Formate induces a metabolic switch in nucleotide and energy metabolism

Formate is a precursor for the de novo synthesis of purine and deoxythymidine nucleotides. Formate also interacts with energy metabolism by promoting the synthesis of adenine nucleotides. Here we use theoretical modelling together with metabolomics analysis to investigate the link between formate, nucleotide and energy metabolism. We uncover that endogenous or exogenous formate induces a metabolic switch from low to high adenine nucleotide levels, increasing the rate of glycolysis and repressing the AMPK activity. Formate also induces an increase in the pyrimidine precursor orotate and the urea cycle intermediate argininosuccinate, in agreement with the ATP-dependent activities of carbamoyl-phosphate and argininosuccinate synthetase. In vivo data for mouse and human cancers confirms the association between increased formate production, nucleotide and energy metabolism. Finally, the in vitro observations are recapitulated in mice following and intraperitoneal injection of formate. We conclude that formate is a potent regulator of purine, pyrimidine and energy metabolism

RÔLE DE L'OCCUPATION DU SOL VIS À VIS DE LA MODÉLISATION DES FLUX ENERGÉTIQUES ET HYDRIQUES EN MILIEU URBAIN ET PÉRIURBAIN

National audienceLe projet Rosenhy vise à étudier l’impact de l’occupation du sol sur la modélisation météorologique et hydrologique en termes de flux énergétiques et hydriques, en milieu urbain et périurbain. Trois sites appartenant aux observatoires français OTHU et ONEVU sont au centre de ce projet. Le quartier urbain hétérogène du Pin sec (Nantes), imperméabilisé à environ 45%, a fait l’objet d’une campagne expérimentale durant le mois de juin 2012, visant à estimer les flux de chaleur sensible et latente avec une haute résolution spatiale et temporelle par rapport aux mesures réalisées en continu sur ce site depuis 5 ans. Deux bassins versant périurbains (La Chézine à Nantes et l’Yzeron à Lyon), avec un taux d’imperméabilisation moins important (environ 10%) mais grandissant depuis plusieurs décennies, sont aussi étudiés. Ces deux derniers sites bénéficient d’un suivi hydrométéorologique depuis 10 ans pour la Chézine et 15 ans pour l’Yzeron. Sur ces trois sites, différentes sources de données d’occupation du sol à différentes résolutions sont disponibles :différentes bases de données géographiques communément utilisées par la communauté scientifique et les collectivités et des données télédétectées (multispectrales et hyperspectrales). L’utilisation de ces données en entrée de différents modèles météorologiques et hydrologiques implique un travail d’analyse et de classification pour adapter les informations aux besoins des modèles. Dans ce projet, les différents modèles adaptés au milieu urbain ou périrubain sont évalués et améliorés. Ainsi, les modèles hydrologiques périrubains sont en développement pour prendre en compte les différentes pratiques de gestion des eaux pluviales existantes (noues, toitures végétalisées, ...). L’utilisation conjointe des données simulées par les différents modèles aidera à déterminer le rôle de la part des surfaces naturelles et artificielles sur les bilans énergétique et hydrique en milieu plus ou moins urbanisé. Le milieu périurbain étant en évolution, le projet s’intéressera aussi à des scénarios d’urbanisation prospectifs en regardant d’une part l’impact de la densification sur les scénarios construits pour l’Yzeron lors du projet AVuPUR (ANR-VMCS, 2008-2011) et d’autre part, en réfléchissant conjointement avec Nantes Métropole, aux possibles voies d’évolution sur le bassin de la Chézine

Risks to carbon storage from land-use change revealed by peat thickness maps of Peru

This work was funded by NERC (grant ref. NE/R000751/1) to I.T.L., A.H., K.H.R., E.T.A.M., C.M.A., T.R.B., G.D. and E.C.D.G.; Leverhulme Trust (grant ref. RPG-2018-306) to K.H.R., L.E.S.C. and C.E.W.; Gordon and Betty Moore Foundation (grant no. 5439, MonANPeru network) to T.R.B., E.N.H.C. and G.F.; Wildlife Conservation Society to E.N.H.C.; Concytec/British Council/Embajada Británica Lima/Newton Fund (grant ref. 220–2018) to E.N.H.C. and J.D.; Concytec/NERC/Embajada Británica Lima/Newton Fund (grant ref. 001–2019) to E.N.H.C. and N.D.; the governments of the United States (grant no. MTO-069018) and Norway (grant agreement no. QZA-12/0882) to K.H.; and NERC Knowledge Exchange Fellowship (grant ref no. NE/V018760/1) to E.N.H.C.Tropical peatlands are among the most carbon-dense ecosystems but land-use change has led to the loss of large peatland areas, associated with substantial greenhouse gas emissions. To design effective conservation and restoration policies, maps of the location and carbon storage of tropical peatlands are vital. This is especially so in countries such as Peru where the distribution of its large, hydrologically intact peatlands is poorly known. Here field and remote sensing data support the model development of peatland extent and thickness for lowland Peruvian Amazonia. We estimate a peatland area of 62,714 km2 (5th and 95th confidence interval percentiles of 58,325 and 67,102 km2, respectively) and carbon stock of 5.4 (2.6–10.6) PgC, a value approaching the entire above-ground carbon stock of Peru but contained within just 5% of its land area. Combining the map of peatland extent with national land-cover data we reveal small but growing areas of deforestation and associated CO2 emissions from peat decomposition due to conversion to mining, urban areas and agriculture. The emissions from peatland areas classified as forest in 2000 represent 1–4% of Peruvian CO2 forest emissions between 2000 and 2016. We suggest that bespoke monitoring, protection and sustainable management of tropical peatlands are required to avoid further degradation and CO2 emissions.PostprintPeer reviewe

Scaling-up engineering biology for enhanced environmental solutions

Synthetic biology (SynBio) offers transformative solutions for addressing environmental challenges by engineering organisms capable of degrading pollutants, enhancing carbon sequestration, and valorizing waste (Figure 1). These innovations hold the potential to revolutionize bioremediation strategies, ecosystem restoration, and sustainable environmental management. (1) Advances in SynBio, including automation, precise manipulation of genetic material, (2) and design of semisynthetic organisms with enhanced capabilities, can improve the efficiency of microbes for eliminating pollutants such as hydrocarbons and plastics or extracting valuable resources from the environment. (3) Genome editing technologies, such as CRISPR-Cas9, allows the editing of genomes with unprecedented accuracy, facilitating the development of organisms with desired traits or functions. (4) Furthermore, SynBio encompasses the engineering of metabolic enzymes within organisms, leading to the design of microbial factories capable of degrading complex and persistent chemicals, and converting waste to valuable resources. (5) These advancements also facilitate the manipulation of bacterial social behaviors, offering the capacity for tunable control at the multicellular level and engineered biofilms. (5

Denial of long-term issues with agriculture on tropical peatlands will have devastating consequences

Non peer reviewe

Development of Implanted Deaf Children’s Conversational Skills

International audiencePrevious studies of preverbal development have highlighted the recurrent difficulties experienced by deaf children in acquiring knowledge of the social rules and social skills pertaining to discourse. We expected cochlear implants in children with bilateral profound deafness to improve their use of verbal language, so that their communication skill profile resembled that of younger, hearing children. Using conversation samples taken from videos recorded every 6 months over a 2-year period, we monitored the development of communication skills in a group of 18 prelingually profoundly deaf children (mean implantation age, 3 years and 5 months). Results corroborated our hypothesis that the overall communication performances of children with cochlear implants improve, both quantitatively and qualitatively, as early as the first year post-implantation.Il ressort de travaux antérieurs que les enfants sourds ont des difficultés à s’approprier les conventions et règles implicites régissant l’utilisation du langage. De ce fait, la pose d’un implant cochléaire, permettant à des enfants atteints de surdité profonde d’accéder au langage verbal, devrait se traduire par un recours plus systématique au langage verbal. Par ailleurs nous faisons l’hypothèse que les actes de langage devraient progressivement tendre vers les profils présentés par les enfants entendants plus jeunes. Dix-huit enfants prélinguaux implantés (moyenne d’âge à l’implantation : 3 ; 5) ont été filmés, tous les six mois pendant deux ans. Les résultats obtenus sont en adéquation avec les hypothèses posées, dès la première année, les enfants tirent profit de la pose d’un implant cochléaire; les échanges conversationnels médiatisés par le langage verbal s’intensifient dès la première année suivant l’implantation ; de la même façon la répartition des actes de langage se modifie

Development of Implanted Deaf Children’s Conversational Skills

International audiencePrevious studies of preverbal development have highlighted the recurrent difficulties experienced by deaf children in acquiring knowledge of the social rules and social skills pertaining to discourse. We expected cochlear implants in children with bilateral profound deafness to improve their use of verbal language, so that their communication skill profile resembled that of younger, hearing children. Using conversation samples taken from videos recorded every 6 months over a 2-year period, we monitored the development of communication skills in a group of 18 prelingually profoundly deaf children (mean implantation age, 3 years and 5 months). Results corroborated our hypothesis that the overall communication performances of children with cochlear implants improve, both quantitatively and qualitatively, as early as the first year post-implantation.Il ressort de travaux antérieurs que les enfants sourds ont des difficultés à s’approprier les conventions et règles implicites régissant l’utilisation du langage. De ce fait, la pose d’un implant cochléaire, permettant à des enfants atteints de surdité profonde d’accéder au langage verbal, devrait se traduire par un recours plus systématique au langage verbal. Par ailleurs nous faisons l’hypothèse que les actes de langage devraient progressivement tendre vers les profils présentés par les enfants entendants plus jeunes. Dix-huit enfants prélinguaux implantés (moyenne d’âge à l’implantation : 3 ; 5) ont été filmés, tous les six mois pendant deux ans. Les résultats obtenus sont en adéquation avec les hypothèses posées, dès la première année, les enfants tirent profit de la pose d’un implant cochléaire; les échanges conversationnels médiatisés par le langage verbal s’intensifient dès la première année suivant l’implantation ; de la même façon la répartition des actes de langage se modifie

Major atmospheric emissions from peat fires in Southeast Asia during non-drought years:evidence from the 2013 Sumatran fires

Trans-boundary haze events in Southeast Asia are associated with large forest and peatland fires in Indonesia. These episodes of extreme air pollution usually occur during drought years induced by climate anomalies from the Pacific (El Niño Southern Oscillation) and Indian Oceans (Indian Ocean Dipole). However, in June 2013--a non-drought year--Singapore's 24-hr Pollutants Standards Index reached an all-time record 246 (rated "very unhealthy"). Here, we show using remote sensing, rainfall records and other data, that the Indonesian fires behind the 2013 haze followed a two-month dry spell in a wetter-than-average year. These fires were short-lived (one week) and limited to a localized area in Central Sumatra (1.6% of Indonesia): burning an estimated 163,336 ha, including 137,044 ha (84%) on peat. Most burning was confined to deforested lands (82%; 133,216 ha). The greenhouse gas (GHG) emissions during this brief, localized event were considerable: 172 ± 59 Tg CO2-eq (or 31 ± 12 Tg C), representing 5-10% of Indonesia's mean annual GHG emissions for 2000-2005. Our observations show that extreme air pollution episodes in Southeast Asia are no longer restricted to drought years. We expect major haze events to be increasingly frequent because of ongoing deforestation of Indonesian peatlands

Global observation gaps of peatland greenhouse gas balances: needs and obstacles

Greenhouse gas (GHGs) emissions from peatlands contribute significantly to ongoing climate change because of human land use. To develop reliable and comprehensive estimates and predictions of GHG emissions from peatlands, it is necessary to have GHG observations, including carbon dioxide (CO 2), methane (CH 4) and nitrous oxide (N 2 O), that cover different peatland types globally. We synthesize published peatland studies with field GHG flux measurements to identify gaps in observations and suggest directions for future research. Although GHG flux measurements have been conducted at numerous sites globally, substantial gaps remain in current observations, encompassing various peatland types, regions and GHGs. Generally, there is a pressing need for additional GHG observations in Africa, Latin America and the Caribbean regions. Despit