de PROX1 dans les cellules bêta sont desgènes impliqués dans des voies de sécrétion d'insuline.Enfin, nous avons également observé que l'agoniste de PPARgamma, latroglitazone, diminuait l'expression de Prox1 dans les cellules INS-1E.Ces résultats suggèrent qu'une altération de l'expression de Prox1 par desvariants cis-régulateurs pourrait conduire à une sécrétion d'insuline en réponse auglucose altérée des cellules bêta, conférant ainsi une susceptibilité au DT2.