Robust estimation of bacterial cell count from optical density

Optical density (OD) is widely used to estimate the density of cells in liquid culture, but cannot be compared between instruments without a standardized calibration protocol and is challenging to relate to actual cell count. We address this with an interlaboratory study comparing three simple, low-cost, and highly accessible OD calibration protocols across 244 laboratories, applied to eight strains of constitutive GFP-expressing E. coli. Based on our results, we recommend calibrating OD to estimated cell count using serial dilution of silica microspheres, which produces highly precise calibration (95.5% of residuals <1.2-fold), is easily assessed for quality control, also assesses instrument effective linear range, and can be combined with fluorescence calibration to obtain units of Molecules of Equivalent Fluorescein (MEFL) per cell, allowing direct comparison and data fusion with flow cytometry measurements: in our study, fluorescence per cell measurements showed only a 1.07-fold mean difference between plate reader and flow cytometry data

Recrutement instructif du complexe Polycomb sur les Elements Transposables chez Arabidopsis thaliana

Les éléments transposables (ETs) sont des séquences d'ADN répétées qui peuvent potentiellement se déplacer et se multiplier dans le génome. La transposition peut être délétère et de fait, est contrôlée négativement par le génome hôte. Chez Arabidopsis thaliana, la méthylation de l'ADN est une marque de répression épigénétique stable des ETs. L'autre marque épigénétique majeure de répression est la déposition par les protéines du groupe Polycomb (PcG) de la triméthylation de la Lysine 27 de l'histone 3 (H3K27me3) qui cible principalement les gènes du développement. Par conséquent, la méthylation de l'ADN et H3K27me3 ont longtemps été considérées comme exclusives des TE et des gènes respectivement. Cependant, des exemples récents montrent que certains ETs sont marqués par H3K27me3, soit en l'absence de méthylation de l'ADN, soit en cooccurrence avec la méthylation de l'ADN. De manière plus frappante, nous avons récemment découvert qu'une fraction significative des ETs est marquée par H3K27me3, et non pas par la methylation de l'ADN dans des conditions épigénétiques sauvages. Pour comprendre les implications de la déposition de H3K27me3 au niveau des ETs sauvages, nous avons mené une approche transgénique pour modéliser l'insertion de novo d'ETs, et nous montrons que les ETs peuvent recruter H3K27me3 de manière instructive, intrinsèquement à leur séquence et indépendamment de la localisation de leur insertion. Par la suite, nous discutons des déterminants moléculaires potentiels du complexe répressif Polycomb 2 (PRC2) au niveau de ces TE cibles H3K27me3. Il a été démontré que les Polycomb Responsive Elments (PRE) et leurs facteurs de transcription apparentés (FTs) ainsi que les longs ARNs non codants sont impliqués en tant que déterminants moléculaires des protéines PcG attachées aux gènes et restent des acteurs plausibles pour l'attachement aux TE. Ensemble, ces résultats dévoilent un nouveau paradigme dans le mécanisme d'inactivation des TE chez Arabidopsis thaliana et font partie d'une étude plus globale sur le rôle du dépôt de protéines PcG au niveau des ETs dans leur contrôle.Transposable Elements (TEs) are selfish repeated sequences that can potentially move and multiply in the genome. Transposition can be deleterious and is negatively controlled by host genomes. In Arabidopsis thaliana, DNA/H3K9 methylation is the hallmark for stable epigenetic silencing of TEs. Another epigenetic hallmark is H3K27me3 deposition mostly occurring at stress and developmental genes and responsible for, more labile, facultative heterochromatin. Hence, DNA methylation/H3K9me2 and Polycomb-group (PcG) proteins/H3K27me3 pathways have long been considered as exclusive of TEs and genes respectively. However, there is a growing body of evidences that H3K27me3 can be recruited at many TEs, either in the absence of DNA methylation machinery, or co-occur with DNA methylation. More strikingly, we recently found that a significant fraction of TEs is marked by H3K27me3 in wild type genetic conditions. To understand the implications of H3K27me3 deposition at TEs in wild type, we conducted a transgenic approach to model de novo insertion of TEs, and we show that TEs can recruit H3K27me3 in an instructive manner, intrinsically to their sequence, and independently of the localization of their insertion. Subsequently, we discuss the potential molecular determinants of Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2) at these H3K27me3 target TEs. Polycomb Responsive Elements (PREs) and their cognate transcription factors (TFs) and long (non) coding RNAs have been shown to be involved as molecular determinants of PcG proteins tethering at genes and remain plausible actors for tethering at TEs. Together, these results unravel a new paradigm in TEs silencing mechanism in Arabidopsis thaliana and are part of a more global study on the role of PcG proteins deposition at TEs in their control

Recrutement instructif du complexe Polycomb sur les Elements Transposables chez Arabidopsis thaliana

Transposable Elements (TEs) are selfish repeated sequences that can potentially move and multiply in the genome. Transposition can be deleterious and is negatively controlled by host genomes. In Arabidopsis thaliana, DNA/H3K9 methylation is the hallmark for stable epigenetic silencing of TEs. Another epigenetic hallmark is H3K27me3 deposition mostly occurring at stress and developmental genes and responsible for, more labile, facultative heterochromatin. Hence, DNA methylation/H3K9me2 and Polycomb-group (PcG) proteins/H3K27me3 pathways have long been considered as exclusive of TEs and genes respectively. However, there is a growing body of evidences that H3K27me3 can be recruited at many TEs, either in the absence of DNA methylation machinery, or co-occur with DNA methylation. More strikingly, we recently found that a significant fraction of TEs is marked by H3K27me3 in wild type genetic conditions. To understand the implications of H3K27me3 deposition at TEs in wild type, we conducted a transgenic approach to model de novo insertion of TEs, and we show that TEs can recruit H3K27me3 in an instructive manner, intrinsically to their sequence, and independently of the localization of their insertion. Subsequently, we discuss the potential molecular determinants of Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2) at these H3K27me3 target TEs. Polycomb Responsive Elements (PREs) and their cognate transcription factors (TFs) and long (non) coding RNAs have been shown to be involved as molecular determinants of PcG proteins tethering at genes and remain plausible actors for tethering at TEs. Together, these results unravel a new paradigm in TEs silencing mechanism in Arabidopsis thaliana and are part of a more global study on the role of PcG proteins deposition at TEs in their control.Les éléments transposables (ETs) sont des séquences d'ADN répétées qui peuvent potentiellement se déplacer et se multiplier dans le génome. La transposition peut être délétère et de fait, est contrôlée négativement par le génome hôte. Chez Arabidopsis thaliana, la méthylation de l'ADN est une marque de répression épigénétique stable des ETs. L'autre marque épigénétique majeure de répression est la déposition par les protéines du groupe Polycomb (PcG) de la triméthylation de la Lysine 27 de l'histone 3 (H3K27me3) qui cible principalement les gènes du développement. Par conséquent, la méthylation de l'ADN et H3K27me3 ont longtemps été considérées comme exclusives des TE et des gènes respectivement. Cependant, des exemples récents montrent que certains ETs sont marqués par H3K27me3, soit en l'absence de méthylation de l'ADN, soit en cooccurrence avec la méthylation de l'ADN. De manière plus frappante, nous avons récemment découvert qu'une fraction significative des ETs est marquée par H3K27me3, et non pas par la methylation de l'ADN dans des conditions épigénétiques sauvages. Pour comprendre les implications de la déposition de H3K27me3 au niveau des ETs sauvages, nous avons mené une approche transgénique pour modéliser l'insertion de novo d'ETs, et nous montrons que les ETs peuvent recruter H3K27me3 de manière instructive, intrinsèquement à leur séquence et indépendamment de la localisation de leur insertion. Par la suite, nous discutons des déterminants moléculaires potentiels du complexe répressif Polycomb 2 (PRC2) au niveau de ces TE cibles H3K27me3. Il a été démontré que les Polycomb Responsive Elments (PRE) et leurs facteurs de transcription apparentés (FTs) ainsi que les longs ARNs non codants sont impliqués en tant que déterminants moléculaires des protéines PcG attachées aux gènes et restent des acteurs plausibles pour l'attachement aux TE. Ensemble, ces résultats dévoilent un nouveau paradigme dans le mécanisme d'inactivation des TE chez Arabidopsis thaliana et font partie d'une étude plus globale sur le rôle du dépôt de protéines PcG au niveau des ETs dans leur contrôle

Recrutement instructif du complexe Polycomb sur les Elements Transposables chez Arabidopsis thaliana

Transposable Elements (TEs) are selfish repeated sequences that can potentially move and multiply in the genome. Transposition can be deleterious and is negatively controlled by host genomes. In Arabidopsis thaliana, DNA/H3K9 methylation is the hallmark for stable epigenetic silencing of TEs. Another epigenetic hallmark is H3K27me3 deposition mostly occurring at stress and developmental genes and responsible for, more labile, facultative heterochromatin. Hence, DNA methylation/H3K9me2 and Polycomb-group (PcG) proteins/H3K27me3 pathways have long been considered as exclusive of TEs and genes respectively. However, there is a growing body of evidences that H3K27me3 can be recruited at many TEs, either in the absence of DNA methylation machinery, or co-occur with DNA methylation. More strikingly, we recently found that a significant fraction of TEs is marked by H3K27me3 in wild type genetic conditions. To understand the implications of H3K27me3 deposition at TEs in wild type, we conducted a transgenic approach to model de novo insertion of TEs, and we show that TEs can recruit H3K27me3 in an instructive manner, intrinsically to their sequence, and independently of the localization of their insertion. Subsequently, we discuss the potential molecular determinants of Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2) at these H3K27me3 target TEs. Polycomb Responsive Elements (PREs) and their cognate transcription factors (TFs) and long (non) coding RNAs have been shown to be involved as molecular determinants of PcG proteins tethering at genes and remain plausible actors for tethering at TEs. Together, these results unravel a new paradigm in TEs silencing mechanism in Arabidopsis thaliana and are part of a more global study on the role of PcG proteins deposition at TEs in their control.Les éléments transposables (ETs) sont des séquences d'ADN répétées qui peuvent potentiellement se déplacer et se multiplier dans le génome. La transposition peut être délétère et de fait, est contrôlée négativement par le génome hôte. Chez Arabidopsis thaliana, la méthylation de l'ADN est une marque de répression épigénétique stable des ETs. L'autre marque épigénétique majeure de répression est la déposition par les protéines du groupe Polycomb (PcG) de la triméthylation de la Lysine 27 de l'histone 3 (H3K27me3) qui cible principalement les gènes du développement. Par conséquent, la méthylation de l'ADN et H3K27me3 ont longtemps été considérées comme exclusives des TE et des gènes respectivement. Cependant, des exemples récents montrent que certains ETs sont marqués par H3K27me3, soit en l'absence de méthylation de l'ADN, soit en cooccurrence avec la méthylation de l'ADN. De manière plus frappante, nous avons récemment découvert qu'une fraction significative des ETs est marquée par H3K27me3, et non pas par la methylation de l'ADN dans des conditions épigénétiques sauvages. Pour comprendre les implications de la déposition de H3K27me3 au niveau des ETs sauvages, nous avons mené une approche transgénique pour modéliser l'insertion de novo d'ETs, et nous montrons que les ETs peuvent recruter H3K27me3 de manière instructive, intrinsèquement à leur séquence et indépendamment de la localisation de leur insertion. Par la suite, nous discutons des déterminants moléculaires potentiels du complexe répressif Polycomb 2 (PRC2) au niveau de ces TE cibles H3K27me3. Il a été démontré que les Polycomb Responsive Elments (PRE) et leurs facteurs de transcription apparentés (FTs) ainsi que les longs ARNs non codants sont impliqués en tant que déterminants moléculaires des protéines PcG attachées aux gènes et restent des acteurs plausibles pour l'attachement aux TE. Ensemble, ces résultats dévoilent un nouveau paradigme dans le mécanisme d'inactivation des TE chez Arabidopsis thaliana et font partie d'une étude plus globale sur le rôle du dépôt de protéines PcG au niveau des ETs dans leur contrôle

Alternative silencing states of Transposable Elements in Arabidopsis associated with H3K27me3

International audienceBackground. The DNA/H3K9 methylation and Polycomb-group proteins (PcG)-H3K27me3 silencing pathways have long been considered mutually exclusive and specific to transposable elements (TEs) and genes, respectively in mammals, plants, and fungi. However, H3K27me3 can be recruited to many TEs in the absence of DNA/H3K9 methylation machinery and sometimes also co-occur with DNA methylation.Results. In this study, we show that TEs can also be solely targeted and silenced by H3K27me3 in wild-type Arabidopsis plants. These H3K27me3-marked TEs not only comprise degenerate relics but also seemingly intact copies that display the epigenetic features of responsive PcG target genes as well as an active H3K27me3 regulation. We also show that H3K27me3 can be deposited on newly inserted transgenic TE sequences in a TE-specific manner indicating that silencing is determined in cis. Finally, a comparison of Arabidopsis natural accessions reveals the existence of a category of TEs—which we refer to as “bifrons”—that are marked by DNA methylation or H3K27me3 depending on the accession. This variation can be linked to intrinsic TE features and to trans-acting factors and reveals a change in epigenetic status across the TE lifespan.Conclusions Our study sheds light on an alternative mode of TE silencing associated with H3K27me3 instead of DNA methylation in flowering plants. It also suggests dynamic switching between the two epigenetic marks at the species level, a new paradigm that might extend to other multicellular eukaryotes.</p

Author Correction: Robust estimation of bacterial cell count from optical density

An amendment to this paper has been published and can be accessed via a link at the top of the paper.</jats:p

Robust estimation of bacterial cell count from optical density

AbstractOptical density (OD) is widely used to estimate the density of cells in liquid culture, but cannot be compared between instruments without a standardized calibration protocol and is challenging to relate to actual cell count. We address this with an interlaboratory study comparing three simple, low-cost, and highly accessible OD calibration protocols across 244 laboratories, applied to eight strains of constitutive GFP-expressing E. coli. Based on our results, we recommend calibrating OD to estimated cell count using serial dilution of silica microspheres, which produces highly precise calibration (95.5% of residuals  &lt;1.2-fold), is easily assessed for quality control, also assesses instrument effective linear range, and can be combined with fluorescence calibration to obtain units of Molecules of Equivalent Fluorescein (MEFL) per cell, allowing direct comparison and data fusion with flow cytometry measurements: in our study, fluorescence per cell measurements showed only a 1.07-fold mean difference between plate reader and flow cytometry data.</jats:p