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Molecular mechanism of Inhibition of the CREB-coactivator TORC by the mitogen-activated kinase DLK in pancreatic beta-cells

Do, Thanh Phu 21 July 2010 (has links)
No description available.
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Wirkung der proinflammatorischen Zytokine TNF-Alpha und IL-1Beta auf die CREB abhängige Gentranskription und das Zellüberleben in Abhängigkeit von der Dual-Leucine-Zipper-Bearing Kinase in einer Betazelllinie / Effect of the proinflammatory cytokines TNF-Alpha and IL-1 Beta on the CREB dependent gene transcription and the cell survival depending on the Dual-Leucine-Zipper-Bearing kinase in a betacell line

Börchers, Svenja 30 June 2014 (has links)
Im Jahr 2008 gab es weltweit 347 Millionen Diabetiker bei weiter zunehmender Inzidenz. Die beiden größten Unterformen sind mit 90 % Typ 2- und 10 % Typ 1-Diabetes (Danaei et al. 2011). Beiden Diabetesformen sind eine Dysfunktion und ein Zelltod der Betazellen durch Apoptose gemeinsam, die Betazellschädigung wird dabei über ähnliche Signaltransduktionwege vermittelt. Ein wichtiger Gegenspieler der Betazellapoptose ist der Transkriptionsfaktor CREB, der an der Regulation der Insulingentranskription beteiligt und wichtig für das Betazellüberleben ist (Oetjen et al. 1994, Jhala et al. 2003). Durch die MAP3-Kinase DLK kann die transkriptionelle Aktivität von CREB in Betazellen gehemmt werden (Oetjen et al. 2006). Als übergeordnete MAP3K kann DLK die Apoptose-regulierende MAP-Kinase JNK aktivieren und von ihr wieder aktiviert werden (Handley et al. 2007). Die bei Diabetes mellitus Typ 1 und Typ 2 vermehrt produzierten proinflammatorischen Zytokine TNF-Alpha und IL-1 Beta können ebenfalls JNK aktivieren (Mandrup-Poulsen 2003). In dieser Arbeit wurde die Wirkung von TNF-Alpha und IL-1 Beta auf die CREB-abhängige Gentranskription im Luciferase-Reporter-Assay und auf das Absterben und die Apoptose von Betazellen im MTT-Test und Immunfluoreszenz-Assay in der Betazelllinie HIT-T15 untersucht. Zusätzlich wurde untersucht, ob die Zytokinwirkung DLK-abhängig ist. Es konnte gezeigt werden, dass TNF-Alpha und IL-1 Beta die stimulierte CRE-/CREB-abhängige Gentranskription hemmen, Überexpression von DLK verstärkt diese Wirkung, bei TNF-Alpha mehr als bei IL-1Beta. Verminderung der endogenen DLK durch siRNA reduziert die TNF-Alpha- und IL-1 Beta-induzierte CREB Hemmung. Beide Zytokine konnten eine Betazellapoptose auslösen, die ebenfalls durch die DLK verstärkt wird. Bei Überexpression einer Kinase-toten DLK-Mutante konnte durch TNF-Alpha keine Apoptose induziert werden, aber durch IL-1 Beta, dies spricht dafür, dass die Wirkung von TNF-Alpha zu einem größeren Teil abhängig von der DLK ist als die Wirkung von IL-1 Beta, die zum Teil DLK-unabhängig vermittelt wird. Zusammengefasst könnte TNF-Alpha über Aktivierung von DLK und JNK und anschließend gegenseitiger Signalamplifikation beider Kinasen zu einer DLK-vermittelten Hemmung der CREB-abhängigen Gentranskription führen, eine Betazelldysfunktion und Apoptose vermitteln und zur Entstehung von Diabetes beitragen. Dagegen könnte IL-1 Beta über Aktivierung von JNK indirekt die DLK aktivieren und zu einer CREB-Hemmung führen. Die DLK scheint eine zentrale Rolle in der Zytokin-induzierten Betazellschädigung einzunehmen. Eine gewebespezifische Hemmung der DLK, wie z.B. über den Proteinkinaseinhibitor Tozasertib im Glaukommodell gezeigt (Welsbie et al. 2013), könnte daher auch einen neuen Ansatz in der Therapie des Diabetes mellitus darstellen.
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Unraveling molecular, cellular and cognitive defects in the mouse model for mental retardation caused by Rsk2 gene mutation / Identification des déficits moléculaires, cellulaires et cognitifs chez le modèle souris du retard mental causé par la mutation du gène Rsk2

Mehmood, Tahir 24 February 2012 (has links)
Le syndrome de Coffin-Lowry (CLS), une déficience intellectuelle liée à l'X, est causée par des mutations du gène RPS6KA3 codant pour la kinase RSK2 régulée par les facteurs de croissance.Pour comprendre les conséquences du déficit en RSK2 dans l'hippocampe nous avons effectué une comparaison des profils d'expression génique d'hippocampes de souris Rsk2-KO et WT. Elle a révélé l'expression différentielle de 100 gènes, codant pour des protéines agissant dans divers processus biologiques. Nous avons analysé les conséquences de la dérégulation de l'un de ces gènes Gria2 codant pour GluR2, une sous-unité du récepteur glutamate AMPA. Un niveau d'expression doublé de GluR2 a été relevé dans l'hippocampe des souris Rsk2-KO et les études électrophysiologiques y ont révélé une réduction des transmissions AMPAR et NMDAR. L’activité de ERK1/2 était aussi anormalement augmentée dans l'hippocampe des souris Rsk2-KO, ainsi que le niveau de P-Sp1. Ensemble, mes résultats ont suggéré que la surexpression de GluR2 dans les neurones déficients en RSK2, était causée par une augmentation de l'activité transcriptionnelle de Sp1 sur le gène Gria2, qui, elle-même, est le résultat de l’augmentation anormale de l’activité de ERK1 / 2. / Coffin–Lowry Syndrome (CLS), an X-linked form of intellectual disability, is caused by mutations of the RPS6KA3 gene encoding the growth factor regulated kinase RSK2. To understand the consequences of RSK2 deficiency in the hippocampus we performed a comparison of the hippocampal gene expression profiles from Rsk2-KO and WT mice. It revealed differential expression of 100 genes, encoding proteins acting in various biological pathways. We further analyzed the consequences of deregulation of one of these genes, Gria2 encoding GluR2, a subunit of the glutamate AMPAR. An abnormal two-fold increased expression of GluR2 was found in the hippocampus of Rsk2-KO mice. Electrophysiology studies showed a reduction of basal AMPAR and NMDAR mediated transmission, in the hippocampus of Rsk2-KO mice. Activity of ERK1/2 was also abnormally increased in the adult hippocampus of Rsk2-KO mice. P-Sp1 level was also significantly higher in RSK2 deficient cells. Together, my results suggested that over expression of GluR2 in RSK2 deficient cells, is caused by increased Sp1 transcriptional activity on the Gria2 gene, which, itself, is the result of ERK1/2 increased signaling.
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Efeitos da sinaliza??o via CREB sobre a sobreviv?ncia e diferencia??o neuronal

Santana, Themis Taynah da Silva 21 December 2012 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T15:28:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThemisTSS_DISSERT.pdf: 1249174 bytes, checksum: 23a39272c35586e8f475b1aa239af353 (MD5) Previous issue date: 2012-12-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The cortical development requires a precise process of proliferation, migration, survival and differentiation of newly formed neurons to finally achieve the development of a functional network. Different kinases, such as PKA, CaMKII, MAPK and PI3K, phosphorylate the transcription factors CREB, and thus activate it, inducing CREB-dependent gene expression. In order to identify the involvement of such signaling pathways mediated by CREB over neuronal differentiation and survival, in vitro experiments of cell culture were conducted using pharmacological kinase inhibitors and genetic techniques to express different forms of CREB (A-CREB and CREB-FY) in cortical neurons. Inhibition of PKA and CaMKII decreased the length of neuronal processes (neurites); whereas inhibition of MAPK did not affect the length, but increased the number of neurites. Blockade of PI3K do not appear to alter neuronal morphology, nor the soma size changed with the kinase blockades. CREB activation (CREB-FY) along with MAPK and PI3K blockades presented a negative side effect over neuritic growth and the expression of A-CREB leaded to a significant decrease in neuronal survival after 60h in vitro and mimicked some of the effects on neuronal morphology observed with PKA and CaMKII blockade. In summary the signaling through CREB influences the morphology of cortical neurons, particularly when phosphorylated by PKA, and CREB signaling is also important for survival of immature neurons prior to the establishment of fully functional synaptic contacts. Our data contribute to understanding the role of CREB signaling, activated by different routes, on survival and neuronal differentiation and may be valuable in the development of regenerative strategies in different neurological diseases / O desenvolvimento cortical requer um minucioso processo de prolifera??o, migra??o, sobreviv?ncia e diferencia??o celular para que se possa alcan?ar a elabora??o de uma rede neuronal funcional. Diferentes kinases, tais quais a PKA, CaMKII, MAPK e PI3K, fosforilam o fator de transcri??o CREB, ativando-o, e induzindo em ultima inst?ncia a express?o de genes CREB-dependentes. A fim de identificar o envolvimento de tais vias de sinaliza??o mediadas por CREB sobre a diferencia??o e sobreviv?ncia neuronal, experimentos in vitro de cultura celular foram conduzidos fazendo-se uso de f?rmacos bloqueadores das kinases e de t?cnicas gen?ticas para expressar diferentes formas do CREB (A-CREB e CREB-FY) em neur?nios corticais. A inibi??o da PKA e da CAMKII diminuiu o comprimento dos neuritos; enquanto a inibi??o da MAPK n?o afetou o comprimento, mas aumentou o numero de neuritos. O bloqueio da PI3K n?o pareceu alterar a morfologia neuronal, nem o tamanho do soma foi afetado pelo bloqueio dessas kinases. A ativa??o de CREB (CREB-FY) na presen?a de bloqueadores da MAPK e PI3K teve um efeito negativo sobre o crescimento neur?tico e a express?o do A-CREB provocou uma redu??o significativa da sobreviv?ncia neuronal a partir de 60h in vitro e revelou similaridades quanto ? morfologia neuronal observadas com o bloqueio da PKA e CaMKII. Em suma, a sinaliza??o mediada por CREB influi na morfologia de neur?nios corticais, principalmente quando fosforilado pela PKA, e o bloqueio da sinaliza??o via CREB interfere na sobreviv?ncia neuronal mesmo antes do aparecimento de atividade sin?ptica. Nossos resultados contribuem para o entendimento da sinaliza??o por CREB, ativado por diferentes vias, sobre a sobreviv?ncia e diferencia??o neuronal, podendo ser de grande valia na elabora??o de estrat?gias regenerativas em diferentes doen?as neurol?gicas
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Sensibilização central induzida pelo vírus HSV-1: uma análise de mecanismos de dor crônica em modelo experimental de neuralgia pós-herpética / Central sensibilization inducted by HSV-1 virus: an analysis of chronic pain mechanisms in experimental model of post herpetic neuralgia

Laís Regina Rossi 11 January 2018 (has links)
A dor é descrita como uma sensação sensorial e emocional desagradável de extrema importância para sobrevivência e integridade do organismo. As dores crônicas de origem neuropática são de difícil tratamento e seus mecanismos fisiopatológicos pouco conhecidos. Este estudo foi realizado após inoculação do vírus HSV-1 na pata traseira esquerda de camundongos machos da linhagem Balb/C, e teve como objetivo investigar comportamentalmente o desenvolvimento de alodínia mecânica e hipernocicepção nas fases herpética e pós herpética, caracterizar a atividade de vias intracelulares de sinalização das proteínas JNK, AKT CREB, P38, ERK, Glutamina Sintetase e Stat 3, através de western blot na coluna dorsal da medula espinal nas fases herpética e pós herpética, além de verificar a presença do vírus HSV-1 na medula espinal e gânglio dos animais por meio da reação em cadeia da polimerase em tempo real (RT-PCR). Os resultados evidenciaram alteração de sensibilidade nos animais a partir do 7º dia que permaneceu até o 28º dia após a inoculação do vírus. Houve uma mudança na expressão das proteínas MAPKs, com aumento na expressão de JNK, AKT e CREB no corno dorsal da medula no 8º e 21º dia após a inoculação do vírus HSV-1, aumento na expressão de P 38 e P ERK no 8º dia após inoculação do vírus e uma diminuição na expressão da proteína Stat 3 no 8º e 21º dia após a inoculação do vírus, sugerindo assim a participação dessas proteínas na alteração de sensibilidade tanto no período herpético quanto pós herpético. Também ocorreu um aumento na amplificação do DNA viral HSV-1 na medula espinal e gânglio espinal esquerdo no período herpético após inoculação do vírus HSV-1 / The pain is described as a sensorial and emotional unpleasant sensation of extreme importance for survival and integrity of the organism. The chronic pains that has neuropathic source are hard to treat and its physiopathologic mechanisms not well known. This study was performed after inoculation of the virus HSV-1 in the left back foot of male Balb/C mouse, and had as main objectives to behaviorally investigate the development of mechanical allodynia and hyper nociception during the herpetic and post-herpetic phase, characterize the activity of the intracellular signalization paths of the proteins JNK, AKT CRB, P38, ERK, glutamine synthetase and Sat 3 during herpetic and post-herpetic phase using Western Blot, besides checking as well for the presence of HSV-1 viral load in the spinal cord and ganglions using RT-PCR. The results evidenced alteration of sensitivity in the animals from the 7th day that remained until the 28th day after inoculation of the virus, a change in the MAPKs proteins expression, with a raise of expression of JNK, AKT e CREB in the dorsal horn of the spinal cord in the 8th and 21st day after the HSV-1 virus inoculation, thus suggesting the participation of these proteins in the alteration of sensitivity both in the herpetic and post herpetic periods. It is also possible to observe the presence of viral load in the spinal cord and left spinal ganglion in the herpetic period after HSV-1 virus inoculation
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Rôle des récompenses dans la sélection et l'utilisation de différentes formes de mémoire : interactions entre l'hippocampe et le striatum / Role of drug and food rewards in the selection and use of different forms of memory : interactions between the striatum and the hippocampus

Baudonnat, Mathieu 02 December 2011 (has links)
Il existe différents types de mémoire chez l’homme et l’animal. Chez les mammifères, on distingue principalement une mémoire relationnelle/spatiale reposant sur l’hippocampe et le cortex préfrontal, et une mémoire procédurale/indicée dépendante du striatum. Lors de nouveaux apprentissages, ces systèmes interagissent de manière coopérative et/ou compétitive en fonction de la nature de la tâche. S’il est connu que les émotions négatives et le niveau d’entraînement modulent ces interactions, peu de travaux ont étudié le rôle des récompenses dans la sélection et l’utilisation de ces deux formes principales de mémoire. Nous avons utilisé deux versions du test de discrimination spatiale dans un labyrinthe en Y afin de d’évaluer la mémoire spatiale d’une part, et la mémoire procédurale d’autre part. Nos résultats montrent que la stimulation pharmacologique du système de récompense par auto-injection de morphine au niveau de l’aire tegmentale ventrale (ATV), perturbe de manière spécifique l’apprentissage spatial reposant sur le fonctionnement hippocampo-préfrontal Ce déficit spatial s’accompagne d’une forte réduction de l’activité du facteur de transcription CREB (cAMP Response Element Binding) au sein de ce réseau. Au contraire, l’apprentissage indicé est préservé et l’activation de CREB est potentialisée par l’utilisation d’une récompense pharmacologique (injections de morphine). Nous mettons en évidence que la suractivation de la voie PKA/CREB, dans le striatum dorsal, est la cause de l’interférence observée lors de la formation de la mémoire spatiale. De plus, la stimulation répétée du système de récompense par la drogue lors de l’acquisition d’une stratégie indicée entraîne une persistance de l’activité réverbérante de la voie PKA/CREB dans le striatum dorsal. Cette persistance peut être révélée par l’utilisation préférentielle d’une stratégie indicée dans une nouvelle tâche ambigüe, le test de compétition en piscine de Morris. L’ensemble de ce travail éclaire, grâce aux effets différentiels de récompenses sensorielles et pharmacologiques sur l’apprentissage, la compréhension des interactions dynamiques entre les systèmes de mémoire. De plus, il suggère que l’hyperassociativité persistante consécutive à l’usage de drogue est à l’origine de déficits de type déclaratifs qui pourraient jouer un rôle clé dans l’installation d’un comportement addictif. / There are different forms of memory proceeded in human’s and animal’s brain. At least two major systems can be defined. A spatial/declarative form of memory relies on the hippocampus and prefrontal cortex, and secondly, a more rigid, procedural/cued type of memory supported by striatal circuitry. Learning requires cooperative and/or competitive interactions between memory systems, depending on the nature of the task. It is well established that negative emotions and training modulate these interactions. However, little is known about the role of rewards on the selection and formation of these forms of memory.Using two versions (spatial or cue) of a Y-maze discrimination task, we show that drug reward, but not food reward, disrupts spatial learning while sparing the cued task. The spatial memory deficit relies on an decrease of CREB (cAMP Response Element Binding) activity within the hippocampus and the prefrontal cortex. Inhibition of the PKA/CREB signalling pathway restored spatial learning, suggesting that striatal overactivation of this pathway is responsible for the spatial memory deficit. The cued learning strategy elicits a strong CREB activitiy within the dorsal striatum which is further increased by morphine injections. We propose that drug-induced activation of the DA reward system induces abnormal reverberating activity of the PKA/CREB signalling pathway within the dorsal striatum, eventually leading to a preferential use of a striatum-dependent strategy during a new ambiguous learning task, the water maze competition task.In conclusion, our results points to a key role of rewards in the modulation of learning systems. Furthermore, we provide evidence that drug-induced striatal hyperactivity may underlie the declarative memory deficit reported here. This mechanism could represent an important early step toward the development of addictive behaviors by promoting conditioning to the detriment more flexible forms of memory.
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Etude du rôle de l'acétylation protéique et des éléments de réponse à l'AMPc dans la régulation transcriptionnelle du virus de la leucémie bovine.

Nguyên, Thi Liên-Anh 06 December 2004 (has links)
Le virus de la leucémie bovine (BLV) est un rétrovirus B-lymphotrope qui a été identifié comme l’agent étiologique de la leucose bovine enzootique. L’infection par le BLV se caractérise par l’absence de virémie due à la latence du virus dans la majorité des cellules infectées. Cette latence résulte de la répression transcriptionnelle du provirus in vivo; elle favorise très probablement le développement tumoral en permettant aux cellules infectées d’échapper au système immunitaire de l’hôte. Cependant, la transcription du BLV peut être activée de manière rapide et très efficace par la protéine virale TaxBLV. La trans-activation par TaxBLV joue un rôle crucial dans la pathogenèse associée au BLV car elle permet la production de nouvelles particules virales nécessaires à la propagation du virus. Au cours de notre travail de thèse, nous avons étudié différents mécanismes impliqués au cours de ces deux phases clés (latence et trans-activation par TaxBLV) de l’expression du BLV. Le promoteur unique de la transcription du BLV se situe à l’extrémité 5’ du génome proviral, dans la longue répétition terminale 5’ (LTR 5’) composée des régions U3, R et U5. Les mécanismes impliqués dans la trans-activation du LTR 5’ par TaxBLV sont encore mal connus. La trans-activation du LTR 5’ du BLV par TaxBLV requiert la présence de trois répétitions imparfaites de 21pb (TxREs pour Tax Responsive Elements) agissant en cis et situées dans la région U3. Chacune des TxREs possède dans sa partie centrale un motif imparfait de 8 nucléotides correspondant au site de liaison des protéines de la famille CREB/ATF (sites CREs pour cAMP-Responsive Element). Des expériences de retard de migration sur gel ont montré que les protéines CREB, ATF-1 et ATF-2 lient les CREs viraux in vitro. Comme TaxBLV ne semble pas capable de lier directement l’ADN du LTR, il a été suggéré que les facteurs CREB/ATF serviraient de médiateurs de la trans-activation par TaxBLV. De plus, il a également été suggéré au cours de ces dernières années que les facteurs de transcription CREB/ATF jouent aussi un rôle essentiel en l’absence de TaxBLV lors de l’initiation de la transcription virale. CREB/ATF sont connus pour recruter les co-activateurs CBP/p300 qui possèdent une activité histone-acétyltransférase, suggérant qu’à l’instar d’autres rétrovirus tels que HIV-I ou HTLV-I, l’acétylation protéique pourrait jouer un rôle important dans la régulation de la transcription du BLV. Au cours de la première partie de ce travail, nous avons mis en évidence un synergisme transcriptionnel entre TaxBLV et les inhibiteurs de désacétylases TSA et NaBut, indiquant que l’acétylation protéique joue un rôle important dans la trans-activation par TaxBLV. Nous avons ensuite montré que ni TaxBLV, ni son médiateur CREB ne sont acétylés in vivo au niveau d’un résidu lysine interne, mais que la TSA synergise avec TaxBLV via un mécanisme indirect, sensible à l’inhibition de la synthèse protéique. Fonctionnellement, CREB/ATF semblent jouer un rôle crucial dans le synergisme TaxBLV/TSA car la mutation des CREs viraux ou la sur-expression d’un dominant négatif CREB inhibent ce synergisme. Des expériences de gel retard et de ChIP ont démontré, in vitro et in vivo, que les inhibiteurs de désacétylases augmentent la liaison des facteurs CREB/ATF aux TxREs. Nos résultats suggèrent donc que le synergisme TaxBLV/TSA serait dû à une augmentation de la trans-activation par TaxBLV observée suite à l’augmentation, induite par la TSA, du recrutement de CREB/ATF au niveau des TxREs. CREB/ATF appartiennent à la famille des facteurs de transcription CREB/CREM/ATF agissant au niveau des promoteurs contenant des éléments CREs. Cependant, la liaison de CREM aux CREs imparfaits du LTR du BLV n’a jamais été étudiée. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons montré que des isoformes du gène CREM sont exprimées dans des PBMCs isolés à partir d’un mouton infecté par le BLV et que ces protéines CREM sont capables de lier in vitro et in vivo le promoteur du BLV, via les motifs CREs présents au centre de chacune des TxREs. Des analyses fonctionnelles ont ensuite montré qu’en l’absence de TaxBLV, la surexpression de l’isoforme activatrice CREMt induit la transcription dirigée par le LTR 5’ du BLV. Les résultats que nous avons obtenus suggèrent que CREMt serait capable d’activer la transcription du BLV en réponse à l’activation des cellules B infectées, via la phosphorylation de la sérine 117 de CREMt et via le recrutement par CREMt des co-activateurs CBP/p300. CREMt serait donc impliqué dans les stades précoces de l’initiation de la transcription du BLV. Cependant, nous avons montré que CREMt n’est pas impliqué dans les stades tardifs de l’expression virale puisqu’il ne semble pas capable d’induire la trans-activation par TaxBLV. Au contraire, nous avons montré par des expériences de compétition que CREMt diminue la trans-activation par TaxBLV lorsque celle-ci est induite par CREB, probablement en entrant en compétition avec CREB pour la liaison au niveau des TxREs. L’expression du gène CREM est régulée transcriptionnellement et post-transcriptionnellement et mène à la production de différentes isoformes capables d’agir comme des activateurs ou des répresseurs de la transcription. Des expériences de RT-PCR nous ont permis de mettre en évidence la présence d’isoformes répressives ICER dans les cellules YR2 infectées par le BLV. Par des expériences de transfection transitoire, nous avons montré qu’ICER est capable de réprimer la trans-activation par TaxBLV, suggérant qu’ICER retarderait la trans-activation par TaxBLV afin d’échapper au système immunitaire de l’hôte infecté jusqu’à ce qu’un niveau suffisant du trans-activateur TaxBLV soit produit.
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Mécanismes cellulaires et moléculaires à l'origine des dissociations de la mémoire spatiale chez la souris : implication de la voie transcriptionnelle CREB

Porte, Yves 12 December 2008 (has links)
De nombreuses données suggèrent que l'activation/phosphorylation du facteur de transcription CREB (cAMP Responsive Element Binding protein, pCREB) est nécessaire à la consolidation mnésique, notamment dans les tâches dépendantes de l’hippocampe (HPC). Au laboratoire, il a été récemment montré, dans deux paradigmes de conditionnement classique, que la consolidation des associations contexte-choc (HPC-dépendante) vs son-choc (amygdale-dépendante), est associée à l'établissement de cinétiques pCREB différentielles dans l’HPC (respectivement biphasique vs monophasique). Partant de ces données, nos travaux ont porté sur l'étude des cinétiques de la voie transcriptionnelle CREB-gènes précoces lors de la consolidation ou de la perturbation (vieillissement, extinction) d'une mémoire spatiale acquise en piscine de Morris. L’analyse des niveaux de pCREB au cours de l’entraînement met en évidence un recrutement différentiel des structures examinées selon la phase d’apprentissage, et nous a ainsi permis d’illustrer la théorie d’interaction des systèmes de mémoire. L’étude détaillée de la cinétique d’activation de CREB en fin d’apprentissage (lorsque la mémoire est bien consolidée) met en évidence des patrons d’activité pCREB qui varient selon la structure considérée (biphasique dans le CA1 vs monophasique ou inexistant dans les autres structures). La durée et l’amplitude de l’activation de CREB reflètent (1) le niveau d’implication de la structure cérébrale considérée dans le traitement des informations spatiales et (2) le degré de maîtrise de la tâche. L’analyse des patrons d’activation de CREB chez des souris âgées révèle que les déficits de mémoire spatiale dus au vieillissement sont associés à une altération sélective de la cinétique pCREB et à une diminution de la production de protéine Fos dans le CA1. Enfin, nous montrons que l’extinction de la mémoire spatiale induit des altérations spécifiques du patron d’activation de CREB dans le l’HPC (CA1) et l’amygdale selon que l’extinction est effectuée par retrait ou changements successifs de la position de la plate-forme. Dans leur ensemble, nos données mettent en lumière le rôle crucial de l’activation de la voie transcriptionnelle CREB dépendante dans l’aire CA1, dans une fenêtre temporelle extrêmement fine, pour le traitement des informations spatiales. / Accumulating evidence suggest that the activation/phosphorylation of CREB transcription factor (cAMP Responsive Element Binding protein, pCREB) is necessary for memory consolidation in hippocampus (HPC)-dependant tasks. Recently, it has been shown that the consolidation of memory traces for contextual- (HPC-dependant) vs elemental- (amygdala-dependent) conditioning resulted in different pCREB patterns in the HPC (respectively biphasic vs monophasic). Based on these data, we studied, by immunohistochemistry and western-blots, the activation patterns of the CREB-early genes transcriptional route during consolidation and disturbance (aging, extinction) of a spatial memory acquired in the Morris water maze. Analysis of pCREB levels across training revealed differential recruitment of the structures considered as a function of the learning phase, and illustrated memory systems interaction. A detailed analysis of the kinetics of CREB activation at the end of training (when the memory is well consolidated) showed variable activation patterns within the different structures examined (biphasic in the CA1 vs monophasic or absent in other structures). The amplitude and duration of CREB phosphorylation reflected (1) the role of the structure examined in spatial information processing and (2) the degree of mastering of the task. The detailed analysis of CREB phosphorylation in aged mice revealed that aging-induced spatial memory deficits are associated to a selective alteration of pCREB pattern and Fos production in the CA1. Finally, we showed that extinction of spatial memory differentially affected the CREB phosphorylation pattern in the HPC (CA1) and the amygdala when extinction occurred either by moving or by retiring the platform. Together, our findings highlight the crucial role of the activation of the CREB dependant transcriptional route within a narrow window in the CA1 subfield for efficient spatial information processing.
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PCB126-induced metabolic disruption: effects on liver metabolism and adipocyte development

Gadupudi, Gopi Srinivas 01 December 2016 (has links)
Recently, persistent organic pollutants such as polychlorinated biphenyls (PCBs) were classified as “metabolic disruptors” for their suspected roles is altering metabolic and energy homeostasis through bioaccumulation in liver and adipose tissues. Among PCBs, a specific congener, 3,3',4,4',5-pentachlorobiphenyl (PCB126), is a potent arylhydrocarbon receptor (AhR) agonist and elicits toxicity similar to the classic dioxin, 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD). PCB126 levels found in human blood are particularly associated with diabetes and nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) in humans, however the mechanisms are unclear. We hypothesized that the accumulation of PCB126 disrupts carbohydrate and lipid metabolism by altering the functions of liver and adipose tissues. Hence, our objective was to characterize PCB126 induced-metabolic disruption and the underlying molecular mechanisms that cause toxicity. Separate animal studies were performed using a rat model to understand the time- and dose-dependent effects after PCB126 administration. The chronology of PCB126 toxicity showed early decreases in serum glucose level at 9 h, worsened in a time-dependent way until the end of the study at 12 d. Lipid accumulation and the liver pathology also worsened over time between 3 d and 12 d post administration. These observed effects in the liver were also found to be dose-dependent. The decrease in serum glucose was a result of a decrease in the transcript levels of gluconeogenic and glycogenolytic enzymes, necessary for hepatic glucose production and hence the maintenance of steady glucose levels in the blood. Phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK-C), the rate limiting enzyme of gluconeogenesis, was found to be significantly decreased upon exposure to PCB126. The expression levels of peroxisome proliferator-activated receptor alpha (Pparα) and some of its targets involved in fatty acid oxidation were also found to be time and dose-dependently decreased upon exposure to PCB126. In an attempt to understand the molecular targets that may cause these dual effects on both gluconeogenic and fatty acid oxidation, we found that PCB126 significantly decreases phosphorylation of the cAMP response element-binding protein (CREB). CREB is a nuclear transcription factor that is activated in the liver through phosphorylation; to switch-on the transcription of enzymes that catalyze gluconeogenesis and fatty acid oxidation, in order to meet energy demands, especially during fasting. Further, to understand the toxicity of PCB126 on adipose tissue, a human pre-adipocyte model that can be differentiated into mature adipocytes was used. In these studies, we found that exposure of preadipocytes to PCB126 resulted in a significant reduction in their ability to differentiate into adipocytes. This results in decreased lipid accumulation in the adipocyte. Reduction in the differentiation by PCB126 was associated with down regulation in transcript levels of a key adipocyte transcription factor, PPARγ and its transcriptional targets necessary for adipogenesis and adipocyte function. These inhibitory effects of PCB126 on the regulation of PPARγ and the initiation of adipogenesis were mediated through activation of AhR. Overall, this work shows that PCB126 disrupts nutrient homeostasis through its effects on the function of target tissues; liver and adipose. PCB126 significantly alters the nutrient homeostasis through its effects on gluconeogenesis and fatty-acid oxidation necessary for glucose and energy regulation during fasting. In addition, PCB126 interrupts the storage functions of adipose tissue by inhibiting adipogenesis and thus disrupts lipid storage and distribution
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The Effects of CREB-mediated BDNF Expression on Memory- and Anxiety-related Behaviours in the Adult Mouse

Florczynski, Matthew 22 November 2012 (has links)
Experience drives changes in gene expression that mold and reorganize neuronal circuits. In response to neuronal activity, the transcription factor CREB binds to a regulatory site on Bdnf promoter IV to modulate BDNF protein levels. CREB and BDNF are extensively implicated in animal behaviour, but the role of the interaction between these proteins has not been studied. I used transgenic mice carrying mutations at the CREB binding site of Bdnf promoter IV (CREmKI mutation) to specifically disrupt this interaction. F1 (N = 52) and F2 (N = 69) mice underwent a battery of behavioural tests. All mice showed normal motor learning and spatial memory. Critically, F1 mutants showed impaired auditory fear memory, while F2 mutants showed heightened anxiety. I suspect that differences in Bdnf expression and compensatory effects contributed to discrepancies between the two generations. My findings highlight the relevance of BDNF expression levels for memory- and anxiety-related behaviours.

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