Alternative Splicing in Oncogenic Kinases: From Physiological Functions to Cancer

Among the 518 protein kinases encoded by the human kinome, several of them act as oncoproteins in human cancers. Like other eukaryotic genes, oncogenes encoding protein kinases are frequently subjected to alternative splicing in coding as well as noncoding sequences. In the present paper, we will illustrate how alternative splicing can significantly impact on the physiological functions of oncogenic protein kinases, as demonstrated by mouse genetic model studies. This includes examples of membrane-bound tyrosine kinases receptors (FGFR2, Ret, TrkB, ErbB4, and VEGFR) as well as cytosolic protein kinases (B-Raf). We will further discuss how regular alternative splicing events of these kinases are in some instances implicated in oncogenic processes during tumor progression (FGFR, TrkB, ErbB2, Abl, and AuroraA). Finally, we will present typical examples of aberrant splicing responsible for the deregulation of oncogenic kinases activity in cancers (AuroraB, Jak2, Kit, Met, and Ron)

Control of Mitochondrial Membrane Permeabilization by Adenine Nucleotide Translocator Interacting with HIV-1 Viral Protein R and Bcl-2

Viral protein R (Vpr), an apoptogenic accessory protein encoded by HIV-1, induces mitochondrial membrane permeabilization (MMP) via a specific interaction with the permeability transition pore complex, which comprises the voltage-dependent anion channel (VDAC) in the outer membrane (OM) and the adenine nucleotide translocator (ANT) in the inner membrane. Here, we demonstrate that a synthetic Vpr-derived peptide (Vpr52-96) specifically binds to the intermembrane face of the ANT with an affinity in the nanomolar range. Taking advantage of this specific interaction, we determined the role of ANT in the control of MMP. In planar lipid bilayers, Vpr52-96 and purified ANT cooperatively form large conductance channels. This cooperative channel formation relies on a direct protein–protein interaction since it is abolished by the addition of a peptide corresponding to the Vpr binding site of ANT. When added to isolated mitochondria, Vpr52-96 uncouples the respiratory chain and induces a rapid inner MMP to protons and NADH. This inner MMP precedes outer MMP to cytochrome c. Vpr52-96–induced matrix swelling and inner MMP both are prevented by preincubation of purified mitochondria with recombinant Bcl-2 protein. In contrast to König's polyanion (PA10), a specific inhibitor of the VDAC, Bcl-2 fails to prevent Vpr52-96 from crossing the mitochondrial OM. Rather, Bcl-2 reduces the ANT–Vpr interaction, as determined by affinity purification and plasmon resonance studies. Concomitantly, Bcl-2 suppresses channel formation by the ANT–Vpr complex in synthetic membranes. In conclusion, both Vpr and Bcl-2 modulate MMP through a direct interaction with ANT

Targeting signaling and apoptotic pathways involved in chemotherapeutic drug-resistance of hematopoietic cells

A critical problem in leukemia as well as other cancer therapies is the development of chemotherapeutic drug-resistance. We have developed models of hematopoietic drug resistance that are based on expression of dominant-negative TP53 [TP53 (DN)] or constitutively-active MEK1 [MEK1(CA)] oncogenes in the presence of chemotherapeutic drugs. In human cancer, functional TP53 activity is often lost in human cancers. Also, activation of the Raf/MEK/ERK pathway frequently occurs due to mutations/ amplification of upstream components of this and other interacting pathways. FL5.12 is an interleukin-3 (IL−3) dependent hematopoietic cell line that is sensitive to doxorubicin (a.k.a Adriamycin). FL/Doxo is a derivative cell line that was isolated by culturing the parental FL5.12 cells in doxorubicin for prolonged periods of time. FL/Doxo + TP53 (DN) and FL/Doxo + MEK1 (CA) are FL/Doxo derivate cell lines that were infected with retrovirus encoding TP53 (DN) or MEK1 (CA) and are more resistant to doxorubicin than FL/Doxo cells. This panel of cell lines displayed differences in the sensitivity to inhibitors that suppress mTORC1, BCL2/BCLXL, MEK1 or MDM2 activities, as well as, the proteasomal inhibitor MG132. The expression of key genes involved in cell growth and drug-resistance (e.g., MDM2, MDR1, BAX) also varied in these cells. Thus, we can begin to understand some of the key genes that are involved in the resistance of hematopoietic cells to chemotherapeutic drugs and targeted therapeutics

Premiers résultats de l'insémination artificielle par voie vaginale avec l'alphaVision® chez la vache laitière

De plus en plus d'éleveurs se lancent dans l'insémination de leurs troupeaux pour gagner en autonomie. Les résultats obtenus en insémination ont été étudiés chez 9 éleveurs utilisant l’appareil AlphaVision® commercialisé par la société IMV technologies pour les aider à inséminer. Ils sont âgés en moyenne de 45 ans (24 à 59 ans) et possèdent un troupeau de 93 vaches laitières en moyenne (50 à 150 vaches). Le fait de tenir le col (4 élevages) ou non (5 élevages) au cours du cathétérisme cervical avec le pistolet d’insémination n’influence par la fertilité. L'évaluation de l'impact de l'utilisation de l'appareil sur les résultats de reproduction a permis de dégager une tendance pour 8 des 9 élevages avec une dégradation des paramètres de fertilité tels que la réussite en première insémination et le pourcentage de vaches nécessitant 3 inséminations. En moyenne, le taux de réussite en première insémination chez les vaches est passé de 48,1 % en insémination classique à 35,1 % lors de l’insémination avec l’AlphaVision®. L'étude n'a pas permis de montrer d'impact significatif de l'utilisation de l'appareil sur cette dégradation pour l'ensemble des élevages consultés. 2 des éleveurs ont utilisé l’AlphaVision® pour mettre en place de la semence sexée, sans tenue du col, en obtenant des résultats contrastés (0 % et 39,4% de gestation). Les éleveurs restent satisfaits de l’acquisition de cet appareil qui leur facilite l’acte d’insémination. Cependant, les différents résultats de reproduction pourraient être améliorés par une formation préalable à l’insémination, théorique et pratique, plus longue afin de mieux les accompagner pour l’utilisation de ce matériel performant

Premiers résultats de l'insémination artificielle par voie vaginale avec l'alphaVision® chez la vache laitière

De plus en plus d'éleveurs se lancent dans l'insémination de leurs troupeaux pour gagner en autonomie. Les résultats obtenus en insémination ont été étudiés chez 9 éleveurs utilisant l’appareil AlphaVision® commercialisé par la société IMV technologies pour les aider à inséminer. Ils sont âgés en moyenne de 45 ans (24 à 59 ans) et possèdent un troupeau de 93 vaches laitières en moyenne (50 à 150 vaches). Le fait de tenir le col (4 élevages) ou non (5 élevages) au cours du cathétérisme cervical avec le pistolet d’insémination n’influence par la fertilité. L'évaluation de l'impact de l'utilisation de l'appareil sur les résultats de reproduction a permis de dégager une tendance pour 8 des 9 élevages avec une dégradation des paramètres de fertilité tels que la réussite en première insémination et le pourcentage de vaches nécessitant 3 inséminations. En moyenne, le taux de réussite en première insémination chez les vaches est passé de 48,1 % en insémination classique à 35,1 % lors de l’insémination avec l’AlphaVision®. L'étude n'a pas permis de montrer d'impact significatif de l'utilisation de l'appareil sur cette dégradation pour l'ensemble des élevages consultés. 2 des éleveurs ont utilisé l’AlphaVision® pour mettre en place de la semence sexée, sans tenue du col, en obtenant des résultats contrastés (0 % et 39,4% de gestation). Les éleveurs restent satisfaits de l’acquisition de cet appareil qui leur facilite l’acte d’insémination. Cependant, les différents résultats de reproduction pourraient être améliorés par une formation préalable à l’insémination, théorique et pratique, plus longue afin de mieux les accompagner pour l’utilisation de ce matériel performant

Etude des mécanismes d'endommagement de films minces métalliques déposés sur substrats souples pour l'électronique flexible

Over the past 20 years, new improvements in materials and processes led to the development of printed flexible electronics. Flexible electronics devices subjected to bending, twisting, or stretching during their lifetime, the development of device with high reliability is therefore of great importance for the efficiency of electrical connection. This work investigates the mechanical reliability of inkjet or screen-printed Ag thin films on polyimide substrates dedicated to the electrical interconnection of active components. Expected mechanical failure modes are film cracking and buckling delamination.First of all, in order to characterized the two mechanisms, tensile tests are performed under an optical microscope to follow cracks and under an optical interferometer to follow buckles. In order to obtain crack spacing evolution during deformation, an image processing is realized. Two types of cracks are observed: long and straight cracking for thick films and small and zigzag shape cracking for thin films. The evolution of buckles shape with imposed tensile deformation is characterized.In a second time, in order to understand experimental observations, mechanical failure modes are analysed with finite elements models. The origin of the two types of cracking are explained by a geometrical effect of film thickness. A elastoplastic shear lag bidimensional model gives upper and lower bonds of crack spacing during deformation. A three-dimensional model allows identification of cohesive zone model parameters at film/substrate interface, from experimental buckle shape. An adhesion energy of 2 J.m-2 , a critical strength of 20 MPa and a mode mixity parameter of 0.4 are determined. These values are in good agreement with literature.Depuis une vingtaine d'années, des composants électroniques flexibles sont développés. Ces composants étant amenés à se tordre, à s'étirer et à se fléchir au cours de leur utilisation, le développement de composants ayant une bonne fiabilité mécanique est primordial. Ce travail s'est concentré sur les films métalliques d'argent déposés par impression jet d'encre ou sérigraphie sur des substrats de polyimide, servant à l’interconnexion électrique entre composants actifs. Deux mécanismes d’endommagement sont observables dans ces systèmes : la fissuration et le flambement par délaminage.Premièrement, pour caractériser expérimentalement ces deux phénomènes, des tests de traction sont réalisés sous microscope optique, afin de suivre l'évolution des fissures au cours de la déformation et sous interféromètre optique, afin de suivre les cloques de délaminage. Une analyse d'images est réalisée afin d'obtenir l'évolution de l'espacement entre fissures au cours de la déformation. L'existence de deux régimes de fissuration est observée : la fissuration longue et droite pour les films épais et la fissuration courte et en forme de zigzag pour les films minces. Le suivi des profils de cloques permet d'obtenir l'évolution de leur forme au cours de la déformation.Ensuite, afin d'éclairer les observations expérimentales, les phénomènes à l'étude sont modélisés par élément finis. Ainsi l'origine des deux régimes de fissuration est expliquée par un effet géométrique de l'épaisseur du film. Un modèle élastoplastique bidimensionnel de relaxation de contraintes dans le film permet d'obtenir un encadrement de l'espacement entre fissures au cours de la déformation. À partir du suivi des cloques, un modèle tridimensionnel permet de réaliser une identification des paramètres de la zone cohésive à l'interface film/substrat, où une énergie d'adhésion de 2 J.m-2, une contrainte critique de 20 MPa et un paramètre de mixité modale de 0,4 sont déterminés. Ces valeurs sont en accord avec la littérature

Study of damage failure mecanisms of thin metallic films deposited on flexible substrates for flexible electronic

Depuis une vingtaine d'années, des composants électroniques flexibles sont développés. Ces composants étant amenés à se tordre, à s'étirer et à se fléchir au cours de leur utilisation, le développement de composants ayant une bonne fiabilité mécanique est primordial. Ce travail s'est concentré sur les films métalliques d'argent déposés par impression jet d'encre ou sérigraphie sur des substrats de polyimide, servant à l’interconnexion électrique entre composants actifs. Deux mécanismes d’endommagement sont observables dans ces systèmes : la fissuration et le flambement par délaminage.Premièrement, pour caractériser expérimentalement ces deux phénomènes, des tests de traction sont réalisés sous microscope optique, afin de suivre l'évolution des fissures au cours de la déformation et sous interféromètre optique, afin de suivre les cloques de délaminage. Une analyse d'images est réalisée afin d'obtenir l'évolution de l'espacement entre fissures au cours de la déformation. L'existence de deux régimes de fissuration est observée : la fissuration longue et droite pour les films épais et la fissuration courte et en forme de zigzag pour les films minces. Le suivi des profils de cloques permet d'obtenir l'évolution de leur forme au cours de la déformation.Ensuite, afin d'éclairer les observations expérimentales, les phénomènes à l'étude sont modélisés par élément finis. Ainsi l'origine des deux régimes de fissuration est expliquée par un effet géométrique de l'épaisseur du film. Un modèle élastoplastique bidimensionnel de relaxation de contraintes dans le film permet d'obtenir un encadrement de l'espacement entre fissures au cours de la déformation. À partir du suivi des cloques, un modèle tridimensionnel permet de réaliser une identification des paramètres de la zone cohésive à l'interface film/substrat, où une énergie d'adhésion de 2 J.m-2, une contrainte critique de 20 MPa et un paramètre de mixité modale de 0,4 sont déterminés. Ces valeurs sont en accord avec la littérature.Over the past 20 years, new improvements in materials and processes led to the development of printed flexible electronics. Flexible electronics devices subjected to bending, twisting, or stretching during their lifetime, the development of device with high reliability is therefore of great importance for the efficiency of electrical connection. This work investigates the mechanical reliability of inkjet or screen-printed Ag thin films on polyimide substrates dedicated to the electrical interconnection of active components. Expected mechanical failure modes are film cracking and buckling delamination.First of all, in order to characterized the two mechanisms, tensile tests are performed under an optical microscope to follow cracks and under an optical interferometer to follow buckles. In order to obtain crack spacing evolution during deformation, an image processing is realized. Two types of cracks are observed: long and straight cracking for thick films and small and zigzag shape cracking for thin films. The evolution of buckles shape with imposed tensile deformation is characterized.In a second time, in order to understand experimental observations, mechanical failure modes are analysed with finite elements models. The origin of the two types of cracking are explained by a geometrical effect of film thickness. A elastoplastic shear lag bidimensional model gives upper and lower bonds of crack spacing during deformation. A three-dimensional model allows identification of cohesive zone model parameters at film/substrate interface, from experimental buckle shape. An adhesion energy of 2 J.m-2 , a critical strength of 20 MPa and a mode mixity parameter of 0.4 are determined. These values are in good agreement with literature

Apport de la caractérisation de la variabilité des concentrations en radon-222 dans l'eau à la compréhension du fonctionnement d'un aquifère en milieu fracturé de socle : exemple du site de Ploemeur

Heterogeneous fractured aquifers which developed in. Crystalline rocks, such as schist or granite, supply 20% of tap water production cf Brittany. These fractured media present a large range of permeability. In these aquifers, fluid flow and transport cf elements dissolved in water are strongly related on the geometry of the fractured network. Increasing the knowledge of the hydrogeological behaviour of the aquifer is fondamental for the management and the protection of the groundwater resources. Radon-222 is a radioactive noble gas produced from radium-226 further to the radioactive decay of uranium-238; it occurs naturally in ground waters and derives primarily from U-rich rocks and minerais that have been in contact with water. Radon-222 concentrations in waters are hable to provide significant and relevant information on both the geometry of a fracture network and the flow distribution. Furthermore, radon may also be used as a tracer in the aquifer of water exchanges between zones of variable permeability. Three main results were obtained in this study : 1. An accurate characterisation of the radon concentrations in water was carried out in the Ploemeur aquifer (Brittany, France). These results higjilight die variability in die spatial and vertical distributions of ²²²Rn activity in groundwater together with a wide range of concentrations extending from 0 to 1500 Bq. L-¹. 2. The influence of fracture aperture on radon content in -groundwater bas been demonstrated with the modelling of radon concentration. Indeed, the satisfactory results obtained with a simple crack model highlight that the geometry of the fracture network controls the radon activity in groundwater. 3. Thus, the results of pumping tests performed in the boreholes improved our understanding of the system. After the pumping test, an increase of the radon content in groundwater occurred and evidenced a contribution of a radon-rich water to supply tle flow rate that seems to come from the low-permeability rock matrix. Indeed, a water flow seems to occur between the most permeable zones of the aquifer, made up of the main flow pathways, and the zones with low permeability, consisted of the unfractured rock matrix and secondary fractures of lower permeability. Then, we compared the variability of radon volume activity with the evolution of the NO3/SO4² ratio and the SF6 content of groundwater. The results obtained with these tracers seem to allow the hypothesis of a water flux from the rock matrix te the fractured network.Les aquifères fracturés hétérogènes se développant dans les roches cristallines, telles que les schistes et les granites, assurent 20% de l’alimentation en eau potable de la Bretagne. Ces milieux fracturés présentent une large gamme de perméabilités. Dans ces aquifères, les circulations de fluides et le transport des éléments dissous dans l’eau sont fortement dépendants de la géométrie du réseau de fractures. Une meilleure compréhension du fonctionnement hydrogéologique de ces systèmes est essentielle pour la gestion et la protection de ces ressources en eaux souterraines. Le radon-222 est un gaz rare radioactif dissous dans l’eau et issu de la chaîne de désintégration de l’uranium-238 contenu dans la roche encaissante de l’aquifère. Les concentrations en radon dans les eaux souterraines sont donc susceptibles d’apporter des informations sur la surface de contact entre l’eau et la roche ainsi que d’être utilisés comme ml traceur des échanges hydrauliques entre les différentes zones de l’aquifère. Trois résultats principaux ont été obtenus dans cette étude: 1. Une caractérisation détaillée des activités volumiques du radon dans l’eau de l’aquifère de Ploemeur (Morbihan) a été réalisée. Une variabilité spatiale importante des concentrations en radon dans l’eau a été mise en évidence dans l’aquifère, la gamme de concentrations mesurées s’étendant de 0 à 1500 Bq. L-¹. 2. L’influence de l’épaisseur des fractures sur la quantité de radon dissous dans l’eau a été mise en évidence lors de la modélisation des activités volumiques du radon dans l’aquifère. En effet, les résultats satisfaisants obtenus lors de l’utilisation d’un modèle considérant le réseau de fractures sous la forme, d’une fracture unique semble souligner le rôle prépondérant joué par les propriétés géométriques des fractures. 3. La mesure de la concentration en radon dans l’eau de l’aquifère pendant des essais de pompages a mis en évidence une augmentation de l’activité volumique en radon lorsque les ressources en eau souterraines sont sollicitées. Cette évolution semble liée à l’existence de flux hydrauliques entre les zones très perméables du système, constituées des fractures principales d’épaisseur importante, et les zones beaucoup moins perméables, telles que la matrice rocheuse peu altérée et le réseau de fractures secondaires. La comparaison de la variabilité des activités volumiques du radon dans l’eau avec celle d’autres traceurs a permis de conforter cette hypothèse. En effet, des corrélations ont été établies entre la concentration en radon dans l’eau et le rapport NO3/SO4² ainsi que la teneur en SF6 des eaux souterraines. Les résultats obtenus à l’aide de ces traceurs semblent confirmer une contribution de l’eau contenue dans la matrice rocheuse au flux d’eau circulant dans le réseau de fractures