Thesis (Ph.D.)--Memorial University of Newfoundland, 2002. / Bibliography: leaves 251-271.

Die Expression von natriumabhängigen und natriumunabhängigen Transportern für Sulfat in Nieren und Leber ist für die Sulfathomöostase unabdingbar. Ein natriumunabhängiger Transporter für Sulfat ist der Sulfat-Anionen-Transporter 1, sat-1, der Sulfat im Austausch gegen Oxalat, Bicarbonat, Chlorid und Glyoxylat sowohl in die Zellen aufnehmen als auch in das Blut abgeben kann. In dieser Arbeit wurde die Transportfunktion des Sulfat-Anionen-Transporters 1 der Ratte, rsat-1, untersucht. Das Ziel war eine genauere Kenntnis über den Einfluss von Chlorid, des intrazellulären pH-Wertes und der extrazellulären Calciumkonzentration auf den Sulfattransport durch rsat-1 zu erlangen. Als Expressionssystem für rsat-1 wurden Oozyten des Krallenfrosches Xenopus-laevis verwendet. Elektrophysiologische Versuche, die im „Current-Clamp-Modus“ durchgeführt wurden, ermöglichten die Messung von substratinduzierten Potentialänderungen. Durch radiochemische Versuche konnte die Sulfataufnahme durch sat-1 unter variierenden Bedingungen bestimmt werden. Die Rolle des Chlorids in Hinblick auf den Sulfattransport durch sat-1 konnte nicht gänzlich geklärt werden. Da Thiosulfat und Nitrat in den durchgeführten Versuchen die Aufnahme von [35S]Sulfat über rsat-1 hemmten, könnte das Stickstoffatom den Transport von Sulfat beeinflussen. Intrazellulär an Chlorid verarmte rsat-1-exprimierende Oozyten nahmen in den durchgeführten Versuchen vermehrt [35S]Sulfat auf. Des Weiteren konnte eine Steigerung der [35S]Sulfataufnahme in chloridreduzierten, gluconat- beziehungsweise mannithaltigen Lösungen beobachtet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit sind mit einer allosterischen oder kompetitiven Hemmung der Aufnahme von Sulfat durch Chlorid vereinbar. Eine genauere Untersuchung des Chloridtransports über sat-1 wäre durch Versuche mit radioaktiv markiertem Iod¹²⁵ möglich, das wie Chlorid transportiert wird. Die intrazelluläre Ansäuerung der Oozyten durch Ammoniumchlorid führte zu einer erhöhten [35S]Sulfataufnahme in die rsat-1-exprimierenden Oozyten. Diese könnte durch eine verminderte Bicarbonatkonzentration an der äußeren Zellmembran mit einer reduzierten kompetitiven Hemmung begründet sein. Ebenso könnte Ammoniumchlorid durch eine protonierende Wirkung eine Konformationsänderung mit einer Affinitätssteigerung von sat-1 für Sulfat zur Folge haben. Mit steigender Calciumkonzentration wurde die Depolarisation rsat-1-exprimierender Oozyten in chloridreduzierten und gluconathaltigen Lösungen geringer. Dies ist mit bereits vorliegenden Daten vereinbar, in denen Xenopus laevis Oozyten in chloridreduzierten Medien depolarisieren.

A cause de l’actuel déclin mondial de la biodiversité, la compréhension des conséquences de chaque menace sur la biodiversité est un élément crucial en biologie de la conservation. Les espèces exotiques envahissantes représentent une de ces menaces à l’échelle mondiale, et peuvent induire localement des dommages au sein des écosystèmes. Etudier les phénomènes régissant les effets négatifs de ces espèces, et leurs potentiels d’expansion apparaît actuellement comme un élément crucial pour déterminer leurs effets sur le long terme. Dans cette étude, nous focalisons nos efforts sur une population exotique envahissante du Xénope lisse, Xenopus laevis, en France, pour apporter de nouvelles connaissances sur les interactions de cette population avec son environnement et pour étudier les changement dans l’allocation des ressources aux traits d’histoire de vie liés à la reproduction la survie et la dispersion durant l’expansion de l’aire de répartition. Nous étudions le régime alimentaire de l’espèce en France et dans d’autres populations introduites et autochtones et concluons que cette espèce peut étendre sa répartition en consommer une faible, comme une importante diversité de proies. Nous détectons également un potentiel impact de l’espèce sur les amphibiens autochtones de France. Dans la seconde section de la thèse, nous rapportons une réduction de l’allocation des ressources à la reproduction et une augmentation de la dispersion, sur le front de colonisation. Enfin, nous étudions la dynamique des populations et détectons une faible probabilité de survie, et une faible densité en individus dans le centre de l’aire de répartition. La combinaison de ces résultats suggère que les potentiels effets négatifs sur le long terme sont importants pour cette espèce, en France, tout comme dans d’autres zones où l’espèce a été, ou sera, introduite. / Because of the current global biodiversity decline, understanding the consequences of each threat on biodiversity is crucial for conservation biology. Invasive species are among the main threats at the global scale, and can locally imply harmful damages on ecosystems. Studying the phenomena driving the effects and potential for expansion of these species appears as a crucial element to assess their long terms impacts. In this study, we focused our efforts on an invasive population of the African clawed frog, Xenopus laevis, in France, to bring insight about the interactions of this population with its environment and to study the changes in resource allocation to the life history traits, related to reproduction, survival and dispersal probabilities, during the range expansion of the population. We studied the diet in the French invasive population and in other invasive and native populations, and found that this species can expand by predating a narrow, as well as a broad, range of prey categories. We also detected an impact of X. laevis on the native amphibian community in France. In the second section of the thesis, we reported a decrease in reproductive investment, and an increased dispersal allocation of resources at the range edge. We finally studied population dynamics and detected a lower survival probability and density at the range core. All these results combined suggest that the potential for long term impacts is important in France for X. laevis as well as in other areas where the species has been, or will be, introduced.

Orientador: Antônio Fernando Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-23T16:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kmit_Arthur_M.pdf: 1478515 bytes, checksum: 34c7bf6fcce0ab6ab1b63b0927edcf98 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O receptor purinérgico P2X7 é um canal iônico permeável a cátions pertencente da família P2X (P2X1-P2X7). Ele é ativado por altas concentrações (100?M - 1000?M) de ATP (Adenosine 5?-triphosphate), apresentando duas distintas respostas: 1) uma rápida ativação do canal, 2) uma segunda ativação, lenta e continua, que gera largos poros na membrana celular, permeáveis a grande moléculas (900 Da). O receptor P2X7 está envolvido em processos como morte celular, formação de células gigantes e secreção de citocinas como IL-1? e está predominantemente presente em células imunes. Neste estudo foi examinado como as altas correntes do P2X7 são geradas e qual o mecanismo necessário para serem ativadas em oócitos de Xenopus laevis. Os oócitos foram cirurgicamente retirados de uma rã adulta de Xenopus laevis e injetamos o cRNA do P2X7 para expressa-los na membrana celular. Medimos a condutância através da técnica de Voltage Clamp (TEVC). A incubação dos Oócitos superexpressos com P2X7 em BABTA-AM demonstrou que o Ca2+ extracelular, e não intracelular, é necessário para gerar altas correntes não seletivas através do P2X7, e a reposição de íons extracelular (Cl- e Na+) demonstrou regula-las. A mutação de truncamento da cauda C-terminal na proteína P2X7 gerou uma corrente menor após a estimulação com 1mM de ATP. E ainda três bloqueadores de canais o Ácido Tânico, o AO1 e o NPPB inibiram significativamente as correntes geradas pelo P2X7. Nós concluímos que (i) Os oócitos de Xenopus que expressam P2X7 produzem altas correntes não seletivas após estimulação com ATP, (ii) A ativação do P2X7 requer tanto o influxo de Ca2+ e a cauda C-terminal, e (iii) as correntes do P2X7 são regulados por cátions e ânions extracelulares / Abstract: The purinergic P2X7 receptor is an ion channel permeable to cations which belong to the P2X family (P2X1-P2X7). It is activated by high concentrations (100?M - 1000?M) of ATP (adenosine 5'-triphosphate), presenting two distinct responses: 1) a rapid activation of the channel, 2) a second activation, slow and continuous, which generates a large pore in the cell membrane permeable to large molecules (900 Dalton). The P2X7 receptor is involved in processes such as cell death, giant cell formation and secretion of cytokines such as IL-1? and is present predominantly on immune cells. In this study we examined how the P2X7 high currents are generated and what is the mechanism required to be activated in Xenopus laevis oocytes. Oocytes were surgically removed from an adult frog Xenopus laevis and injected with cRNA to express the P2X7 in the cell membrane. We measure the conductance through the Voltage Clamp technique (TEVC). Incubation of oocytes overexpressed with P2X7 receptors in BABTA-AM demonstrated that extracellular Ca2+, and do not intracellular, it is necessary to generate nonselective high currents through P2X7, and replacing extracellular ions (Cl- and Na+) showed regulate them. The truncation mutation in C-terminal tail of the P2X7 protein generated a smaller current after stimulation with 1 mM ATP. And three channel blockers Tannic Acid, AO1 and NPPB significantly inhibited the generated currents by P2X7. We conclude that (i) Xenopus oocytes expressing P2X7 produce a nonselective high currents after stimulation with ATP (ii) Activation of the P2X7 requires both the influx of Ca2+ and C-terminal tail, and (iii) the currents of the P2X7 are regulated by extracellular cations and anions / Mestrado / Saude da Criança e do Adolescente / Mestre em Ciências

Au cours de la différenciation neuronale, les gènes proneuraux induisent l'expression de nombreux gènes appartenant à différentes familles. Deux de ces familles constituent l'intérêt de cette étude à savoir les facteurs de transcription à doigts à zinc Myt/NZF et IA1/INSM1. Chez le xénope, il a été démontré que XMyT1 coopère avec les facteurs bHLH afin d'induire la neurogenèse de manière insensible à la voie de signalisation Delta/Notch (Bellefroid et al. 1996). Son mode d'action n'est pas connu et nécessite d'être approfondi afin de mieux comprendre son rôle au cours de la neurogenèse. Lors d'expériences utilisant un gène rapporteur, la protéine XMyT1 a été décrite comme activateur de la transcription tandis que la protéine orthologue NZF3 chez le rat se comporte comme répresseur de la transcription (Yee et al. 1998). Récemment, il a été rapporté que les protéines NZF1 et NZF2 chez la souris interagissent avec le corépresseur Sin3& / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Mikrotubuli sind filamentöse intrazelluläre Polymere, die als grundlegende Bestandteile subzellulärer Strukturen in Eukaryoten dienen. Diese Studie verwendet einen vergleichenden Ansatz, um zu untersuchen, wie sich die intrinsischen dynamischen und biochemischen Eigenschaften von Tubulin zwischen verschiedenen Spezies unterscheiden, und zeigt ihre Konsequenzen in zwei verschiedenen physiologischen Kontexten: 1) Bestimmung der Spindelgröße bei Fröschen der Gattung Xenopus und 2) Spezifität von Mikrotubuli-Inhibitoren für Plasmodium falciparum-Mikrotubuli über denen ihres menschlichen Wirts. In den Eiern der Froschgattung Xenopus wird die Länge der meiotischen Spindel biochemisch festgelegt und erreicht unabhängig von räumlichen Einschränkungen eine Obergrenze. Messungen der Dynamik von Xenopus-Mikrotubuli zeigen, dass X. laevis-Mikrotubuli sowohl schneller wachsen als auch länger leben als die von X. tropicalis. Darüber hinaus spielt die Quantifizierung der Länge und Massenverteilung der Xenopus-Mikrotubuli zusammen mit den Reaktionen der Eiextrakt-Spindelanordnung eine Rolle für die intrinsische Dynamik der Mikrotubuli bei der Modulation der Spindellänge. Mikrotubuli sind auch Wirkstofftargets bei Pilz- und parasitären Helmintheninfektionen und haben in den letzten Jahrzehnten die Aufmerksamkeit als potenzielles Wirkstoffziel beim Malariaparasiten Plasmodium falciparum auf sich gezogen. Um die Dynamik und Medikamentspezifität von Mikrotubuli von P. falciparum zu charakterisieren, haben wir Tubulin direkt von den Parasiten gereinigt. Zum ersten Mal wurden hier dynamische P. falciparum-Mikrotubuli in vitro rekonstituiert und eine parasitenspezifische Unterdrückung der Dynamik von Mikrotubuli durch Oryzalin und Amiprofos-Methyl direkt nachgewiesen. Diese Studie legt einen experimentellen Rahmen fest, um direkt auf parasitenspezifische Hemmung von Mikrotubuli zu testen, die bisher unter Verwendung bestehender in-vitro-Ansätze nicht beobachtet wurden. / Microtubules are filamentous intracellular polymers that are fundamental components of subcellular structures including the spindle, the cytoskeleton, and flagella in eukaryotes. This study uses a comparative approach to investigate how the intrinsic dynamic and biochemical characteristics of tubulin vary between species and demonstrates their consequences in two different physiological contexts: 1) Spindle size control in Xenopus frogs, and 2) The specificity of microtubule inhibitors for Plasmodium falciparum microtubules over those of their human host. In Xenopus frog eggs, the length of the spindle is biochemically controlled and reaches an upper limit independent of spatial constraints. In this study, in vitro measurements of Xenopus microtubule dynamics show that X. laevis microtubules are both faster-growing and longer-lived X. tropicalis, independent of the influence of microtubule-associated proteins. Furthermore, quantification of Xenopus microtubule length and mass distributions, combined with egg extract spindle assembly reactions, establishes a role for intrinsic microtubule dynamics in modulating spindle length. Microtubules are also established drug targets in fungal and parasitic helminth infections and have in the past decades drawn attention as a potential drug target in the malaria parasite Plasmodium falciparum. In order to characterize P. falciparum microtubule dynamics, structure, and drug specificity, we have used an affinity chromatography-based approach to purify tubulin directly from blood-stage parasites. For the first time, dynamic P. falciparum microtubules have been reconstituted in vitro and parasite-specific suppression of microtubule dynamics by oryzalin and amiprofos methyl has been directly demonstrated. This study establishes an experimental framework to directly test for parasite-specific microtubule inhibition, microtubule structure, and interactions with MAPs that previously have not observed using existing in vitro approaches.

Uric acid is a main metabolite of purine degradation in humans and in higher primates. Its increased plasmatic level is called hyperuricemia and may be the cause of gout and many other similar diseases. Uricemia is controlled by many transporters, which are located in proximal tubule of human kidney. When some transporter have abnormal function, the physiological plasmatic level of uric acid may be impaired. In genome wide association study (GWAS) it was discovered that some hyperuricemia or gout patients have ABCG2 protein damaged. This protein carries out uric acid from epithelial cell to the urine. The goal of this diploma thesis is the determination of transport capacity of ABCG2 allelic variants found via GWAS (Institute of Rheumatology of 1st medical faculty UK in Prague) in vitro with Xenopus laevis oocyte expression system. Uric acid secretion was compared with wild type variant. Keywords: Uric acid, GWAS study, Xenopus laevis, membrane transport protein, ABCG2

Dans les zones humides, un déclin dramatique des populations d’amphibiens a été observé au niveau mondial depuis les années 80. Malgré de nombreuses études suggérant que les amphibiens sont très sensibles aux pressions anthropiques cumulées, le rôle joué par les perturbateurs endocriniens dans le déclin de leurs populations reste incertain. Parmi les perturbateurs endocriniens contaminants les zones humides, le benzo[a]pyrène (BaP) et le triclosan (TCS) sont couramment retrouvés. Au cours de ce travail, nous avons étudié la réponse physiologique de xénopes (Xenopus tropicalis) exposés à court terme (24 heures) et à long terme (du têtard à l’adulte mature) au BaP et au TCS à des concentrations réalistes d’un point de vue environnemental. En combinant une approche transcriptomique à haut débit et une caractérisation des modifications cellulaires et physiologiques, nous avons mis en évidence que le BaP, le TCS et leur mélange perturbent la physiologie globale du foie. Ce trouble est caractérisé par un phénotype semblable à de l’insulino-résistance et à une stéatopathie non alcoolique (NAFLD) associé à une hépatotoxicité médiée par une altération du métabolisme lipidique. Outre les effets directs sur le métabolisme des individus exposés, il apparaît que les perturbateurs endocriniens étudiés affectent également le succès reproducteur de ces individus et le développement de leur descendance. Prises dans leur ensemble, nos observations apportent ainsi des débuts de réponse quant aux rôles de la contamination chronique des milieux sur le déclin des populations d’amphibiens. / In wetlands, dramatic decline in amphibian populations have been described worldwide since the 80s. Despite numerous studies suggesting that amphibians are highly sensitive to cumulative anthropogenic stresses, the role played by endocrine disruptors in the decline of amphibian populations remains unclear. Among the endocrine disruptors contaminating wetlands, benzo[a]pyrene (BaP) and triclosan (TCS) are recurrently found. In this work, we studied the physiological response of Xenopus tropicalis exposed to environmentally realistic concentrations of BaP and TCS during a short-term (24 hours) and long-term (from tadpole to mature adult) period. By combining a high throughput transcriptomic approach and a characterization of cellular and physiological modifications, we showed that BaP, TCS and their mixture disrupt overall liver physiology highlighted by insulin resistance-like and non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD)-like phenotypes together with hepatotoxicity due to the impairment of lipid metabolism. Additionally to direct metabolic impact observed on exposed individuals, the studied endocrine disruptors affected their fitness and their progeny development. Altogether, our observations bring new insights into the role plays by chronic contamination of wetlands on amphibian population decline.

La crête neurale est une population de cellules migratoires multipotentes qui se délaminent du tube neural et se différencient en plusieurs types cellulaires. Des altérations du réseau génique de régulation (GRN) de la CNengendrent des maladies congénitales, peu comprises. Cette thèse a pour but d’approfondir la compréhension du rôle de PAX3, un gène crucial dans le GRN de la CN, pendant le développement normal ou pathologique de la CN. Tout d’abord, nous avons caractérisé deux lignées transgéniques de X. laevis, Pax3:GFP etSox10:GFP qui permettent d’étudier l’induction et la spécification précoce de la CN ou sa migration, respectivement. Ensuite, en utilisant des analyses à large échelle, RNAseq et ChIPseq,nous avons défini le premier CN-GRN centré surPax3 chez X. laevis et avons notamment identifié quatre nouveaux gènes régulés par Pax3 :pcdh8l, ercc1 (directement) et fhl3, mmp14(indirectement). Des analyses par perte et gain de fonction de Pax3 in vivo ont permis de vérifier lapertinence de ces cibles.Puis, nous avons analysé le rôle des cibles, Fhl3,pendant le développement de la CN. Fhl3 s’est avéré être un stimulateur intracellulaire de la voie BMP qui, de manière contrôlée spatio-temporellement,est indispensable pour que les cellules cibles de BMP activent la production de WNT à un niveau suffisant pour le développement de la CN.Finalement, nous avons généré les premières lignées iPSC dérivées de patients atteints du syndrome de Waardenburg de type 1 qui ont un allèle de Pax3 muté et nous avons pu les différencier en CN. L’ensemble de ce travail apporte de nouveaux outils et de nouveaux gènes d’intérêt à étudier la CN tant chez X. laevis que chez l’humain. / The neural crest (NC) is a population of multipotent migratory cells that delaminate from the neural tube and differentiate into several cell types. Alterations in NC regulatory gene network (GRN) result in congenital diseases that are poorly understood. This thesis aims to better understand the role of Pax3, a crucial gene in NC GRN, during the normal orpathological NC development. First, we characterized two transgenic lines of X. laevis,Pax3:GFP and Sox10:GFP that allowed us to study the induction and early specification of NC or its migration, respectively. Then, using large scale analyzes, RNAseq and ChIPseq, we defined the first NC-GRN centered on Pax3 inX. laevis and identified in particular four new genes regulated by Pax3 : pcdh8l, ercc1(directly) and fhl3, mmp14 (indirectly). The relevance of these targets was verified by Pax3loss- and gain-of-function in vivo.Then, we analyzed the role of one target, Fhl3,during NC development. We have shown thatFhl3 is an intracellular stimulator of the BMP pathway, which, in a spatiotemporally controlled manner, is essential for BMP target cells to activate the production of WNT at a sufficient level for the development of NC.Finally, we generated the first iPSC lines derived from Waardenburg syndrome type 1patients with a heterozygous Pax3 loss-of function mutation and we were able to differentiate them into NC. All of this work brings new tools and new genes of interest to study NC in both X. laevis and humans.

No description available.