Biochemical and structural characterization of the Arabidopsis bifunctional enzyme dethiobiotin synthetase-diaminopelargonic acid aminotransferase: evidence for substrate channeling in biotin synthesis.

International audienceDiaminopelargonic acid aminotransferase (DAPA-AT) and dethiobiotin synthetase (DTBS) catalyze the antepenultimate and the penultimate steps, respectively, of biotin synthesis. Whereas DAPA-AT and DTBS are encoded by distinct genes in bacteria, in biotin-synthesizing eukaryotes (plants and most fungi), both activities are carried out by a single enzyme encoded by a bifunctional gene originating from the fusion of prokaryotic monofunctional ancestor genes. In few angiosperms, including Arabidopsis thaliana, this chimeric gene (named BIO3-BIO1) also produces a bicistronic transcript potentially encoding separate monofunctional proteins that can be produced following an alternative splicing mechanism. The functional significance of the occurrence of a bifunctional enzyme in biotin synthesis pathway in eukaryotes and the relative implication of each of the potential enzyme forms (bifunctional versus monofunctional) in the plant biotin pathway are unknown. In this study, we demonstrate that the BIO3-BIO1 fusion protein is the sole protein form produced by the BIO3-BIO1 locus in Arabidopsis. The enzyme catalyzes both DAPA-AT and DTBS reactions in vitro and is targeted to mitochondria in vivo. Our biochemical and kinetic characterizations of the pure recombinant enzyme show that in the course of the reaction, the DAPA intermediate is directly transferred from the DAPA-AT active site to the DTBS active site. Analysis of several structures of the enzyme crystallized in complex with and without its ligands reveals key structural elements involved for acquisition of bifunctionality and brings, together with mutagenesis experiments, additional evidences for substrate channeling

A targeted next-generation sequencing assay for the molecular diagnosis of genetic disorders with orodental involvement.

BACKGROUND: Orodental diseases include several clinically and genetically heterogeneous disorders that can present in isolation or as part of a genetic syndrome. Due to the vast number of genes implicated in these disorders, establishing a molecular diagnosis can be challenging. We aimed to develop a targeted next-generation sequencing (NGS) assay to diagnose mutations and potentially identify novel genes mutated in this group of disorders. METHODS: We designed an NGS gene panel that targets 585 known and candidate genes in orodental disease. We screened a cohort of 101 unrelated patients without a molecular diagnosis referred to the Reference Centre for Oro-Dental Manifestations of Rare Diseases, Strasbourg, France, for a variety of orodental disorders including isolated and syndromic amelogenesis imperfecta (AI), isolated and syndromic selective tooth agenesis (STHAG), isolated and syndromic dentinogenesis imperfecta, isolated dentin dysplasia, otodental dysplasia and primary failure of tooth eruption. RESULTS: We discovered 21 novel pathogenic variants and identified the causative mutation in 39 unrelated patients in known genes (overall diagnostic rate: 39%). Among the largest subcohorts of patients with isolated AI (50 unrelated patients) and isolated STHAG (21 unrelated patients), we had a definitive diagnosis in 14 (27%) and 15 cases (71%), respectively. Surprisingly, COL17A1 mutations accounted for the majority of autosomal-dominant AI cases. CONCLUSIONS: We have developed a novel targeted NGS assay for the efficient molecular diagnosis of a wide variety of orodental diseases. Furthermore, our panel will contribute to better understanding the contribution of these genes to orodental disease. TRIAL REGISTRATION NUMBERS: NCT01746121 and NCT02397824.journal articleresearch support, non-u.s. gov't2016 Feb2015 10 26importe

Mortality from gastrointestinal congenital anomalies at 264 hospitals in 74 low-income, middle-income, and high-income countries: a multicentre, international, prospective cohort study

Summary Background Congenital anomalies are the fifth leading cause of mortality in children younger than 5 years globally. Many gastrointestinal congenital anomalies are fatal without timely access to neonatal surgical care, but few studies have been done on these conditions in low-income and middle-income countries (LMICs). We compared outcomes of the seven most common gastrointestinal congenital anomalies in low-income, middle-income, and high-income countries globally, and identified factors associated with mortality. Methods We did a multicentre, international prospective cohort study of patients younger than 16 years, presenting to hospital for the first time with oesophageal atresia, congenital diaphragmatic hernia, intestinal atresia, gastroschisis, exomphalos, anorectal malformation, and Hirschsprung’s disease. Recruitment was of consecutive patients for a minimum of 1 month between October, 2018, and April, 2019. We collected data on patient demographics, clinical status, interventions, and outcomes using the REDCap platform. Patients were followed up for 30 days after primary intervention, or 30 days after admission if they did not receive an intervention. The primary outcome was all-cause, in-hospital mortality for all conditions combined and each condition individually, stratified by country income status. We did a complete case analysis. Findings We included 3849 patients with 3975 study conditions (560 with oesophageal atresia, 448 with congenital diaphragmatic hernia, 681 with intestinal atresia, 453 with gastroschisis, 325 with exomphalos, 991 with anorectal malformation, and 517 with Hirschsprung’s disease) from 264 hospitals (89 in high-income countries, 166 in middleincome countries, and nine in low-income countries) in 74 countries. Of the 3849 patients, 2231 (58·0%) were male. Median gestational age at birth was 38 weeks (IQR 36–39) and median bodyweight at presentation was 2·8 kg (2·3–3·3). Mortality among all patients was 37 (39·8%) of 93 in low-income countries, 583 (20·4%) of 2860 in middle-income countries, and 50 (5·6%) of 896 in high-income countries (p<0·0001 between all country income groups). Gastroschisis had the greatest difference in mortality between country income strata (nine [90·0%] of ten in lowincome countries, 97 [31·9%] of 304 in middle-income countries, and two [1·4%] of 139 in high-income countries; p≤0·0001 between all country income groups). Factors significantly associated with higher mortality for all patients combined included country income status (low-income vs high-income countries, risk ratio 2·78 [95% CI 1·88–4·11], p<0·0001; middle-income vs high-income countries, 2·11 [1·59–2·79], p<0·0001), sepsis at presentation (1·20 [1·04–1·40], p=0·016), higher American Society of Anesthesiologists (ASA) score at primary intervention (ASA 4–5 vs ASA 1–2, 1·82 [1·40–2·35], p<0·0001; ASA 3 vs ASA 1–2, 1·58, [1·30–1·92], p<0·0001]), surgical safety checklist not used (1·39 [1·02–1·90], p=0·035), and ventilation or parenteral nutrition unavailable when needed (ventilation 1·96, [1·41–2·71], p=0·0001; parenteral nutrition 1·35, [1·05–1·74], p=0·018). Administration of parenteral nutrition (0·61, [0·47–0·79], p=0·0002) and use of a peripherally inserted central catheter (0·65 [0·50–0·86], p=0·0024) or percutaneous central line (0·69 [0·48–1·00], p=0·049) were associated with lower mortality. Interpretation Unacceptable differences in mortality exist for gastrointestinal congenital anomalies between lowincome, middle-income, and high-income countries. Improving access to quality neonatal surgical care in LMICs will be vital to achieve Sustainable Development Goal 3.2 of ending preventable deaths in neonates and children younger than 5 years by 2030

Osteoblasts response to physical stimuli based on mechanical strain low amplitude high frequency. A tool for tissue engineering

Les mécanismes par lesquels les charges mécaniques et électriques agissent sur le tissu osseux dans son ensemble, et sur les ostéoblastes, en particulier, sont encore mal compris. La réponse des ostéoblastes soumis à un seul type de stimulus physique a été comparée à celle obtenue par des combinaisons de plusieurs signaux mécaniques et/ou électriques. Dans la perspective d’améliorer l’ostéointégration des biomatériaux, nos études ont porté principalement sur les deux composants essentiels pour le succès de la greffe d’un biomatériau : la matrice extracellulaire (MEC) qui sert d’interface entre le biomatériau et l’hôte ainsi que les facteurs angiogéniques. Nous avons étudié les réponses des ostéoblastes à des contraintes mécaniques complexes basées sur des signaux de « basse amplitude haute fréquence » (BAHF) appliquées à un modèle de culture 3D (hydroxyapatite macroporeux). Nous montrons donc qu’une stimulation mécanique simple (3Hz) peut être potentialisée par des BAHF appropriées (25 Hz). Un dispositif a été développé pour appliquer des contraintes mécaniques très BAHF sur des modèles de culture 2D. La synthèse de la MEC est favorisée et ses propriétés ostéogéniques sont augmentées sous BAHF. Les BAHF n’ont pas d’effet sur le VEGF. Un autre dispositif a permis d’appliquer un champ électrique aux cultures cellulaires. Quelques paramètres nous indiquent que les cellules perçoivent le champ électrique, mais nous retenons que le VEGF n’est pas affecté. En revanche, la combinaison de ces stimulations physiques (contrainte mécanique très BAHF et champ électrique) augmente l’expression de plusieurs facteurs impliqués dans l’angiogénèse (VEGF, TGFβ1, FGF2…). Les sollicitations complexes définies dans cette thèse pourraient être un outil pour fonctionnaliser un substitut osseux cellulariséOver the course of a day, weight bearing bones experience numerous stimulations : mechanical loadings varying in magnitude and frequency, but also electric fields. However, the biological effects of mechanical strain or electrical field on bone cells are poorly understood. In the present in vitro study, osteoblasts were submitted to only one kind of physical stimulus or a combination of stimuli, and the responses were compared. In the perspective of improving the qualities of bone substitute, we analysed parameters essential for a successfull osteointegration : the extracellular matrice (ECM) as host-biomaterial interface, and angiogenic factors which induce implant vascularization. We investigated the effects of complex mechanical strains based on signals of "low magnitude / high frequency" (LMHF) applied to 3D cultures (macroporous hydroxyapatite). Our study shows that an appropriate combined strain regimen (3 Hz+25Hz) has the potential to functionalise cellularized bone-like constructs. ECM synthesis was promoted by LMHF and the osteogenic properties of this ECM were enhanced while VEGF was not affected. Another system was developed to apply an electric field to cell cultures. Some parameters indicated that cells are sensitive to electric fields ; however VEGF expression was not affected. In contrast, when the physical stimulations were combined (LMHF strain + electric field) gene expression of factors implicated in angiogenesis (VEGF, TGFß1, FGF2...) was increased. The complex stimuli whose effects were analysed in this work could be used as a tool for the functionalization of a cellularized bone substitute

Réponse des ostéoblastes à des stimulations physiques basées sur des contraintes mécaniques basses amplitudes hautes fréquences. Implication en ingénierie tissulaire

Over the course of a day, weight bearing bones experience numerous stimulations : mechanical loadings varying in magnitude and frequency, but also electric fields. However, the biological effects of mechanical strain or electrical field on bone cells are poorly understood. In the present in vitro study, osteoblasts were submitted to only one kind of physical stimulus or a combination of stimuli, and the responses were compared. In the perspective of improving the qualities of bone substitute, we analysed parameters essential for a successfull osteointegration : the extracellular matrice (ECM) as host-biomaterial interface, and angiogenic factors which induce implant vascularization. We investigated the effects of complex mechanical strains based on signals of "low magnitude / high frequency" (LMHF) applied to 3D cultures (macroporous hydroxyapatite). Our study shows that an appropriate combined strain regimen (3 Hz+25Hz) has the potential to functionalise cellularized bone-like constructs. ECM synthesis was promoted by LMHF and the osteogenic properties of this ECM were enhanced while VEGF was not affected. Another system was developed to apply an electric field to cell cultures. Some parameters indicated that cells are sensitive to electric fields ; however VEGF expression was not affected. In contrast, when the physical stimulations were combined (LMHF strain + electric field) gene expression of factors implicated in angiogenesis (VEGF, TGFß1, FGF2...) was increased. The complex stimuli whose effects were analysed in this work could be used as a tool for the functionalization of a cellularized bone substitutesLes mécanismes par lesquels les charges mécaniques et électriques agissent sur le tissu osseux dans son ensemble, et sur les ostéoblastes, en particulier, sont encore mal compris. La réponse des ostéoblastes soumis à un seul type de stimulus physique a été comparée à celle obtenue par des combinaisons de plusieurs signaux mécaniques et/ou électriques. Dans la perspective d’améliorer l’ostéointégration des biomatériaux, nos études ont porté principalement sur les deux composants essentiels pour le succès de la greffe d’un biomatériau : la matrice extracellulaire (MEC) qui sert d’interface entre le biomatériau et l’hôte ainsi que les facteurs angiogéniques. Nous avons étudié les réponses des ostéoblastes à des contraintes mécaniques complexes basées sur des signaux de « basse amplitude haute fréquence » (BAHF) appliquées à un modèle de culture 3D (hydroxyapatite macroporeux). Nous montrons donc qu’une stimulation mécanique simple (3Hz) peut être potentialisée par des BAHF appropriées (25 Hz). Un dispositif a été développé pour appliquer des contraintes mécaniques très BAHF sur des modèles de culture 2D. La synthèse de la MEC est favorisée et ses propriétés ostéogéniques sont augmentées sous BAHF. Les BAHF n’ont pas d’effet sur le VEGF. Un autre dispositif a permis d’appliquer un champ électrique aux cultures cellulaires. Quelques paramètres nous indiquent que les cellules perçoivent le champ électrique, mais nous retenons que le VEGF n’est pas affecté. En revanche, la combinaison de ces stimulations physiques (contrainte mécanique très BAHF et champ électrique) augmente l’expression de plusieurs facteurs impliqués dans l’angiogénèse (VEGF, TGFβ1, FGF2…). Les sollicitations complexes définies dans cette thèse pourraient être un outil pour fonctionnaliser un substitut osseux cellularis

Médicaments vétérinaires (contexte réglementaire, intérêt et mise en place de la méthadone dans le circuit de distribution)

Par le principe de la cascade, le code de la santé publique permet de pallier un manque évidement de médicaments vétérinaires. Dans certains cas, les vétérinaires peuvent s'approvisionner en médicaments humains. Jusqu'en 2011, aucun stupéfiant ne possédait une autorisation de mise sur le marché vétérinaire. Les vétérinaires s'approvisionnent en morphine dans les pharmacies d'officines pour traiter entre autres les douleurs de palier III chez les chiens. La mise en place dans le circuit de distribution de la méthadone injectable a été une grande première aussi bien chez les industriels que chez les distributeurs de médicaments vétérinaires en France. Il s'agit d'un stupéfiant ce qui implique que de nombreuses précautions doivent être prises pour le transport, la traçabilité ou encore la détention.By the principle of cascade , the public health code allows to compensate an obvious lack of veterinaries medicines. In some cases, the vets get its supplies from human medicines. Until 2011, none narcotic had a veterinary's marketing authorization. Vets get its supplies of morphine from chemist's shop in order to treat the pain level III for the dogs. The setting up of the injectable methadone in the french distribution system was a first for both the industry and the suppliers of veterinaries medicine. It is a narcotic that means a lot of precautions have to be taken for the transport, the tracking or the holdingLYON1-BU Santé (693882101) / SudocRENNES1-BU Santé (352382103) / SudocSudocFranceF

Maladie de Kikuchi-Fujimoto (série rétrospective multicentrique portant sur 91 cas et revue de la littérature)

La maladie de Kikuchi Fujimoto (MKF) est une cause rare d'adénopalhie principalement décrite en Asie. Dans cette étude réalisée en France, nous rapportons les caractéristiques, le traitement et l'évolution de 91cas de MKF confirmés hîstologiquemenUL'objectif principal était de décrire les caractéristiques de la MKF dans une population occidentale. Les objectifs secondaires étaient de comparer les formes associées à un Lupus Erythémateux Systémique (LES) de novo aux formes non associées à un LES, ainsi que des formes dites sévères de la maladie aux autres.Il s'agissait d'une analyse rétrospective des dossiers de patients avec MKF confirmée bistologiquement dans 13 centres hospitaliers français.91 patients ont été inclus. 70 patients (77%) étaient de sexe féminin avec un âge médian (+/- DS) au diagnostic de 30 +/-10,4 ans. L'origine ethnique se répartissait ainsi : caucasien (33%), Afro-caribéen (32%), nord africain (15,4%), asiatique (13%). Dix-huit patients avaient un antécédent de maladie systémique dont onze LES. L'atteinte ganglionnaire était cervicale (90%), souvent dans le cadre d'une polyadénopathie (52%) et associée à une bépato-splénomégalie dans 14,8% des cas. Les formes profondes définies par la présence d'une hépato-splénomégalie ou d'adénopathies profondes sur l'imagerie (TDM et/ou TEP-TDM) concernaient 18 % des patients. Les signes généraux étaient dominés par la fièvre (67%), une asthénie (74,4%), un amaigrissement (51,2%). Concernant les manifestations extra nodales, on observait une atteinte cutanée dans 32,9% des cas, des arthxo-myalgies dans 34,1% des cas, 2 cas de méningite aseptique et 3 cas de syndrome d'activation macrophagique. Les manifestations biologiques étaient dominées par une lymphopénie (63,8%), un syndrome inflammatoire (56,4%). Des FAN et des anti DNA natifs étaient présents respectivement chez 45,2% et 18% des patients prélevés. Huit patients avaient une infection virale documentée concomitante (8,8%). Une corticothérapie systémique était utilisée dans 32% des cas, l'hydroxycbloroquine dans 17,6% des cas et les immunoglobulines intraveineuses chez 3 patients. L'évolution était favorable chez tous les patients. Une rechute était constatée dans 21% des cas. Sur les 33 patients ayant des FAN au diagnostic, un LES était diagnostiqué de façon concomitante dans 10 cas, dans Tannée suivant le diagnostic dans 2 cas. 6 patients non pas présenté de LES, 4 patients ont été perdus de vue (suivi médian ; 19 mois [3-39]).La présence d'un amaigrissement, d'arthralgies, de lésions cutanées ainsi que la présence d'anticorps antinucléaires étaient associées à la survenue d'un LES (p<0,05). Le sexe masculin et la lymphopénie étaient associés aux formes sévères (p<0,05).Notre série présentant en majorité des patients d'origine européenne et africaine mettait en évidence une plus grande fréquence de formes profondes, sévères et associées au LES (n=23). Les patients de sexe masculin et ceux ayant une lymphopénie sont un groupe à risque élevé de forme sévère. La MKF peut compliquer un LES connu (48%) ou le révéler (52%), justifiant le suivi prolongé des patients. Une étude prospective est nécessaire pour mieux connaître les facteurs de risque d'évolution vers le LES.PARIS6-Bibl.Pitié-Salpêtrie (751132101) / SudocPARIS-Bib. Serv.Santé Armées (751055204) / SudocSudocFranceF

Réponse des ostéoblastes à des stimulations physiques basées sur des contraintes mécaniques basses amplitudes hautes fréquences. Implication en ingénierie tissulaire

Les mécanismes par lesquels les charges mécaniques et électriques agissent sur le tissu osseux dans son ensemble, et sur les ostéoblastes, en particulier, sont encore mal compris. La réponse des ostéoblastes soumis à un seul type de stimulus physique a été comparée à celle obtenue par des combinaisons de plusieurs signaux mécaniques et/ou électriques. Dans la perspective d améliorer l ostéointégration des biomatériaux, nos études ont porté principalement sur les deux composants essentiels pour le succès de la greffe d un biomatériau : la matrice extracellulaire (MEC) qui sert d interface entre le biomatériau et l hôte ainsi que les facteurs angiogéniques. Nous avons étudié les réponses des ostéoblastes à des contraintes mécaniques complexes basées sur des signaux de basse amplitude haute fréquence (BAHF) appliquées à un modèle de culture 3D (hydroxyapatite macroporeux). Nous montrons donc qu une stimulation mécanique simple (3Hz) peut être potentialisée par des BAHF appropriées (25 Hz). Un dispositif a été développé pour appliquer des contraintes mécaniques très BAHF sur des modèles de culture 2D. La synthèse de la MEC est favorisée et ses propriétés ostéogéniques sont augmentées sous BAHF. Les BAHF n ont pas d effet sur le VEGF. Un autre dispositif a permis d appliquer un champ électrique aux cultures cellulaires. Quelques paramètres nous indiquent que les cellules perçoivent le champ électrique, mais nous retenons que le VEGF n est pas affecté. En revanche, la combinaison de ces stimulations physiques (contrainte mécanique très BAHF et champ électrique) augmente l expression de plusieurs facteurs impliqués dans l angiogénèse (VEGF, TGFb1, FGF2 ). Les sollicitations complexes définies dans cette thèse pourraient être un outil pour fonctionnaliser un substitut osseux cellulariséOver the course of a day, weight bearing bones experience numerous stimulations : mechanical loadings varying in magnitude and frequency, but also electric fields. However, the biological effects of mechanical strain or electrical field on bone cells are poorly understood. In the present in vitro study, osteoblasts were submitted to only one kind of physical stimulus or a combination of stimuli, and the responses were compared. In the perspective of improving the qualities of bone substitute, we analysed parameters essential for a successfull osteointegration : the extracellular matrice (ECM) as host-biomaterial interface, and angiogenic factors which induce implant vascularization. We investigated the effects of complex mechanical strains based on signals of "low magnitude / high frequency" (LMHF) applied to 3D cultures (macroporous hydroxyapatite). Our study shows that an appropriate combined strain regimen (3 Hz+25Hz) has the potential to functionalise cellularized bone-like constructs. ECM synthesis was promoted by LMHF and the osteogenic properties of this ECM were enhanced while VEGF was not affected. Another system was developed to apply an electric field to cell cultures. Some parameters indicated that cells are sensitive to electric fields ; however VEGF expression was not affected. In contrast, when the physical stimulations were combined (LMHF strain + electric field) gene expression of factors implicated in angiogenesis (VEGF, TGFß1, FGF2...) was increased. The complex stimuli whose effects were analysed in this work could be used as a tool for the functionalization of a cellularized bone substitutesST ETIENNE-Bib. électronique (422189901) / SudocSudocFranceF

Computational fluid dynamics study of the dry reforming of methane over Ni/Al2O3 catalyst in a membrane reactor. Coke deposition

International audienceThis work investigates the dry reforming of CH4 as an important process for the conversion of greenhouse gases to synthesis gas. The mixture of methane and CO2 is readily available in the greenhouse gas which makes realization of dry reforming of methane process more convenient. The paper is an attempt to numerically analyse by computational fluid dynamics (CFD) the coking and gasification mechanisms in the lab-scale membrane module with a fixed-bed supported nickel catalyst (Ni/Al2O3). The concentrations and molar fluxes obtained by the simulation are compared with the experimental profiles to validate the CFD model. It was found that working in a catalytic fixed-bed membrane reactor, in the case of the dry reforming of methane and under specific conditions, was not critical, from the point of view of catalyst deactivation