vendredi 19 décembre 2014

Repurposed Retroviruses

B cells have commandeered ancient viral sequences in the genome to transmit antigen signals.
By  | December 18, 2014
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B cellWIKIMEDIA, BRUCEBLAUSRetroviral sequences in mammalian genomes are the remnants of old viral infections and, for the most part, their expression is suppressed. But a report published today (December 18) in Science suggests that, in B cells, a particular type of antigen can stimulate transcription of these viral relics, which in turn prompts cell proliferation and antibody production.
The work is a “tour de force,” said Michael Cancro, a professor of pathology and laboratory medicine at the University of Pennsylvania Perelman School of Medicine who was not involved in the study. “It may well be the seminal paper in resolving this long-standing conundrum of exactly what is a TI-2 antigen doing to get these B cells to kick off.”
TI-2 antigens are so named because they can stimulate B cells to produce antibodies in a T cell-independent (TI) manner. Unlike protein antigens—which need T helper cells to interact with and stimulate the B cell in which they are being processed—TI antigens can stimulate B cells on their own. TI-2 antigens tend to be large polysaccharides with repetitive structures, such as those that encapsulate certain bacteria and viruses. It is known that they interact via multiple crosslinks with B cell receptors, but the subsequent pathway to antibody production was a mystery.
A team led by Nobel Laureate Bruce Beutler at the University of Texas Southwestern Medical Center screened a large number mutant mice—each with defects in different immunity-related genes—to see which, if any, failed to produce the expected antibodies in response to a known TI-2 antigen. The researchers found three: one with a defective cytoplasmic RNA-sensing pathway—caused by a mutation in the mitochondrial antiviral signaling protein (MAVS)—and two with defects in the cytoplasmic DNA sensing pathway—caused by mutations to cGMP-AMP synthase (cGAS) and stimulator of interferon gene (STING).
The requirement of these RNA and DNA sensing pathways, which detect and signal the presence of foreign nucleic acids, was a bit perplexing, said Beutler. “We asked ourselves, ‘Where is the DNA or RNA coming from?’ [After all], we’re not giving any nucleic acid to these mice.”
It turned out that TI-2 stimulated B cells to produce a wide range of endogenous retrovirus (ERV) RNA transcripts from across the genome. These transcripts were then also reverse-transcribed into DNA. Indeed, the team showed that treating the mice with drugs that inhibit reverse transciptase not only reduced ERV-derived DNA, but also the production of TI-2-induced antibodies.
If the mechanism holds true in humans, “then the millions of people that are infected with HIV and taking combination therapies with reverse transcriptase inhibitors might have problems,” pointed out Didier Trono, a professor of virology and genetics at the École Polytechnique Fédérale de Lausanne who was not involved in the work. “They might be unable to respond to fairly garden variety antigens,” he said—and thus could be susceptible to infections. However, added Beutler, reverse transcriptase inhibition did not entirely wipe out TI-2-induced antibody production in the mice because “you still do have the MAVS pathway.”
Although the findings indicate a role for ERV RNAs and DNAs in TI-2 signaling, a definitive experiment—blocking activation of all ERV transcription across the genome to see whether antibody production is affected—would be very difficult to perform, said Trono. “You’re not going to be able to inactivate 500,000 different sequences.”
Still, Trono said he thinks ERVs are likely involved. “The more we look at [ERVs], the more we realize that even though the bulk of them are repressed for good in early embryogenesis, a number of them remain expressed in a tissue-specific manner or are subjected to repression mechanisms that are labile,” he said.
How might this unexpected TI-2-to-ERV pathway have evolved? “Once retroviral elements become part of the genome then of course they are under positive selection for the benefit of the host,” explained Beutler. “It appears that [their expression] was taken advantage of, at least in the B cells . . . and has become an integrated part of the B cell receptor signaling mechanism.”
The MAVS and cGAS-STING nucleic acid detection pathways exist in many other cell types, Beutler added. It’s quite possible, therefore, that a variety of cells are putting one-time retroviral invaders to work for their own ends.

M. Zeng et al., “MAVS, cGAS, and endogenous retroviruses in T-independent B cell responses,”Science, 346: 1486-92, 2014.
UV et mutations

http://acces.ens-lyon.fr/biotic/genetic/mutation/html/mutagen.htm
http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&uact=8&ved=0CDQQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.lfv.pl%2Flfv%2FIMG%2Fdoc%2FEffet_mutagene_des_UV_sur_les_levures.doc&ei=g06UVMO5Ns32atGfgIAC&usg=AFQjCNF040Mfja_nnIaqi0F2QG_C0YvCwg&sig2=ByIsrYellkIK5DzHkb-ycw&bvm=bv.82001339,d.d2s
http://tpeultraviolets.free.fr/experience.pdf
http://www.ac-grenoble.fr/armorin.crest/beespip/IMG/pdf_CHAPITRE_No2_la_variabilite_genetique_et_mutations.pdf

correction du CR /10
intro : pb → hyp → conséquences vérifiables /3pts
mat&met : levure ade2, chaine de synthèse de l'adénine, coloration, réversion ; culture en milieu stérile ; irradiation aux UV /3
résultats & interp : tableau % de réversion → graphe courbe /2
conclusion : => Les UV sont mutagènes et létaux /2
impact moléculaire des UV sur l'ADN : http://www.web-books.com/MoBio/Free/Ch7F5.htm

jeudi 18 décembre 2014

A5/ Cas d'Arabidopsis thaliana / www

Phénotype mol, micro, macroscopique,

B221/ Du génotype au phénotype

Le phénotype macroscopique dépend du phénotype cellulaire, dit aussi microscopique, lui-même induit par le phénotype moléculaire qui correspond à une protéine. Le phénotype moléculaire est gouverné par le génotype. Le génotype est la composition allélique d'une cellule pour un gène donné. Le phenotype est l'expression du génotype.

§ des pelages pas tous génétiques

gene-rayures2.2.odp

§ Génétique ou environnement ? Nature ou culture ? Inné ou acquis ?

2.2.2/ Gènes et environnement

A1/ Exercices sur lapins himalayens / documents

gene_lapin_himmalaya.odp
© gene_lapin-himmalaya.odt
rôles de l’environnement et du génotype dans l’expression d’un phénotype.

C/ poursuivre avec quelques articles colorés

Mécanismes génétiques de la couleur des yeux : http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=4116
Génétique de la couleur et de la texture du pelage chez le chat domestique : http://www.academie-veterinaire-defrance.org/fileadmin/user_upload/Bulletin/pdf/2012/numero_3/205.pdf
Mélanisme et évolution chez la souris pocketmice : http://www.svt-hatier.com/ressources/chap_4/svt2_c4_app.pdf
The genetic basis of adaptive melanism in pocket mice : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC154334/#_blank
18 décembre : TP anagène

A2/ Comparaison d'allèles phénylcétonuriques / Anagène

© 1S_TP_phénylcétonurie_anagene.odt
Anagène → fichier → banque de séquences → la phenylalanine hydroxylase
remplir la première colonne du tableau (attention avec bases complémentaires)
rôle de l'alimentation sur le génotype

lundi 15 décembre 2014

Theme 2 - Human Body, Health and Physical exercise. Physiological changes during exercise.

Knowledge of the body and its functioning is essential to practise a physical exercise in conditions compatible with health. This requires an understanding of the physiological effects of stress and its mechanisms which we study few aspects.

La connaissance du corps et de son fonctionnement est indispensable pour pratiquer un exercice physique dans des conditions compatibles avec la santé. Cela passe par la compréhension des effets physiologiques de l’effort et de ses mécanismes dont on étudie ici un petit nombre d’aspects.

EV/ Prétest pour mettre en place la problématique

  • Imaginez que vous pliez une jambe, pas l'autre, … quels sont les organes investis dans cet effort ?
  • Schématisez sur une pleine page A4 ces organes et leurs connexions, relations, échanges pour expliquer
  • Légendez, coloriez, inventez si besoin !

§ Problématique (les pb seront numérotés par le chapitre dans lequel on trouvera la réponse) :

  1. nut&O2 : Quelle est la définition exacte d'un organe ? Combien y a t-il d'organes ? 4 ou 5 ? → Le rein en fait-il partie ?
  2. circ&resp : Y a-t-il des muscles dans les poumons ? Y a-t-il un organe qui vit encore un peu après la mort ?
  3. nervousloop : Le cœur a t-il besoin du cerveau pour fonctionner ? Le sang joue-t-il un rôle essentiel lors de l'action que commande le cerveau ? Est-ce que le cerveau crée de l'énergie ? Les nerfs transmettent-ils les informations aux muscles ? Quel est le rôle de la moelle épinière dans le fonctionnement du corps ? Que fait le cerveau afin de donner les actions à effectuer ? Qu-est ce que le nerf sciatique ?
  4. mus&drug :

§ quel est le lien entre effort, dioxygène & nutriments ?

21 - Exercise and dioxygen

A1/ Mesure du métabolisme humain lors d'un effort / ExAO

ExAO = Expérimentation assistée par ordinateur
schématiser le montage
essai et mise en commun des expériences
résultats :
IR = intensité respiratoire = volume de dioxygène absorbé par unité de masse et par unité de temps => permet de comparer la consommation de O2 pour des organismes de masse différentes
Lors d'un effort la pente de la courbe est plus forte  => plus de O2 consommé
L’augmentation de l’activité respiratoire se fait avec un retard et se prolonge en fin d’effort : il y a un temps de réaction de l’organisme par rapport au début de l’effort, c'est le remboursement de la dette en O2

A4/ Cas de la drépanocytose / diapo

Diap drepanocytose
manuel p.62 à 65
différentes échelles d’un phénotype : mol, micro, macroscopique,