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Analysis of human histone deacetylase 6 and its associated protein Ubl90

Bertos, Nicholas R. January 2004 (has links)
No description available.
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Role of NuA4 histone acetyltransferase complex in DNA damage response pathways

Cheng, Xue 23 May 2019 (has links)
Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2018-2019 / L’organisation du génome eucaryote sous forme de chromatine est intimement liée à la régulation de nombreux processus cellulaires. Le contexte chromatinien joue un rôle central dans les voies de réponse cellulaires aux dommages à l’ADN. NuA4 est un complexe histone-acétyltransférase (HAT) très conservé formé de nombreuses sous-unités, responsable de l’acétylation des histones H4 et H2A au sein des nucléosomes. Il joue un rôle important dans l’expression des gènes mais aussi dans la réparation efficace des cassures double-brin (CDBs) de l’ADN. Bien qu’il ait été montré que NuA4 est rapidement recruté sur la chromatine autour des CDBs, le mécanisme précis de ce recrutement et le rôle joué par NuA4 à ce niveau restent mal compris. Mon projet de doctorat se concentre sur l’étude du mécanisme de recrutement de NuA4 et sur les conséquences de ce recrutement. Au moyen d’approches in vitro et in vivo, nous avons montré que NuA4 est recruté au niveau d’une CDB par le complexe MRX et se propage en suivant la résection de l’ADN. Après son recrutement et sa propagation, NuA4 participe à la réponse aux dommages en acétylant les nucléosomes pour faciliter leur retrait. De plus, NuA4 acétyle des facteurs-clés de la réponse aux dommages à l’ADN, tels que RPA et Sae2, pour réguler leur dynamique et leurs fonctions. En étudiant l’implication de NuA4 lors de phases spécifiques de la réponse aux dommages, nous avons découvert que le complexe est impliqué dans différentes étapes de la réparation par recombinaison homologue, dont la résection et la formation de D-loops, en coopération avec une autre HAT, Gcn5/SAGA. Dans l’ensemble, les résultats présentés dans cette thèse décrivent les fonctions complexes de NuA4 dans les voies de réponse aux dommages à l’ADN et permettent de mieux comprendre comment la chromatine et sa régulation orchestrent les processus cellulaires lors de la réparation de l’ADN. / The organization of the eukaryotic cell genome into chromatin structure is intricately linked to the regulation of many cellular processes. DNA damage response (DDR) takes place in the context of chromatin and the latter plays a central role in the regulation of cellular DDR pathways. The NuA4 histone acetyltransferase (HAT) is a highly conserved multi-subunit complex responsible for acetylation of nucleosomal histone H4 and H2A. It is important for gene expression but also the efficient repair of DNA double-strand breaks (DSBs). Although it was shown that NuA4 is rapidly recruited to chromatin surrounding a DSB, the specific mechanism of this recruitment and NuA4 function after its recruitment remains unknown. My PhD project focuses on investigating NuA4 recruitment mechanism and the functional consequences of this recruitment. Taking advantage of in vitro and in vivo approaches, we found that NuA4 is recruited by the MRX complex to a DSB site and spreads along with DNA resection. After recruitment and spreading, NuA4 participates in DDR through acetylation of nucleosomes to assist their removal. In addition, NuA4 also acetylates key DDR factors, such as RPA and Sae2, to regulate their dynamics and functions. By dissecting NuA4 involvement in specific DDR steps, we found that the complex is involved in different stages of homologous recombination (HR) repair, including resection and D-loop formation, during which it cooperates with another HAT, Gcn5/SAGA. Altogether, the data presented in this thesis delineate the intricate functions of NuA4 in DDR pathways and extend our understanding on how chromatin and its regulation orchestrate chromatin-based cellular processes during DNA repair
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Procoagulant and Anti-Fibrinolytic Properties of Cell-free DNA and Histones in Sepsis

Gould, Travis January 2016 (has links)
Sepsis is a devastating clinical condition characterized by a systemic inflammatory response to infection, with concomitant dysregulated pathological thrombus formation. Although sepsis is triggered by the release of microorganisms and/or microbial toxins into the circulation, the presence of infection itself is rarely the cause of death in these patients. Rather, mortality in sepsis is attributed to irreversible organ damage resulting from prolonged, uncontrolled activation of inflammatory and coagulation pathways within the microcirculation. Despite recent advances in clinical management, treatment continues to be largely supportive in nature. As a result, sepsis remains the leading cause of morbidity and mortality in non-coronary intensive care units with mortality rates ranging from 18-30%. Sepsis-induced mortality is further increased following the development of disseminated intravascular coagulation, a thrombohemorrhagic state defined by a primary thrombotic and secondary hemorrhagic diathesis that may culminate in multi-organ failure. Clinical management of patients with sepsis is challenging and largely limited to supportive therapies, which is in part related to a limited understanding of the underlying pathophysiology. Recently, cell-free DNA (CFDNA) has emerged as an important link between innate immunity, coagulation, and inflammation. Furthermore, we have previously demonstrated that plasma levels of CFDNA have high discriminative power to predict ICU mortality in patients with severe sepsis. Patients with higher plasma concentrations of CFDNA are more likely to face severe complications such as organ dysfunction/failure, and death. The evidence presented in this thesis suggests that CFDNA may not simply be an innocuous marker of disease severity, but may itself exert pathological effects and contribute to the fatal coagulation abnormalities observed in sepsis patients. / Thesis / Doctor of Philosophy (PhD)
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The Role of Class I Histone Deacetylases in Cardorvascular Development and Disease

Montgomery, Rusty Lee January 2008 (has links)
Dissertation (Ph.D.) -- University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, 2008. / Vita. Bibliography: p.104-114
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Structure de haute résolution du complexe nucleosome-H1 et son interaction avec le facteur de transcription Sox6 / High-resolution structure of the nucleosome-H1 complex and interaction with transcription factor Sox6

Boopathi, Ramachandran 30 May 2016 (has links)
Comprendre la structure et l’organisation de la chromatine est une question fondamentale dans le domaine de la régulation de l’expression des gènes. La cristallographie par rayons-X et d’autres techniques biophysiques on permit de comprendre la structure du nucléosome avec une précision quasi atomique. Malgré de nombreuses études, les données structurelles au delà de la particule de cœur nucléosomale (NCP) demeurent imprécises. Au cours des dernières décennies plusieurs tentatives ont été faites pour montrer comment l’histone de liaison H1 interagit avec les particules nucléosomales pour les condenser en fibre de chromatine. Ces études ont mené à différents modèle décrivant la position de l’histone de liaison H1 sur la chromatine. De récentes avancées sur l’histone de liaison H1 suggèrent que le domaine globulaire de H1 (GH1) et la partie C-terminale interagit avec la dyade du nucléosome et les 2 bouts d’ADN de liaison (modèle à 3 contacts) qui sont contraintes de former une structure en tige. Cependant, la conformation et la position précise de l’histone de liaison H1 reste inconnues et la controverse à ce sujet persiste.Dans cette étude, nous avons déterminé la structure tridimensionnelle de nucléosomes contenant H1 par des techniques de cryo-microscopie électronique (cryo-EM) et de diffraction aux rayons-X dans des cristaux. Nous avons utilisé le chaperons d’histone, NAP1, pour déposer l’histone de liaison H1 sur les nucléosomes reconstitué à partir des histones de cœur recombinant et la séquence d’ADN positionnante 601 de 197 paires de bases (dite de Widom). Nos résultats de cryo-EM montrent que l’association de H1 compacte le nucléosome en réduisant la mobilité des ADNs et stabilisant ainsi les contacts entre les nucléotides précédant la sortie NCP et l’octamer d’histones. Nos résultats par diffusion de rayon-x dans des cristaux à une résolution de 7Ä montrent que la partie globulaire de H1 (GH1) est située sur la dyade et interagie simultanément avec les petits sillons de l’ADN à la dyade et les ADN de liaison à l’entrée et à la sortie du nucléosome. Les parties N- et C-terminales de H1 sont orientées vers l’extérieur du cœur du nucléosome à travers les différents ADN de liaison. Nous avons validé l’orientation de GH1 par des expériences de pontages ADN-proteine, après substitutions de cystéine par mutagénèse dirigée, empreinte par radicaux hydroxyles et « amarrage moléculaire ». Nos résultats révèlent l’effet de H1 sur la dynamique du nucléosome et apporte une vision détaillé de la conformation du « stem du nucléosome » lors de l’incorporation de H1.Nous avons également étudié l’association spécifique du facteur de transcription Sox6 à ces de reconnaissance consensus présent à l’intérieur du nucléosome, associé ou non avec l’histone de liaison H1 par une empreinte biphotonique avec laser UV. Nos résultats montrent que le domaine HMG de Sox6 se fixe spécifiquement sur son motif consensus situé profondément à l’intérieur du nucléosome à l’exception sur la dyade. Cette association n’est pas influencée par la « fermeture » des ADN de liaison avec l’histone H1 démontrant l’existence d’un autre façon de reconnaissance que le modèle de Widom basés sur fluctuations thermodynamiques des ADN de liaison. Le résultat que Sox6 est capable de surmonter la barrière nucléosomale (avec ou sans H1) suggère fortement que les facteurs de transcription de la famille Sox, de domaine de liaison de type HMG, jouent le rôle de facteurs « pionnier » dans la régulation de la transcription et en particulier dans l’initiation de la différentiation. / Understanding the structural organization of chromatin is a fundamental issue in the field of gene regulation. X-ray crystallography and other biophysical techniques have enabled understanding of the nucleosome structure nearly at atomic precision. Despite numerous studies, the structural information beyond the nucleosome core particle (NCP) remains elusive. Over the last few decades several attempts have been made to reveal how the linker histone H1 interacts with the nucleosome particles and condenses them into a chromatin fiber. These studies have led to different models describing the position of linker histone H1 on chromatin. Recent advancements in linker histone H1 studies suggest that globular domain of histone H1 (GH1) interacts with the nucleosomal dyad and its C-terminal domain interacts with the linker DNA forming a stem like structure. However, the precise conformation of linker histone H1 and position of other domains still remains unknown.In this study, we resolved the three-dimensional structure of H1-containing nucleosomes by using cryo-electron microscopy (cryo-EM) and X-ray crystallography. We have used the chaperone NAP-1 to deposit linker histone H1 onto nucleosomes reconstituted from recombinant core histones and 197 base-pair of 601 strong nucleosome positioning DNA sequence. Our cryo-EM results showed that association of H1 gives a more compact appearance of the nucleosome as it restricts the mobility of the two linker DNAs keeping them in close proximity and thereby stabilizing contacts between the histone core and nucleotides preceding NCP exit. Our X-ray crystallography results at 7 Ä resolution reveal that the globular domain of histone H1 (GH1) is positioned onto the nucleosome pseudodyad and recognizes the nucleosome core and both linker arms by contacting the DNA backbone in the minor groove. The N- and C-terminal domains of H1 are oriented away from the nucleosome core towards different DNA linkers. We further validated the orientation of GH1 by cross-linking experiments followed after cysteine substitutions mutagenesis, hydroxyl radical footprinting and by molecular docking. Our results reveal the effect of H1 on nucleosome dynamics and also provide a detailed view of the nucleosome stem conformation upon H1 incorporation.We also studyed the nucleosome accessibility of transcription factor Sox6 and the impact of linker histone H1 incorporation to Sox6 binding on nucleosome by using UV laser biphotonic footprinting. Our results reveal that Sox6 HMG domain binds specifically to its consensus binding located deep inside of the nucleosomal DNA, but not at the nucleosomal dyad. Our in vitro footprinting results reveal that the “locking” of DNA linkers by incorporation of histone H1 on nucleosome does not show any impact on Sox6 HMG domain binding, evidencing an alternative to the Widom model based on thermal fluctuation “opening” of the nucleosome at the linkers.. The finding that Sox6 is able to overcome nucleosome (chromatosome) barrier in presence or absence of H1, strongly suggest that the HMG domain - based Sox family proteins it can act as a pioneer factor in transcription regulation, in particular in initiation of cell differentiation.
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Histone H5: Bioinspiration for Novel Antimicrobial Peptides

Jodoin, Joelle January 2017 (has links)
Modern medicine is challenged continuously by the increasing prevalence of multi-drug resistant bacteria. Therefore, the development of alternatives to traditional antibiotics is an urgent necessity. Cationic antimicrobial peptides (CAMPs) are components of the innate immune defense system. Histones, generally known as proteins that package and regulate the transcription of DNA, share all of the essential antimicrobial traits of CAMPs, and could be promising alternatives to antibiotics. In this study, I investigated the antimicrobial properties of nucleated-erythrocyte-specific linker histone H5 and its derived peptides. Histone H5 was extracted and purified from chicken erythrocytes using an acid extraction followed by ion exchange chromatography using a step salt gradient; the purity (>95%) was verified by densitometry and proteomics analysis. Purified histone H5 demonstrated potent antimicrobial activity against various Gram-positive and Gram-negative planktonic bacteria, including resistant strains such as methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and vancomycin-resistant Enterococcus (VRE), as well as anti-biofilm activity against Listeria monocytogenes and Pseudomonas aeruginosa. Furthermore, scanning electron microscopy (SEM) revealed significant damage to L. monocytogenes and P. aeruginosa bacterial cell surfaces after histone H5 treatment. The potential for histone toxicity towards mammalian cells was investigated with a hemolytic assay which determined that even at the highest concentration tested (1 mg/mL), histone H5 was non-hemolytic. An in silico analysis determined the predicted antimicrobial domain of histone H5 of which six histone H5-derived peptides with potential antimicrobial activity were identified. These six histone H5-derived peptides were synthesized and tested against bacterial pathogens to determine their antimicrobial properties. Although the H5-derived peptides were identified within the predicted antimicrobial domain of histone H5, they did not possess more potent antimicrobial activity than the full length protein. Overall, this study demonstrates that histone H5 and histone H5-derived peptides could be promising candidates in the development of novel anti-infective therapeutics.
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Study of histone variants and chromatin dynamics in the preimplantation mouse embryo / Etude des variantes d'histones et dynamique de la chromatine dans l'embryon préimplantatoire de souris

Boskovic, Ana 28 July 2014 (has links)
Comment le zygote acquiert la totipotence à partir de deux cellules complètement différenciées, et comment les décisions du destin cellulaire sont faites plus tard dans le développement sont des questions biologiques essentielles. Les études menées au cours de la première partie de mon doctorat ont contribué à l'annotation de la composition de la chromatine embryonnaire en ce qui concerne les variantes des histones et des modifications post-traductionnelles. L'expression ectopique de H2A.Z après la fécondation réduit la progression du développement, ce qui suggère que l'absence de H2A.Z au début du développement pourrait être importante pour l'organisation de la chromatine embryonnaire nouvellement formée. Deuxièmement, j'ai étudié la dynamique des histones dans l'embryon de souris en développement. La reprogrammation épigénétique après la fécondation est accompagnée par une étonnante forte mobilité des histones dans le noyau. Ma thèse a contribué à la compréhension des événements dynamiques affectant la chromatine embryonnaire pendant le remodelage épigénétique après la fécondation. / How the zygote acquires totipotency from two differentiated cells, and how cell fate decisions are made later in development is a pivotal biological question. The studies conducted during the first part of my doctorate contributed to the annotation of embryonic chromatin composition with regards to histone variants and PTMs, and more specifically those correlated with active chromatin regions. The histone variant H2A.Z was shown to be present on embryonic chromatin in a stage-specific manner. Ectopic expression of H2A.Z after fertilization reduced developmental progression, suggesting that absence of H2A.Z at the onset of development might be important for the organization of the newly formed embryonic chromatin. Secondly, I investigated histone dynamics in the developing mouse embryo. Our work represents the first report on histone mobility during early mouse embryogenesis. My thesis contributed to the understanding of the dynamic events affecting embryonic chromatin during epigenetic remodeling after fertilization.
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Biogenesis and Function of H3K9me3 at telomeres of mouse embryonic stem cells / Biogenèse et fonction de la trimethylation de l’histone H3 en lysine 9 aux télomères des cellules souches embryoniques de souris

Kan, Sophie 04 December 2015 (has links)
Les télomères sont des structures critiques situées aux deux extrémités des chromosomes linéaire et empêchent que ces derniers soient dégradés, sujet à des réparations aberrantes ou subissent des recombinaisons homologues. Ces régions particulières sont compactées sous une forme de chromatine très dense que l’on nomme l’hétérochromatine. Une étape clef dans l’établissement et la maintenance de l’hétérochromatine est la tri-méthylation de l’histone H3 en lysine 9 (H3K9me3). Cette marque sert de point d’ancrage pour un certain nombre de protéines qui vont ensuite permettre de propager un environnement répressif. Les télomères étant hétérochromatiques, sont enrichis en H3K9me3 qui est déposée par l’histone methyltransférase SUV39H. Pourtant, la relation entre cette modification H3K9me3 et les télomères a été très peu étudiée. Il a été suggéré que cette marque est impliquée dans l’homéostasie de la taille des télomères, mais la fonction de H3k9me3 reste largement inconnue. Pendant ma thèse, j’ai empêché la catalyse de H3K9me3 aux télomères en supprimant l’histone methyltransférase responsable. Comme modèle d’étude j’ai travaillée sur des cellules embryonnaires de souris (mESC), étant donné que ces cellules de mammifère ont de très longs télomères hétérochromatiques. De façon surprenante, j’ai découvert que c’est l’enzyme SETDB1 qui installe H3K9me3 aux télomères de mESC. J’ai purifiée et comparée les changements de la composition moléculaire de télomères n’ayant plus d’histones trimethylés en lysine 9 (dans des cellules mESC ou SETDB1 est « knocked-out » (KO)) à des télomères sauvages en utilisant la technique de PICh (Proteomics of Isolated Chromatin segments) sur des cellules cultivées en SILAC (Stable Isotope Labelling Amino Aacids). J’ai montré que H3K9me3 contrôle le recrutement de chaperonnes d’histones; et de façon plus surprenante, cette marque semblerait contrôler l’élongation et/ou inhiber la terminaison de la transcription des télomères. En effet les télomères sont transcrits en un long ARN non-codant appelé TERRA. Nos données préliminaires suggèrent que cette voie n’est pas restreinte aux télomères mais aussi à d’autres gènes qui sont sous le contrôle de SETDB1. Il semblerait que la trimethylation de H3K9 dans le corps du gène est nécessaire pour maintenir la processivité de l’ARN polymérase II. Mes données suggèrent que SETDB1 contrôle la trimethylation de H3K9 aux télomères et dans certains corps de gènes ce qui est crucial pour la transcription générale dans les cellules embryonnaires de souris. / Telomeres are critical regions that protect chromosome ends from degradation or aberrant repair. These regions are assembled into heterochromatin. Trimethylation of histone H3 on lysine 3 (H3K9me3) is a biochemical modification found at telomeres and essential in the establishment and maintenance of constitutive heterochromatin. During my thesis, I investigated the function of H3K9 trimethylation. According to my data, this hallmark is deposited by SETDB1 at the telomeres in mouse embryonic stem cells. Using the quantitative PICh method, I showed that this mark controls the recruitment of histone chaperones. Heterochromatin is typically believed to repress gene expression but my data suggests that at telomeres, the H3K9me3 mark instructs transcriptional elongation and/or inhibit transcriptional termination of telomeres into the non-coding RNA TERRA. Preliminary data even suggest this pathway is not only restricted to telomeres but also to other genes under the control of SETDB1. It seems that H3K9 trimethylation in the gene body is necessary to maintain RNA polymerase II processivity. My data suggests SETDB1 controls H3K9 trimethylation at telomeres and gene bodies which is crucial for general transcriptional in mouse embryonic stem cells.
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Potentiel thérapeutique de l'inhibition d'HDAC6 en hypertension artérielle pulmonaire

Chabot, Sophie January 2017 (has links)
Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2017-2018 / L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une maladie vasculaire incurable encore incomplètement comprise. Elle se caractérise cliniquement par une élévation de la pression moyenne dans l’artère pulmonaire (AP) au-delà du seuil de 25 mmHg. Au niveau cellulaire, cette élévation des pressions est attribuable à une prolifération excessive et une résistance à l’apoptose accrue des cellules musculaires lisses (CML) d’AP. HDAC6 est une histone désacétylase 6 principalement cytoplasmique régulant divers mécanismes de survie surexprimée en réponse au stress dans plusieurs cancers. Étant donné les similarités entre les cellules cancéreuses et les cellules vasculaires HTAP, nous avons émis l’hypothèse qu’HDAC6 est surexprimée en HTAP et contribuait au phénotype prolifératif et anti-apoptotique des CMLAPs et au remodelage vasculaire en HTAP. À l’aide de souris génétiquement modifiées et d’approches pharmacologiques dans deux modèles animaux précliniques d’HTAP, nous avons voulu démontrer qu’HDAC6 représente une cible thérapeutique de choix. Nous faisons la démonstration qu’HDAC6 est surexprimée dans les tissus pulmonaires, les AP distales et les CML isolées de patients HTAP lorsque comparés aux donneurs sains. L’inhibition moléculaire et pharmacologique d’HDAC6 réduit la prolifération et la résistance à l’apoptose des CMLAPs HTAP, sans avoir d’effet sur les cellules contrôles. D’un point de vue mécanistique, nous démontrons qu’HDAC6 désacétyle KU70, bloquant la translocation mitochondriale de Bax pour éluder l’apoptose. L’inhibition d’HDAC6 in vivo par la tubastatine A améliore significativement les paramètres hémodynamiques et le remodelage vasculaire dans deux modèles d’HTAP précliniques. Nous montrons que l’inhibition d’HDAC6 peut être combinée de façon sécuritaire à une bithérapie HTAP approuvée présentement utilisée en clinique et que la trithérapie proposée procure un effet bénéfique additif à l’inhibition d’HDAC6 seule sur le remodelage. Finalement, nous montrons que les souris mutées pour HDAC6 ont un remodelage vasculaire et une élévation des pressions artérielles pulmonaires significativement moins grands que les souris non mutées en réponse à une hypoxie de 3 semaines. Nous démontrons pour la première fois l’implication d’HDAC6 dans le développement de l’HTAP. L’inhibition d’HDAC6 semble être une avenue thérapeutique intéressante dans le traitement de l’HTAP. La tubastatine A étant déjà en phase clinique dans le traitement de certains cancers, l’évaluation de son efficacité pour la clientèle HTAP pourrait être rapidement mise en place. / RATIONALE: Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a vascular remodeling disease with limited therapeutic options. Although exposed to stressful conditions, pulmonary artery (PA) smooth muscle cells (PASMCs) exhibit a pro-proliferative and anti-apoptotic phenotype. HDAC6 is a cytoplasmic histone deacetylase implicated in the regulation of multiple pro-survival mechanisms and overexpressed in response to stress in cancer cells. Due to the similarities between cancer and PAH, we hypothesized that HDAC6 expression is increased in PAH-PASMCs to face stress, allowing them to survive and proliferate, thus contributing to vascular remodeling in PAH. OBJECTIVE: Using genetically modified mice and pharmacological approaches, we aimed to demonstrate that HDAC6 inhibition is a promising strategy to improve PAH. METHODS AND RESULTS: HDAC6 is significantly up-regulated in lungs, distal PAs and isolated PASMCs from PAH patients and animal models. Molecular and pharmacological inhibition of HDAC6 reduces PAH-PASMC proliferation (Ki67 labeling) and resistance to apoptosis (Annexin V assay) in vitro sparing control cells. Mechanistically, we demonstrate that HDAC6 deacetylates Ku70, blocking the translocation of Bax to the mitochondria and preventing apoptosis. In vivo inhibition of HDAC6 (Tubastatin A) significantly improves established PAH in two experimental models (Sugen/hypoxia and monocrotaline) and can be safely given in combination with currently approved PAH therapies. Finally, Hdac6 K.O mice have significantly lower right ventricle systolic pressure in response to 3 weeks of chronic-hypoxia compared to wild-type mice. CONCLUSION: We showed for the first time that HDAC6 is implicated in PAH development and represents a new promising therapeutic target to improve PAH.
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Mechanisms underlying vernalization-mediated VERNALIZATION INSENSITIVE 3 (VIN3) induction in Arabidopsis thaliana

Zografos, Brett Robert 14 July 2014 (has links)
Vernalization is defined as the response to prolonged cold exposure required for acquiring the molecular competence necessary to undergo floral transition. FLOWERING LOCUS C (FLC), a potent floral repressor in Arabidopsis, is highly expressed before vernalizing cold treatment but is repressed during prolonged vernalization. VERNALIZATION INSENSITIVE 3 (VIN3) is a Plant HomeoDomein (PHD)- containing protein that is required for establishing vernalization-mediated repression of FLC. The induction of VIN3 is one of the earliest molecular events in vernalization response and its expression is intimately linked to prolonged cold exposure. However, mechanisms underlying VIN3 induction remain poorly understood. The constitutive repression of VIN3 in the absence of cold is due to multiple repressive components, including a transposable element-derived sequence, LIKE-HETEROCHROMA TIN PROTEIN 1 (LHP1), and POLYCOMB REPRESSION COMPLEX 2 (PRC2). Furthermore, the full extent of VIN3 induction by vernalization requires activating complex components, including EARLY FLOWERING 7 (ELF7) and EARLY FLOWERING IN SHORT DAYS (EFS). Dynamic changes in the histone modifications present at VIN3 chromatin during vernalization were also observed, indicating that chromatin changes play a critical role in regulating VIN3 induction. However, VIN3 induction by vernalization still occurs in the absence of activation complexes and de- repression of VIN3 in the absence of the repressive complexes is not sufficient for achieving complete induction. Thus, unknown cold-influenced regulators responsible for achieving maximum VIN3 induction during vernalization must exist. Therefore, forward genetic screening was undertaken to elucidate upstream regulators of VIN3. Molecular characterization of T-DNA mutant populations elucidated two interesting mutants: a mutant that ectopically expressed VIN3 before cold (ectopic VIN3 induction, evi1) and mutants that failed to induce VIN3 during vernalization (defects in VIN3 induction, dvi1). FLC is over-expressed in dvi1 despite its failure to induce VIN3 expression during vernalization, suggesting that this mutant may regulate both VIN3 and FLC. In evi1, FLC is hyper-repressed after 40 days of vernalization, leading to an acceleration of flowering time. These results indicate that regulators of VIN3 in the vernalization pathway exist and that these regulators may use different mechanisms in order to influence VIN3 expression. / text

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