Evolutionarily Divergent, Unstable Filamentous Actin Is Essential for Gliding Motility in Apicomplexan Parasites

Apicomplexan parasites rely on a novel form of actin-based motility called gliding, which depends on parasite actin polymerization, to migrate through their hosts and invade cells. However, parasite actins are divergent both in sequence and function and only form short, unstable filaments in contrast to the stability of conventional actin filaments. The molecular basis for parasite actin filament instability and its relationship to gliding motility remain unresolved. We demonstrate that recombinant Toxoplasma (TgACTI) and Plasmodium (PfACTI and PfACTII) actins polymerized into very short filaments in vitro but were induced to form long, stable filaments by addition of equimolar levels of phalloidin. Parasite actins contain a conserved phalloidin-binding site as determined by molecular modeling and computational docking, yet vary in several residues that are predicted to impact filament stability. In particular, two residues were identified that form intermolecular contacts between different protomers in conventional actin filaments and these residues showed non-conservative differences in apicomplexan parasites. Substitution of divergent residues found in TgACTI with those from mammalian actin resulted in formation of longer, more stable filaments in vitro. Expression of these stabilized actins in T. gondii increased sensitivity to the actin-stabilizing compound jasplakinolide and disrupted normal gliding motility in the absence of treatment. These results identify the molecular basis for short, dynamic filaments in apicomplexan parasites and demonstrate that inherent instability of parasite actin filaments is a critical adaptation for gliding motility

High Frequency MoS₂ Nanomechanical Resonators

Molybdenum disulfide (MoS₂), a layered semiconducting material in transition metal dichalcogenides (TMDCs), as thin as a monolayer (consisting of a hexagonal plane of Mo atoms covalently bonded and sandwiched between two planes of S atoms, in a trigonal prismatic structure), has demonstrated unique properties and strong promises for emerging two-dimensional (2D) nanodevices. Here we report on the demonstration of movable and vibrating MoS₂ nanodevices, where MoS₂ diaphragms as thin as 6 nm (a stack of 9 monolayers) exhibit fundamental-mode nanomechanical resonances up to <i>f</i>₀ ∼ 60 MHz in the very high frequency (VHF) band, and frequency-quality (<i>Q</i>) factor products up to <i>f</i>₀ × <i>Q</i> ∼ 2 × 10¹⁰Hz, all at room temperature. The experimental results from many devices with a wide range of thicknesses and lateral sizes, in combination with theoretical analysis, quantitatively elucidate the elastic transition regimes in these ultrathin MoS₂ nanomechanical resonators. We further delineate a roadmap for scaling MoS₂ 2D resonators and transducers toward microwave frequencies. This study also opens up possibilities for new classes of vibratory devices to exploit strain- and dynamics-engineered ultrathin semiconducting 2D crystals

Effets de l’hypothermie sur la microcirculation cérébrale après arrêt cardiaque

Introduction. L’hypothermie thérapeutique (HT) améliore le devenir neurologique des survivants à un arrêt cardiaque (AC), mais on connait encore peu l’influence de ce refroidissement sur l’hémodynamique cérébrale après réanimation. Le but de cette étude était d’évaluer les effets de l’HT sur la microcirculation et le métabolisme cérébraux.Patients et Méthodes. Dix cochons (sus scropha) anesthétisés, monitorisés de façon invasive et ventilés mécaniquement ont été randomisés en deux groupes (n = 5) :normothermie (NT, 39.5±1.0 °C) et hypothermie thérapeutique (HT, 34.0±1.0°C). Après 3 min de fibrillation ventriculaire non traitée, la réanimation cardiopulmonaire (RCP) a été commencée et poursuivie pour 3 min avant défibrillation. L’hypothermie a été induite dès le début de la RCP avec perfusion de 30 mL/kg d’une solution salée froide en 60 min, refroidissement évaporatif trans-nasal (Rhinochill, Benechill Inc, USA) et refroidissement de surface par de la glace. L’hypothermie a été maintenue durant 6 heures, suivie d’un réchauffement lent par couvertures thermiques. Le groupe control a reçu la même quantité de liquides en bolus (à 38°C) pendant la RCP et la température a été maintenue à la valeur de base. Des sondes intraparenchymateuses ont été utilisées pour mesurer toutes les heures la température cérébrale (Licox CC1.SB, Integra, NeuroSciences Ltd. Hamphsire, UK), le débit sanguin global cérébral (laser Doppler MNP100XP, Oxyflow, Oxford Optronix, Oxford, UK) et le rapport lactate/pyruvate (RLP, microdialyse CMA20, CMA, Sweden). Après craniectomie gauche, le reseau microvasculaire du cortex frontal a été étudié par videomicroscopie Sidestream Dark-Field (SDF, Microscan, MicroVision Medical, Pays-Bas) au départ (T0), 1 heure après l’induction de l’hypothermie (T1), à la fin de l’hypothermie (T2) e après réchauffement (T3), et aux temps correspondant dans le groupe témoin. La densité de capillaires perfusés (Cerebral perfused capillary density, FCD), le pourcentage de petits vaisseaux perfusés, PPV) et l’index de flux moyen (mean flow index, MFI) ont été calculés avec les formules usuelles.Résultats. Le temps de retour à la circulation spontanée était similaire dans les deux groupes (7 [6-22] min pour NT et 9 [6-21] min pour HT). La perfusion microvasculaire était significativement diminuée après AC dans les deux groupes, mais mieux préservée dans le groupe HT Le rapport L/P était plus élevé dans le groupe NT pendant toute la durée de l’expérience.Conclusion. La microcirculation cérébrale est altérée après AC récupéré ;l’hypothermie limite ces altérations et préserve le métabolisme cérébral.Grant. Fonds Erasme. Bourse de Recherche 2011-2012.info:eu-repo/semantics/publishe