EcoP15I ist ein Vertreter der multifunktionalen, heterooligomeren Typ III Restriktionsendonukleasen. Typ III Restriktionsendonukleasen sind wegen der Lage ihres Spaltortes, ca. 25 bp vom Erkennungsort entfernt, von besonderem Interesse für Anwendungen in der Medizin und funktionellen Genomanalyse. EcoP15I erkennt die DNA-Sequenz 5''-CAGCAG und benötigt für eine effektive DNA-Spaltung zwei invers orientierte Erkennungsorte auf einem DNA-Molekül. Nach dem bisherigen DNA-Translokations-Modell bindet je ein EcoP15I-Protein an je einen Erkennungsort und startet dann durch ATP-Hydrolyse vermittelte DNA-Translokation. Die Kollision der beiden EcoP15I-DNA-Komplexe initiiert die DNA-Doppelstrang-Spaltung. Experimente zur Erkennungsort-Suche von EcoP15I zeigen, dass über längere Distanzen offenbar nicht das "Sliding", sondern ein dreidimensionaler Prozess die bevorzugte Bewegung von EcoP15I an der DNA ist. Eine erhöhte Anzahl von Wiederholungen von CAG-Trinukleotiden (CAG-Repeats) im Exon 1 des Gens für Chorea Huntington (Huntington Disease - HD) führt zur Manifestation dieser neurodegenerativen Erkrankung. Für die Diagnostik der Erkrankung ist die exakte Bestimmung der Anzahl der CAG-Repeats von Bedeutung. Diese Arbeit zeigt die Spaltung von HD Gen Exon 1 DNA durch EcoP15I. Die halbautomatische, hoch-sensitive Analyse dieses Spaltmusters ermöglicht die exakte Bestimmung der Anzahl der CAG-Repeats. Diese Arbeit liefert den ersten Nachweis für die DNA-Translokation durch eine Typ III-Restriktionsendonuklease. Die postulierten EcoP15I-DNA-Schlaufen wurden mit Hilfe der Rasterkraftmikroskopie (SFM) abgebildet. Dadurch wird das DNA-Translokations-Modell der DNA-Spaltung durch EcoP15I bestätigt. Es werden Gemeinsamkeiten und Unterschiede des gesamten DNA-Spaltvorganges der Typ III Restriktionsendonuklease EcoP15I in bezug auf andere Restriktionsendonukleasen diskutiert. / EcoP15I is a multifunctional, hetero-oligomeric Type III restriction enzyme. Type III restriction enzymes are of general interest in medicine and functional genome analysis because they cut DNA 25 bp downstream of their recognition site. EcoP15I recognises the DNA sequence 5`-CAGCAG and needs two inverse oriented recognition sites for effective DNA cleavage. According to the present translocation collision model DNA cleavage was proposed to result from ATP dependent DNA translocation, which is expected to induce DNA loop formation, and collision of two enzyme-DNA complexes. Experiments show that EcoP15 moves rather in a three-dimensional than in a "sliding" process in search for its recognition site. Huntington''s disease (HD) is a progressive neurodegenerative disorder with autosomal-dominant inheritance. The disease is caused by a CAG trinucleotide repeat expansion located in the first exon of the HD gene. To diagnose the illness the exact determination of the number of CAG repeats is necessary. This study shows that the number of CAG repeats in the HD gene can be determined by restriction of the DNA with the endonuclease EcoP15I and subsequent high-resolution analysis of the restriction fragment pattern using the ALFexpress DNA Analysis System. Here, for the first time DNA translocation by the Type III restriction enzyme EcoP15I is demonstrated. The postulated EcoP15-DNA loops are visualised using scanning force microscopy. This confirms the translocation-collision model for DNA cleavage by EcoP15. Similarities and differences between the DNA cleavage processes of the Type III restriction enzyme EcoP15I and other restriction enzymes are discussed.

La présence de micropolluants à l'entrée des opérations d'épuration d'effluents industriels induit des problèmes au cours du traitement par des procédés biologiques, certaines molécules n'étant pas nécessairement disponibles à la biodégradation. Parmi les molécules présentes dans les rejets d'origine pétrochimique ou chimique, les substances prioritaires les moins volatiles sont aussi les plus hydrophobes (ex : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques) et ont tendance à s'adsorber majoritairement sur les matières organiques et les boues. A l'inverse, les molécules moins hydrophobes mais très volatiles comme les Benzène, Toluène, Ethylbenzène et p-Xylène ont une forte propension à être transférées dans l'atmosphère lors des phases d'aération. Le bioréacteur hybride étudié ici, reposant sur l'addition de supports adsorbants dans des procédés à boues activées, présente de nombreux avantages. D'une part l'addition de charbon actif en grain dans des procédés à boues activées permet de fixer les polluants ciblés, minimiser leur volatilisation et augmenter leur temps de séjour dans le procédé D'autre part, la réduction de leur concentration à un niveau non inhibiteur permet l'absorption des variations de charges qui sont fréquentes dans les effluents industriels. Enfin les supports ajoutés, sur lesquels se développent des biofilms, constituent des niches écologiques nouvelles pour les micro-organismes les plus lents à se développer. Ces derniers peuvent dégrader les molécules adsorbées dans les zones biorégénérables du charbon actif. Afin de caractériser les mécanismes physicochimiques et biologiques, des expériences en batch des phénomènes découplés et couplés ont été réalisées : cinétiques et isothermes d'adsorption et de biosorption, cinétiques de volatilisation et respirométrie. Egalement, deux pilotes à l'échelle laboratoire ont permis de suivre les performances épuratoires d'un bioréacteur séquencé conventionnel et d'un bioréacteur hybride à support adsorbant. Un modèle d'adsorption sur support hétérogène, développé sous Matlab® et un modèle intégrant le couplage des phénomènes en dynamique, développé sous Aquasim® ont été combinés. Le modèle global développé permet de simuler de façon dynamique le devenir des micropolluants (les outils précédents ne fonctionnant qu'en régime permanent). Les simulations réalisées concordent avec les résultats expérimentaux et permettent de conclure que les mécanismes d'élimination abiotiques jouent un rôle très important dans les « performances épuratoires » du procédé de traitement biologique aérobie conventionnel. Les transferts de BTEX de la phase liquide vers le compartiment gazeux sont significatifs (>99% en 2 heures) et les quantités d'HAPs détectées dans la fraction solide sont importantes (élimination moyenne >65% lors de la décantation primaire). Pour les Composés Organiques Volatiles (ex : BTEX), l'ajout de particules adsorbantes et l'analyse des modes opérationnels minimisant le transfert dans la phase gaz sont les points prépondérants. Des simulations prospectives mettant en jeu les phénomènes conjoints de biodégradation et d'adsorption du toluène et du naphthalène ont permis de montrer que le réseau méso-macroporeux est régénérable, que l'adsorption a lieu majoritairement dans ce compartiment et que le taux de biorégénération dépend de la quantité de biomasse maintenue. L'efficacité des bioréacteurs à supports adsorbants (Charbon Actif en Grain) a été démontré pour ces molécules, à conditions de gérer une période de biorégénération qui devra être optimisée à partir du modèle développé.

Spinocerebellar ataxia type 7 (SCA7) is a hereditary neurodegenerative disorder affecting the cerebellum, pons and retina. SCA7 patients present with gait ataxia and visual impairment as the main symptoms. Anticipation, commonly observed in SCA7 families, is a phenomenon where an earlier age at onset and a more severe progression of disease is seen in successive generations. In order to identify the gene responsible for SCA7, we performed linkage analysis on a Swedish SCA7 kindred. Evidence for linkage of the SCA7 disease locus to a 32 cM region on chromosome 3p12-21.1, between markers D3S1547 and D3S1274, was established. A number of neurodegenerative disorders associated with anticipation are caused by expanded (CAG)n repeats in their respective disease genes. In order to isolate the SCA7 disease gene we, therefore, screened a human infant brain stem cDNA library for CAG repeat containing clones, mapping to chromosome 3. Four candidate clones were isolated and analysed, but could all be excluded as the SCA7 disease gene. In 1997, the SCA7 disease gene was identified and, as expected, shown to harbour a CAG repeat, expanded in SCA7 patients. Analysis of the SCA7 CAG repeat region in Swedish SCA7 patients demonstrated that CAG repeat size was negatively correlated to age at onset of disease. Furthermore, patients with larger repeats presented with visual impairment, whereas patients with smaller repeats presented with ataxia as the initial symptom. SCA7 is the most common autosomal dominant cerebellar ataxia in Sweden and Finland, but rare in other populations. In order to investigate if the relatively high frequency of SCA7 in these countries is the result of a founder effect in the region, a haplotype analysis was performed on all SCA7 families available. All 7 families shared a common haplotype of at least 1.9 cM surrounding the SCA7 locus. In addition, strong linkage disequilibrium was demonstrated for marker D3S1287 closely linked to the SCA7 gene, suggesting a founder effect for the SCA7 mutation in Sweden and Finland. The function of the SCA7 protein, ataxin-7, is not known and it does not show significant homologies to any previously known proteins. In order to gain insight into the function of ataxin-7 we analysed the expression of ataxin-7 in brain and peripheral tissue from SCA7 patients and controls. In brain, expression was found to be mainly neuronal with a nuclear subcellular localisation. Ataxin-7 expression was found throughout the CNS, not restricted to sites of pathology. We also confirmed previously reported findings of neuronal intranuclear inclusions (NIls) in the brains of SCA7 patients. Based on our findings, we conclude that the cell type specific neurodegeneration in SCA7 is not due to differences in expression pattern in affected and non-affected tissue or the distribution pattern of aggregated protein.

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Huntington's disease (HD) is an autosomal dominant inherited neuro-psychiatric disease with usual onset in the middle age. The mutation, located on the short shoulder of chromosome 4, is an expansion of a nucleotide triplet, containing cytosine, adenine, guanine (CAG), with critical limit of 40+ repetitions. The principal symptoms include motor symptoms (chorea, dystonia, disorders of voluntary movements), progressive cognitive deterioration and neuropsychiatric symptoms (behaviour disorders, affective symptoms and so on). The clinical diagnosis is confirmed by a genetic test, which may also be carried out presymptomatically in offsprings of the diseased person. The objective of the 1st study consisted in the characterization of differences in psychiatric examination and neuropsychological testing among the people at risk (PAR), in whom it was recommended to delay the test, and people at risk, who were recommended to continue in the so-called predictive protocol. The total of 52 people have been examined (32 females, 20 males). In addition to the common psychiatric examination we have also administered the Eysenck Personality Questionnaire (EPQ-A), self-rating scale of general psychopathology (SCL- 90), three short cognitive tests - Trail making test, test of Verbal fluency and...

Huntington's disease (HD) is an autosomal dominant inherited neuro-psychiatric disease with usual onset in the middle age. The mutation, located on the short shoulder of chromosome 4, is an expansion of a nucleotide triplet, containing cytosine, adenine, guanine (CAG), with critical limit of 40+ repetitions. The principal symptoms include motor symptoms (chorea, dystonia, disorders of voluntary movements), progressive cognitive deterioration and neuropsychiatric symptoms (behaviour disorders, affective symptoms and so on). The clinical diagnosis is confirmed by a genetic test, which may also be carried out presymptomatically in offsprings of the diseased person. The objective of the 1st study consisted in the characterization of differences in psychiatric examination and neuropsychological testing among the people at risk (PAR), in whom it was recommended to delay the test, and people at risk, who were recommended to continue in the so-called predictive protocol. The total of 52 people have been examined (32 females, 20 males). In addition to the common psychiatric examination we have also administered the Eysenck Personality Questionnaire (EPQ-A), self-rating scale of general psychopathology (SCL- 90), three short cognitive tests - Trail making test, test of Verbal fluency and...

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L'infection par Helicobacter pylori provoque une inflammation qui peut persister de façon asymptomatique ou évoluer vers de nombreuses pathologies gastroduodénales sévères telles que les ulcères gastroduodénaux, le lymphome du MALT et le cancer gastrique. L'îlot de pathogénicité cag est l'un des facteurs de virulence majeurs de cette bactérie. Plusieurs cytokines et peptides antimicrobiens sont impliqués dans la modulation de la réponse inflammatoire de la muqueuse épithéliale gastrique lors de l'infection par H. pylori. Ce travail a porté sur l'étude des interactions entre H. pylori et les cellules épithéliales gastriques. L'étude in vivo sur un modèle murin d'infection a permis de décrire un profil de la réponse antimicrobienne liée à cette bactérie. Une production accrue de S100A9 pourrait être impliquée dans l'échec d'implantation et de colonisation de la bactérie dans la muqueuse gastrique murine. Nous avons également établi un protocole de culture primaire de cellules épithéliales gastriques humaines à partir d'estomacs obtenus après gastrectomie partielle chez des sujets atteints d'obésité morbide. Cette étude a permis de modéliser in vitro la réponse inflammatoire et antimicrobienne de la muqueuse gastrique humaine après infection par H. pylori. L'induction cag-dépendante d'un panel de médiateurs inflammatoires et antimicrobiens par les cellules épithéliales gastriques exposées à H. pylori confirme l'implication de ce facteur au cours de la réponse inflammatoire précoce. Des cellules gastriques à phénotype de cellules souches ont également été isolées et des caractérisations phénotypiques et moléculaires ont été initiées pour déterminer leur nature. Les modèles cellulaires développés au cours de cette étude permettent une meilleure compréhension des interactions entre H. pylori et les cellules épithéliales gastriques.