Recruitment of Glycosyl Hydrolase Proteins in a Cone Snail Venomous Arsenal: Further Insights into Biomolecular Features of Conus Venoms

Cone snail venoms are considered an untapped reservoir of extremely diverse peptides, named conopeptides, displaying a wide array of pharmacological activities. We report here for the first time, the presence of high molecular weight compounds that participate in the envenomation cocktail used by these marine snails. Using a combination of proteomic and transcriptomic approaches, we identified glycosyl hydrolase proteins, of the hyaluronidase type (Hyal), from the dissected and injectable venoms (“injectable venom” stands for the venom variety obtained by milking of the snails. This is in contrast to the “dissected venom”, which was obtained from dissected snails by extraction of the venom glands) of a fish-hunting cone snail, Conus consors (Pionoconus clade). The major Hyal isoform, Conohyal-Cn1, is expressed as a mixture of numerous glycosylated proteins in the 50 kDa molecular mass range, as observed in 2D gel and mass spectrometry analyses. Further proteomic analysis and venom duct mRNA sequencing allowed full sequence determination. Additionally, unambiguous segment location of at least three glycosylation sites could be determined, with glycans corresponding to multiple hexose (Hex) and N-acetylhexosamine (HexNAc) moieties. With respect to other known Hyals, Conohyal-Cn1 clearly belongs to the hydrolase-type of Hyals, with strictly conserved consensus catalytic donor and positioning residues. Potent biological activity of the native Conohyals could be confirmed in degrading hyaluronic acid. A similar Hyal sequence was also found in the venom duct transcriptome of C. adamsonii (Textilia clade), implying a possible widespread recruitment of this enzyme family in fish-hunting cone snail venoms. These results provide the first detailed Hyal sequence characterized from a cone snail venom, and to a larger extent in the Mollusca phylum, thus extending our knowledge on this protein family and its evolutionary selection in marine snail venoms

Signature d'expression de gènes, Marqueur prédictif de capacités de survie chez l'huître Crassostrea gigas

Dans le contexte des mortalités massives d'huîtres Crassostrea gigas, les mécanismes moléculaires et les bases génétiques impliquées dans la capacité de survie des huîtres ont été explorées par des approches de génomique à très haut débit. Ces travaux se sont centrés dans un premier temps sur la survie à des infections par des Vibrio virulents pour lesquels des infections expérimentales étaient reproductibles et standardisées en laboratoire. Ces analyses ont conduit à la mise en évidence d'une série de gènes dont l’expression peut prédire la capacité des huîtres à survivre aux infections à vibrios (Rosa et al. 2012). Depuis 2013, les travaux ont permis la validation de la signature de survie qui a pu être corrélée avec les capacités de survie des huîtres en conditions d’épisodes de mortalités in situ dans l’Etang de Thau. La signature a discriminé les huîtres qui sont capables de survivre de celles qui vont mourir avec 73% de prédiction de survie. L’objectif de l'approche est d’utiliser cette signature comme outil de criblage ou phénotypage, non destructeur, d'huîtres présentant des traits génétiques leur conférant une meilleure résistance aux mortalités in situ ou aux pathogènes et ce dans un objectif de prophylaxie ou en soutien de programmes de sélection. Pour poursuivre cet objectif, l'action Prédigène s'est proposée d'étudier (1) l'héritabilité de la signature d’expression de gènes, marqueur prédictif de capacité de survie, c'est-à-dire la transmission à la descendance de traits génétiques conférant de meilleures capacités de survie. Pour cela, des individus d'une population sauvage d'huîtres ont été phénotypés par la signature moléculaire sur la base d'analyses de qPCR haut débit Fluidigm et biostatistiques. Ainsi trois groupes d'huîtres ont été identifiés en fonction d'un index individuel caractérisant soit un potentiel de bonne survie [S+], un potentiel de mauvaise survie [S-] et des témoins [T] sans discrimination du phénotype. Des croisements en intra-lots ont été réalisés sous sélection divergente d'intensité de 10%. Enfin, chez les descendants, l'index de potentiel de survie a été établi sur des naissains de chaque lignée sélectionnée afin de calculer l'héritabilité de la signature. Les résultats ont montré des héritabilités fortes à modérées pour les index de survie, de 0.88 pour la lignée [S-] à 0.39 pour la lignée [S+],indiquant la possibilité de développer des programmes de sélection pour améliorer ou diminuer ce caractère.Il sera toutefois nécessaire de produire plusieurs générations de sélection afin d’obtenir une meilleure mesure de la réponse moyenne par génération de la sélection. Par ailleurs, Prédigène avait aussi pour objectif (2) d'évaluer l'impact environnemental des conditions d'élevage sur les taux de survie des différentes lignées et le phénotype [S]. En effet, la signature prédictive de survie a été caractérisée dans des contextes de mortalités en milieu méditerranéen. Les 3 familles ont été déployées dans le cadre du réseau RESCO dans quatre environnements géographiques et climatiques contrastés de Normandie (Baie des Veys), Bretagne Nord (Brest), Marennes-Oléron (Baie de Bourgneuf) et Méditerranée (Marseillan) pour analyser l'impact environnemental sur le phénotype de survie. Alors que sur les sites d'élevage de la façade Atlantique, aucune différence des taux de survie n'a été observée entre les 3 familles [S+], [S-] et [T], sur Marseillan, des taux de survie significativement supérieurs ont été observés chez les huitres [S+] par rapport aux familles [S-]. De ces résultats, il ressort que la signature moléculaire étudiée dans le cadre de Predigène révèlerait un potentiel de survie des huîtres à des conditions environnementales (biotiques et abiotiques) plus spécifiques à l'Etang de Thau. Ces résultats montrent surtout que, en exploitant le fort potentiel adaptatif et polymorphisme de l'espèce, l'approche de phénotypage par signature moléculaire pourrait être appliquée pour produire rapidement des souches d'huîtres adaptées à différentes conditions environnementales et/ou résistantes à différents pathogènes. Face à la crise que subit la conchyliculture, la production de souches locales et adaptées aux conditions environnementales spécifiques aux différentes zones ostréicoles régionales permettrait à terme de sécuriser la filière en réduisant les risques zoosanitaires et les conditions de stress des animaux liés aux transferts

Blood cells RNA biomarkers as a first long-term detection strategy for EPO abuse in horseracing

International audienc

Bacterial community characterization of water and intestine of the shrimp Litopenaeus stylirostris in a biofloc system

Background Biofloc technology (BFT), a rearing method with little or no water exchange, is gaining popularity in aquaculture. In the water column, such systems develop conglomerates of microbes, algae and protozoa, together with detritus and dead organic particles. The intensive microbial community presents in these systems can be used as a pond water quality treatment system, and the microbial protein can serve as a feed additive. The current problem with BFT is the difficulty of controlling its bacterial community composition for both optimal water quality and optimal shrimp health. The main objective of the present study was to investigate microbial diversity of samples obtained from different culture environments (Biofloc technology and clear seawater) as well as from the intestines of shrimp reared in both environments through high-throughput sequencing technology. Results Analyses of the bacterial community identified in water from BFT and “clear seawater” (CW) systems (control) containing the shrimp Litopenaeus stylirostris revealed large differences in the frequency distribution of operational taxonomic units (OTUs). Four out of the five most dominant bacterial communities were different in both culture methods. Bacteria found in great abundance in BFT have two principal characteristics: the need for an organic substrate or nitrogen sources to grow and the capacity to attach to surfaces and co-aggregate. A correlation was found between bacteria groups and physicochemical and biological parameters measured in rearing tanks. Moreover, rearing-water bacterial communities influenced the microbiota of shrimp. Indeed, the biofloc environment modified the shrimp intestine microbiota, as the low level (27 %) of similarity between intestinal bacterial communities from the two treatments. Conclusion This study provides the first information describing the complex biofloc microbial community, which can help to understand the environment-microbiota-host relationship in this rearing system

Transcriptomic study in women with trisomy 21 identifies a possible role of the GTPases of the immunity-associated proteins (GIMAP) in the protection of breast cancer

Abstract Background: People with trisomy 21 (T21) are predisposed to developing hematological tumors, but have significantly lower-than-expected age-adjusted incidence rates of having a solid tumor. Material and methods: To identify novel genetic factors implicated in the lower breast cancer (BC) frequency observed in women with T21 than in the general population, we compared the transcriptome pattern of women with a homogeneous T21, aged more than 30 years, with or without BC, and tumoral BC tissue of control women with a normal karyotype from the study of Varley et al. (2014). Results: Differential analysis of gene expression between the 15 women in the T21 without BC group and BC patients in the other groups (two women with T21 and fifteen control women, respectively) revealed 154 differentially expressed genes, of which 63 were found to have similar expression profile (up- or downregulated). Of those 63 genes, four were in the same family, namely GIMAP4, GIMAP6, GIMAP7 and GIMAP8, and were strongly upregulated in the T21 without BC group compared to the other groups. A significant decrease in mRNA levels of these genes in BC tissues compared to non-tumor breast tissues was also noted. Conclusion: We found that the expression of some GIMAPs is significantly higher in women with T21 without BC than in patients with sporadic BC. Our findings support the hypothesis that GIMAPs may play a tumor-suppressive role against BC, and open the possibility that they may also have the same role for other solid tumors in T21 patients. The search for new prognostic factors and hopefully new therapeutic or preventive strategies against BC are discussed

The intellectual disability of trisomy 21: differences in gene expression in a case series of patients with lower and higher IQ

International audienc