Scanning and transmission electron microscopy and platelet aggregometry were employed to study erythrocyte morphology and thrombocyte morphology and function during ovine pregnancy-induced hypertension (OPIH). Nine multiparous gravid ewes were observed during normal pregnancy, OPIH, and thromboxane synthetase inhibitor administration. Blood pressure, plasma thromboxane B2, serum chemistries and electrolytes, fibrin/fibrinogen degratory products, and total platelet count were monitored throughout the investigation to document the circulatory environment during this syndrome. Arterial blood pressure, plasma thromboxane B2 levels, and serum chemistries and electrolytes were significantly altered (p≤0.005) during hypertension. However, no change in total platelet count or fibrin/fibrinogen degratory product levels were detected. Collagen-induced platelet aggregation also became abnormal during this time, while ADP-induced aggregatory response remained essentially unchanged. Platelet aggregation changes seemed to correspond to degranulation and swelling of the canalicular tubule system of these cells. Echinocytosis was present during baseline measurement and persisted throughout hypertension. However, changes in shistocyte numbers were not detected. Administration of the thromboxane synthetase inhibitors CGSl3080 or CGS12970 lowered blood pressure (p≤0.005) and serum thromboxane B₂ (p≤0.005), and. normalized serum chemistries and electrolytes (p≤0.005). Echinocyte numbers decreased (p≤0.05) and discocyte numbers increased (p≤0.005) after treatment. Platelet counts decreased after drug therapy, but normal collagen-induced aggregation was restored. No ultrastructural abnormalities were observed in thrombocytes after treatment. There is good evidence that thromboxane synthetase inhibition is appropriate and effective treatment for pregnancy-induced hypertension. These data suggest that such therapy is especially indicated in cases complicated by hematologic disorders as evidenced in an ovine model of this syndrome. / Master of Science

Les courts ARN non codants tels que les microARN, les piARN et les siARN sont de petites molécules d’ARN de 20 à 30 nucléotides de long qui sont très bien conservées au cours de l’évolution. Elles s’associent à des protéines Argonautes afin de former un complexe effecteur appelé RISC (RNA induced silencing complex). Ces courtes séquences, ne codant pour aucune protéine, agissent comme de puissants régulateurs de l’expression des gènes. De nombreuses évidences supportent qu’une dérégulation du niveau d’expression de ces courts ARN non codants contribue au développement et au maintien de nombreuses pathologies telles que le cancer. De ce fait, il est essentiel pour la cellule de contrôler la stabilité des courts ARN non codants. Le contrôle de la maturation et de la stabilité de ces courts ARN non codants sont des mécanismes peu connus. L’objectif principal de mon doctorat a donc été de mieux comprendre comment le niveau des courts ARN non codants est contrôlé. Afin d’étudier plus en détail comment le niveau des microARN est régulé, nous avons identifié la phosphatase PPM-2 (PP2Cα chez l’humain) et l’E3 ubiquitine ligase HECD-1 (HectD1 chez l’humain) comme étant de nouveaux interacteurs du complexe de dégradation des microARN. Nous avons utilisé des approches de génétique et de biologie moléculaire chez le nématode C. elegans, pour étudier le rôle de la perte de fonction de ppm-2 et d’hecd1 dans la voie des courts ARN non codants. Nos travaux ont montré que la perte de fonction de ppm-2 induit des défauts développementaux qui sont associés à des défauts de la voie des microARN. De plus, l’absence de ppm-2 exacerbe les phénotypes développementaux observés dans des animaux où la voie des microARN est altérée. De manière intéressante, chez le mutant ppm-2, nous avons constaté que d’autres voies de courts ARN non codants, telles que la voie des piARN et celle de l’endosiARN nucléaire, sont affectées. Du point de vue moléculaire, nous avons observé une déstabilisation du niveau d’expression de plusieurs protéines Argonautes dans le mutant ppm-2. En effet, ces dernières sont envoyées à la dégradation par la voie du protéasome seulement chez des animaux mutés pour ppm-2. Concernant l’étude de HECD1, nous avons remarqué que la perte de fonction de cette ubiquitine ligase entrainait une diminution de la progéniture et une létalité embryonnaire attribuable à des défauts dans la gamétogénèse. De plus, nous avons observé une accumulation de miARN fonctionnels chez des animaux mutés pour hecd-1. L’ubiquitine ligase HECD-1 pourrait être impliquée dans la transcription ou la dégradation des miARN. En conclusion, nos résultats suggèrent que PPM-2 permet de contrôler la stabilité des protéines Argonautes en les dirigeant dans une voie alternative de dégradation et que l’ubiquitine ligase HECD-1 pourrait être impliquée dans la régulation des miARN en modulant leur transcription ou leur dégradation. Mes travaux de doctorat nous ont permis de mettre en lumière un nouveau modulateur des courts ARN non codants, PPM-2, qui agit via le contrôle de la régulation des Argonautes. Les avancées de la recherche dans le domaine des courts ARN non codants pourra permettre le développement de nouvelles thérapies. / Small non-coding RNAs, like microRNAs, piRNAs or siRNAs, are small RNA molecules, 20 to 30 nucleotides long that are conserved during evolution. They form an induced silencing complex (RISC) in association with Argonaute proteins to regulate gene expression. Small non-coding RNAs are involved in the regulation of genes implicated in cell proliferation, differentiation and development. Many evidences support that deregulation of the expression level of those small non-coding RNAs contribute to the development of pathologies such as cancer. It is therefore essential for cells to control small non-coding RNA stability. The control of maturation and stability of those small molecules are poorly understood. The main objective of my doctorate was to better understand how the stability of small non-coding RNAs is controlled. In order to study in more detail how miRNAs are regulated, we identified two factors involved in miRNA turnover in C. elegans. We found that the phosphatase PPM-2 (PP2Cα in human) and the E3 ubiquitin ligase HECD-1 (HectD1 in human) are new components of the miRNA degradation complex. Using the power of the nematode C. elegans and molecular biology, we characterized the role of the loss of function of PPM-2 and HECD-1 in small non-coding RNA pathways. Loss of this phosphatase induces developmental defects which are associated with a defect in the miRNA pathway. Genetically, the phosphatase mutant exacerbates the phenotypes that are observed in animals where the miRNA pathway is affected. Interestingly, we further observed that the loss of the phosphatase affects other small non-coding RNA pathways like the piRNA and the siRNA pathways. At the molecular level, we observed a decrease in the expression level of many Argonaute proteins in phosphatase mutant animals. Upon blocking proteasomal degradation with MG132, we noticed that Argonaute proteins are sent to proteasomal degradation in phosphatase mutant animals. Concerning HECD-1, we noticed that the loss of function of the E3 ubiquitin ligase leads to the decrease of progeny and embryonic lethality due to defects in gametogenesis. Moreover, we observed an accumulation of functional miRNAs. This protein can be implicated in transcription or turnover of miRNAs. VIIn conclusion, our data suggest that PPM-2 controls the stability of Argonaute proteins by sending them through an alternative degradation pathway and that HECD-1 could be implicated in miRNA regulation by modulating their transcription or degradation. My doctoral work helped to highlight a new modulator of small non-coding RNAs, PPM-2, which acts through the regulation of Argonaute protein. A better understanding of the mechanisms controlling the stability and the function of these strong regulators will be useful to develop new therapies.

As E3 ligases MuRF1 e MuRF2 tem sido descritas com importantes papéis na estabilidade de proteínas da estrutura muscular, além de contribuírem para marcação de proteínas que devem ser degradadas. Nosso objetivo foi verificar o papel de MuRF1 e MuRF2 na diferenciação de células miogênicas, além de caracterizar seu papel em fibroblastos. Foram utilizados animais nocautes para MuRF1 e MuRF2 e verificamos o processo de regeneração 28 dias após a injeção de cardiotoxina no tibial anterior. Posteriormente, através de análises in vitro, realizamos o silenciamento de MuRF1 e MuRF2 utilizando RNAis e verificamos a capacidade de diferenciação de células miogênicas. Os resultados mostram que os animais nocautes apresentaram aumento de marcadores adipogênicos. Além disso, as células silenciadas com RNAis apresentaram queda na formação de miotubos e um aumento em marcadores adipogênicos. Em fibroblastos, identificamos as E3 ligases MuRF1 e MuRF2 e o RNAi nessas células prejudicou o processo de migração. Esses resultados realçam a importância de MuRF1 e MuRF2 na diferenciação miogênica além de sugerir um importante papel para a formação correta do citoesqueleto durante a migração celular. / The E3 ligases MuRF1 and MuRF2 has been proposed to act as a linker for myofibril machinery, also by acting as an Atrogene during muscle wasting. Our aim was to verify the role of MuRF1 and MuRF2 during the myogenic differentiation of skeletal muscle and its role on skeletal muscle fibroblasts. We used MuRF1 and MuRF2 knockout mice and analyzed the regenerative process. Using in vitro analyzes, we silenced MuRF1 and MuRF2 expression by siRNA. Our results suggest that knockout mice had an important impairment on skeletal muscle regeneration, showing positive staining to white adipocytes. Moreover, siRNA on myogenic primary cultures showed impaired myotube formation and increase the expression of adipogenic markers. Another interesting finding was that skeletal muscle fibroblasts can express MuRF1 and MuRF2, and its silencing by siRNA impairs the migration capacity of fibroblasts. These results demonstrate the importance of MuRF1 and MuRF2 during myogenic differentiation of skeletal muscle and an important role at intracellular coordination of stress fiber formation of skeletal muscle fibroblasts.

Polyglutamine (polyQ) diseases describe a group of late-onset progressive neurodegenerative disorders which are caused by the CAG triplet repeat expansion in the coding region of disease genes. Such expansions result in expanded polyQ tracts in the disease proteins which confer neurotoxicity. To date, nine such diseases are reported including Huntington's disease and several types of spinocerebellar ataxias. Misfolding of polyQ proteins and formation of intracellular SDS-insoluble protein aggregates are closely associated with the toxicity of these diseases. In particular, impairment of the ubiquitin-proteasome system (UPS) which is responsible for protein degradation has been observed in polyQ diseases. Recently, ubiquitin ligases, which govern substrate specificity of the UPS, have gained huge attention in polyQ disease pathogenesis studies. In humans, cullin (Cul) proteins, including Cul1, 2, 3, 4 & 5, are integral components of a group of ubiquitin ligases called cullin- RING ubiquitin ligases (CRLs). Each CRL displays distinct substrate specificity through specific substrate receptors. Cullin proteins are evolutionarily conserved and Cul orthologues are found in the Drosophila genome. In the present study, it was found that individual Culs displayed distinct effects on polyQ pathogenesis in Drosophila polyQ models. Particularly, it was found that Cul1 modulated polyQ-induced toxic phenotype. This modification was accompanied with an alteration in the ubiquitination level and SDS-solubility properties of expanded polyQ protein. Through genetic interaction studies and biochemical analyses, it is suggested that Cul1-based CRL specifically targets SDS-insoluble species of expanded polyQ protein for ubiquitination via selective recognition by CG2010 substrate receptor. On the other hand, it was found that expanded polyQ protein induced accumulation of CRL substrates in cells. Current data support a hypothesis that polyQ protein would impair the ubiquitin ligase activity of CRLs upon expansion of the polyQ domain, through interfering with neddylation of cullin and other uncharacterized mechanisms. Taken together, the present study identifies Cul1-CRL as a novel E3 ligase that modifies polyQ toxicity through modulating ubiquitination of expanded polyQ protein, and demonstrates a pathological mechanism by expanded polyQ protein through impairing CRL activity. These findings would lead to a better understanding of polyQ pathogenesis and give insights on developing treatments against polyQ diseases. / Wong, Kam Yan. / Adviser: Ho-Yin Edwin Chan. / Source: Dissertation Abstracts International, Volume: 73-01, Section: B, page: . / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2010. / Includes bibliographical references (leaves 260-273). / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Electronic reproduction. [Ann Arbor, MI] : ProQuest Information and Learning, [201-] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Abstract also in Chinese.

Thesis (Ph. D.)--University of Alabama at Birmingham, 2007. / Title from first page of PDF file (viewed June 23, 2008). Includes bibliographical references.

Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

En phase somatique, plusieurs mécanismes de réparations de l’ADNinterviennent pour réparer les cassures double brin (CDB) de l’ADN. Enphase méiotique, les CDB de l’ADN engendrées de façon programmées parSpo11 sont réparées par la recombinaison homologue (RH) dont les acteursprincipaux sont Rad51 et Dmc1 aidés de Brca2. Chez Arabidopsis, en absencede Brca2, le déroulement méiotique est perturbé, les chromosomes nes’associent pas en bivalents, ils apparaissent emmêlés. Ainsi, en absencede Brca2, la recombinaison homologue pourrait ne plus être fonctionnelleet les anomalies chromosomiques observées pourraient être le résultat deréparations aberrantes des CDB de l’ADN effectuée par d’autres mécanismesde réparation de l’ADN. Nous avons montrés, chez Arabidopsis, que le Nonhomologous End Joining (NHEJ) et/ou le Single Strand Annealing (SSA),mécanismes de réparation des CDB de l’ADN en phase somatique,n’intervenaient pas en phase méiotique dans la formation des anomaliesobservées en absence de Brca2. Toujours dans l’hypothèse où ces figuresméiotiques soient le résultat de liaisons covalentes, nous avons regardési les ADN-ligases ne pourraient pas être impliquées. Ainsi, nous avons pumontrer que la Ligase 6, ADN-ligase spécifique des plantes, n’avait pas derôle dans les anomalies chromosomiques observées en méiose en absence deBrca2. D’ailleurs la Ligase 6 ne semble pas non plus intervenir dans lesfigures chromosomiques observées chez les mutants rad51 et mnd1. Le rôlede la Ligase 6 n’ayant pas été déterminé lorsque nous avons démarré cetravail, nous avons voulu identifier son le rôle en étudiant le mutantcorrespondant. Le mutant ligase 6 ne présente pas de sensibilité auxstress génotoxiques utilisés ce qui indique que la Ligase 6 ne semble pasintervenir dans la réparation de l’ADN. La mutation dans le gène LIGASE Iest létal à l’état homozygote, de plus nous avons pu observer uneségrégation anormale chez l’hétérozygote mutant pour le gène LIGASE I. Lalétalité du mutant ligase I a été contournée par l’utilisation d’unsystème ARNi pour éteindre l’expression du gène LIGASE I uniquement enméiose. Cependant, l’implication de la Ligase I, dans les anomaliesméiotiques observées en absence de Brca2 n’a pas pu être déterminée.Enfin, nous avons confirmé que, chez Arabidopsis, Xrcc4 avait un rôle dansle NHEJ via son interaction avec la Ligase IV et via la sensibilité dumutant xrcc4 à différents stress génotoxiques. En revanche, Xrcc4-like nesemble pas interagir avec les acteurs du complexe de ligation du NHEJ etle mutant ne présente pas de sensibilité aux stress génotoxique, indiquantque cette protéine n’est pas impliquée dans le NHEJ et plus généralementdans les mécanismes de réparation de l’ADN. / In somatic cells, several mechanisms are involved in the repair of DNAdouble strand breaks (DSB). In meiotic cells, programmed DSBs are causedby Spo11 and repaired by homologous recombination (HR), whose main playersare Rad51 and Dmc1 aided by Brca2. In Arabidopsis, in the absence ofBrca2, meiosis is disturbed, chromosomes do not organize into bivalents,they appear stuck and entangled together. Thus, in the absence of Brca2,HR may be no functional and the chromosomal anomalies we observecouldresult from the aberrant repair of the DNA DSBs due to other mechanisms ofDNA repair. We have shown in Arabidopsis that the homologous end joining(NHEJ) and/or Single Strand Annealing (SSA), mechanisms of DNA DSB repairthat are active in the somatic phase, were not involved in the formationof the meiotic anomalies observed in the absence of Brca2 in meioticcells. Still assuming that these figures are the result of meioticcovalent bond, we checked whether DNA ligases could be involved. Thus, wehave shown that 6 Ligase, DNA ligase specific plants, had no role in thechromosomal abnormalities observed in meiosis in the absence of Brca2.Besides the Ligase 6 does not seem to interfere with the meiotic figuresobserved in rad51 and mnd1 mutants. We wanted to identify the Ligase 6role in studying its mutant. Ligase 6 mutant did not show sensitivity togenotoxic stress. The Ligase 6 does not seem to be involved in DNA repair.The lethality of the ligase I mutant was bypassed with a RNAi constructaimed at extinguishing the gene expression of LIGASE I atmeiosis only.However, the involvement of Ligase I in the meiotic anomalies observed inthe absence of Brca2 could not be determined. Finally, we confirmed that,in Arabidopsis, Xrcc4 has a role in NHEJ through its interaction withligase IV and the sensitivity of the xrcc4 mutant to different genotoxicstress. In contrast, Xrcc4-like does not appear to interact with playersin the NHEJ ligation complex and the mutant shows no sensitivity togenotoxic stress. These result indicated that this protein is not involvedin NHEJ and, more generally in the mechanisms of DNA repair.

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En phase somatique, plusieurs mécanismes de réparations de l'ADNinterviennent pour réparer les cassures double brin (CDB) de l'ADN. Enphase méiotique, les CDB de l'ADN engendrées de façon programmées parSpo11 sont réparées par la recombinaison homologue (RH) dont les acteursprincipaux sont Rad51 et Dmc1 aidés de Brca2. Chez Arabidopsis, en absencede Brca2, le déroulement méiotique est perturbé, les chromosomes nes'associent pas en bivalents, ils apparaissent emmêlés. Ainsi, en absencede Brca2, la recombinaison homologue pourrait ne plus être fonctionnelleet les anomalies chromosomiques observées pourraient être le résultat deréparations aberrantes des CDB de l'ADN effectuée par d'autres mécanismesde réparation de l'ADN. Nous avons montrés, chez Arabidopsis, que le Nonhomologous End Joining (NHEJ) et/ou le Single Strand Annealing (SSA),mécanismes de réparation des CDB de l'ADN en phase somatique,n'intervenaient pas en phase méiotique dans la formation des anomaliesobservées en absence de Brca2. Toujours dans l'hypothèse où ces figuresméiotiques soient le résultat de liaisons covalentes, nous avons regardési les ADN-ligases ne pourraient pas être impliquées. Ainsi, nous avons pumontrer que la Ligase 6, ADN-ligase spécifique des plantes, n'avait pas derôle dans les anomalies chromosomiques observées en méiose en absence deBrca2. D'ailleurs la Ligase 6 ne semble pas non plus intervenir dans lesfigures chromosomiques observées chez les mutants rad51 et mnd1. Le rôlede la Ligase 6 n'ayant pas été déterminé lorsque nous avons démarré cetravail, nous avons voulu identifier son le rôle en étudiant le mutantcorrespondant. Le mutant ligase 6 ne présente pas de sensibilité auxstress génotoxiques utilisés ce qui indique que la Ligase 6 ne semble pasintervenir dans la réparation de l'ADN. La mutation dans le gène LIGASE Iest létal à l'état homozygote, de plus nous avons pu observer uneségrégation anormale chez l'hétérozygote mutant pour le gène LIGASE I. Lalétalité du mutant ligase I a été contournée par l'utilisation d'unsystème ARNi pour éteindre l'expression du gène LIGASE I uniquement enméiose. Cependant, l'implication de la Ligase I, dans les anomaliesméiotiques observées en absence de Brca2 n'a pas pu être déterminée.Enfin, nous avons confirmé que, chez Arabidopsis, Xrcc4 avait un rôle dansle NHEJ via son interaction avec la Ligase IV et via la sensibilité dumutant xrcc4 à différents stress génotoxiques. En revanche, Xrcc4-like nesemble pas interagir avec les acteurs du complexe de ligation du NHEJ etle mutant ne présente pas de sensibilité aux stress génotoxique, indiquantque cette protéine n'est pas impliquée dans le NHEJ et plus généralementdans les mécanismes de réparation de l'ADN.

Thesis (Ph. D.)--Institute of Paper Chemistry, 1975. / Includes bibliographical references (p. 97-100).