Mutations of RNA polymerase II activate key genes of the nucleoside triphosphate biosynthetic pathways

The yeast URA2 gene, encoding the rate-limiting enzyme of UTP biosynthesis, is transcriptionally activated by UTP shortage. In contrast to other genes of the UTP pathway, this activation is not governed by the Ppr1 activator. Moreover, it is not due to an increased recruitment of RNA polymerase II at the URA2 promoter, but to its much more effective progression beyond the URA2 mRNA start site(s). Regulatory mutants constitutively expressing URA2 resulted from cis-acting deletions upstream of the transcription initiator region, or from amino-acid replacements altering the RNA polymerase II Switch 1 loop domain, such as rpb1-L1397S. These two mutation classes allowed RNA polymerase to progress downstream of the URA2 mRNA start site(s). rpb1-L1397S had similar effects on IMD2 (IMP dehydrogenase) and URA8 (CTP synthase), and thus specifically activated the rate-limiting steps of UTP, GTP and CTP biosynthesis. These data suggest that the Switch 1 loop of RNA polymerase II, located at the downstream end of the transcription bubble, may operate as a specific sensor of the nucleoside triphosphates available for transcription

Spt2p Defines a New Transcription-Dependent Gross Chromosomal Rearrangement Pathway

Large numbers of gross chromosomal rearrangements (GCRs) are frequently observed in many cancers. High mobility group 1 (HMG1) protein is a non-histone DNA-binding protein and is highly expressed in different types of tumors. The high expression of HMG1 could alter DNA structure resulting in GCRs. Spt2p is a non-histone DNA binding protein in Saccharomyces cerevisiae and shares homology with mammalian HMG1 protein. We found that Spt2p overexpression enhances GCRs dependent on proteins for transcription elongation and polyadenylation. Excess Spt2p increases the number of cells in S phase and the amount of single-stranded DNA (ssDNA) that might be susceptible to cause DNA damage and GCR. Consistently, RNase H expression, which reduces levels of ssDNA, decreased GCRs in cells expressing high level of Spt2p. Lastly, high transcription in the chromosome V, the location at which GCR is monitored, also enhanced GCR formation. We propose a new pathway for GCR where DNA intermediates formed during transcription can lead to genomic instability

The Peptidyl Prolyl Isomerase Rrd1 Regulates the Elongation of RNA Polymerase II during Transcriptional Stresses

Rapamycin is an anticancer agent and immunosuppressant that acts by inhibiting the TOR signaling pathway. In yeast, rapamycin mediates a profound transcriptional response for which the RRD1 gene is required. To further investigate this connection, we performed genome-wide location analysis of RNA polymerase II (RNAPII) and Rrd1 in response to rapamycin and found that Rrd1 colocalizes with RNAPII on actively transcribed genes and that both are recruited to rapamycin responsive genes. Strikingly, when Rrd1 is lacking, RNAPII remains inappropriately associated to ribosomal genes and fails to be recruited to rapamycin responsive genes. This occurs independently of TATA box binding protein recruitment but involves the modulation of the phosphorylation status of RNAPII CTD by Rrd1. Further, we demonstrate that Rrd1 is also involved in various other transcriptional stress responses besides rapamycin. We propose that Rrd1 is a novel transcription elongation factor that fine-tunes the transcriptional stress response of RNAPII

Effets des métaux lourds sur les peuplements d'oligochètes de l'Ill et de ses affluents (Haut-Rhin, France)

L'analyse des sédiments de quinze stations de l'Ill et de ses affluents a révélé l'existence de contaminations par les métaux lourds qui sont associées, dans la majorité des sites prospectés, à une forte charge en matières organiques. Les peuplements d'oligochètes inféodés aux sédiments fins sont dominés par des espèces résistantes à la pollution (Limnodrilus hoffmeisteri, Tubifex tubifex, Pristinella jenkinae...) ou ubiquistes (Aulodrilus pluriseta). Les fortes contaminations métalliques des sédiments sont généralement associées à des valeurs de l'indice oligochètes IOBS ≤ 1 et à des effectifs ≤ 1000.0,1 m-2. Elles sont corrélées négativement avec le pourcentage de Tubificidae avec soies capillaires et positivement avec le pourcentage de Tubificidae sans soies capillaires. Les métaux semblent perturber la reproduction in situ des oligochètes. Les adultes de Tubificidae sont en général moins résistants que les immatures et la stratégie de reproduction par voie asexuée pourrait constituer un facteur de résistance aux contaminations métalliques

Evaluation des effets différés d'une pollution accidentelle sur le Rhin : approche sur modèle expérimental du comportement d'un pesticide organophosphoré en milieu poreux saturé d'eau

Un déversement accidentel de pesticides dans le Rhin est à l'origine de ce travail. L'objectif consiste à expliciter les mécanismes de transfert d'un pesticide organophosphoré (le Disulfoton) dans la nappe phréatique rhénane et à évaluer sa fixation sur les alluvions. Pour cela un modèle expérimental de type colonne est mis en oeuvre au laboratoire. Le milieu poreux choisi est un sable de quartz naturel. Le pesticide transite en solution aqueuse à travers la colonne de sable. On observe une fixation du Disulfoton sur le sable. L'addition de chlorure de sodium ou d'Atrazine à la solution ne modifie pas notablement ce comportement. La remobilisation du composé organophosphoré fixé est facilitée par la présence de chlorure de sodium dans l'eau

Le transfert du mercure (Hg) utilisé comme descripteur du fonctionnement hydrologique (échanges cours d'eau - nappe) dans la plaine alluviale du Rhin supérieur : impact des aménagements

Des dosages de mercure (Hg) ont été effectués dans des espèces de mousses aquatiques (bryophytes), Fontinalis antipyretica Hedw., Cinclidotus danubicus Schiffn. & Baumg., Cinclidotus nigricans (Brid.) Wijk & Marg. et Amblystegium riparium Hedw., prélevées dans le réseau hydrographique de la plaine rhénane d'Alsace (Rhin canalisé, son principal affluent l'Ill qui possède un champ d'inondation fonctionnel et dans le réseau des rivières phréatiques, Fig. 1). Le choix des points de prélèvement a été basé sur les résultats obtenus lors des études antérieures utilisant les méthodes des traceurs hydrologiques (Cl-), et des analyses physico-chimiques de l'eau (NO3-, PO4 3-, NH4+) et la méthode de bioindication de la qualité de l'eau basée sur les groupements végétaux. Des variations caractéristiques des teneurs mercurielles des mousses aquatiques ont été observées (Fig. 2). Des teneurs (moyennes annuelles) plus élevées (allant jusqu'à 0,29 µg Hg.g-1, ms) relevées dans les cours d'eau phréatiques concernent surtout ceux situés à proximité du Rhin et visualisent des secteurs d'infiltration d'eau contaminée du fleuve canalisé vers sa nappe riveraine. Des zones de la nappe à faibles teneurs en mercure des mousses (0,05 µg Hg.g-1, ms) représentent des secteurs de la nappe exempts de contamination mercurielle. Les zones les plus vulnérables de la nappe phréatique rhénane sont les secteurs amont des usines hydroélectriques et les coudres du fleuve (Fig. 5), d'une part pour la pollution mercurielle « historique » du Rhin canalisé, et d'autre part pour des contaminations chroniques, surtout par des polluants persistants. Au contraire du Rhin canalisé, la rivière Ill également fortement contaminée par le Hg, dans la partie aval de son cours, ne fuit pas dans son lit mineur. Lors des inondations, cette rivière assure l'épuration des eaux de crue grâce au système de rétention « sol-végétation » et recharge ainsi la nappe phréatique en eau d'excellente qualité : la végétation absorbe des nutriments et les colloïdes du sol (argiles, limons) adsorbent des cations et donc du mercure. Les résultats de cette étude confirment l'impact de la canalisation du Rhin sur les échanges rivière - aquifère et l'importance de la préservation d'un champ d'inondation fonctionnel pour la qualité de l'eau des nappes alluviales

Les mousses aquatiques, bioindicateurs du niveau de pollution chimique. Utilisation des mousses aquatiques dans une étude sur le transfert du mercure en tant que descripteur du fonctionnement hydrologique (échanges cours d'eau - nappe) en plaine d'Alsace

Des dosages de mercure (Hg) ont été effectués dans quatre espèces de Bryophytes aquatiques (Fontinalis antipyretica Hedw., Cinclidotus danubicus Schiffn. & Baumg., Cinclidotus nigricans (Brid.) Wijk & Marg., Amblystegium riparium Hedw.) prélevés dans le réseau hydrographique de la plaine rhénane d'Alsace. Les points de prélèvements ont été choisis en fonction de connaissances antérieures sur les modalités d'échange Rhin et affluents - nappe. Les résultats permettent d'opposer les mécanismes d'échange entre les deux principaux hydrosystèmes de la plaine (Rhin et III) et leur nappe riveraine ainsi que de confirmer les résultats antérieurs obtenus en utilisant d'autres traceurs (nitrates, chlorures et phosphates). Les rivières phréatiques situées à proximité du Rhin canalisé révèlent des teneurs importantes en Hg, ce qui démontre l'existence d'infiltrations directes des eaux du Rhin ( " filtrats rhénans") à travers le lit canalisé poreux (constitué de graviers et de sables) dans la nappe phréatique. Les secteurs à fortes infiltrations se situent à l'amont des barrages hydroélectriques à la hauteur des biefs de rétention d'eau. Ces secteurs sont donc particulièrement vulnérables à des pollutions “ historiques”, comme celle par le mercure (forte pollution dans la décennie 1970). L'aval des barrages au niveau des canaux de fuite constitue par contre et bien évidemment un site privilégié de drainage de la nappe. Dans le cas de la rivière III, tout le réseau phréatique du lit majeur ordinaire fonctionnel (champ d'inondation) est très peu contaminé par le mercure, bien que l'III le soit fortement. L'Ill, à l'inverse du Rhin draine ordinairement la nappe phréatique, du moins dan le secteur d'étude à la hauteur de l'axe Rhinau - Benfeld. En période de crue inondante elle assure la recharge de la nappe en eau d'excellente qualité grâce au système d'épuration efficace > que constitue le champ d'inondation : la rétention du mercure provenant des eaux d'inondation est très forte dans les sols riches en colloïdes