RNA virus genomes hybridize to cellular rRNAs and to each other.

In this communication we show that the RNA genomes of vesicular stomatitis, Sindbis, and reoviruses can specifically hybridize under stringent conditions to the large rRNAs present in HeLa cell cytoplasmic extracts. In addition, we show that some virus genome RNAs can also hybridize to each other. On the basis of our previous detailed studies identifying specific regions of hybridization between the poliovirus genome and 28S rRNA, we suggest that a similar phenomenon of "patchy complementary" may be responsible for the interactions described here (M. A. McClure and J. Perrault, Nucleic Acids Res. 13:6797-6816, 1985). The possible biological implications of these cross-reacting hybridizations and practical considerations in the use of viral probes for diagnosis are discussed.     

Structure and origin of a novel class of defective interfering particle of vesicular stomatitis virus

The genome structure and terminal sequences of a 'copyback' defective interfering (DI) particle ST1, and a novel complexly rearranged 'snapback' DI particle ST2 of vesicular stomatitis virus have been determined. The ST1 DI genome RNA possesses 54 base long inverted complementary termini, the 5' end of which is homologous to the standard virus genome 5' end. Following this region of inverted complementarity the DI RNA 5' end continues to be homologous to standard virus RNA 5' sequences, whereas the 3' end diverges into sequences within the virus L gene internal sequences. ST2 DI genome RNA does not contain colinear covalently linked plus and minus sense RNA copies of the standard infectious virus RNA 5' terminus as predicted from the prototype snapback DI structure, but instead appears to be a hairpin copy of the ST1 DI RNA genome. This is the first evidence suggesting that DI particles may be generated from RNA templates other than the standard virus RNA. Generation models and the implications of these findings for RNA virus evolution are discussed.     

TMEM126A is a mitochondrial located mRNA (MLR) protein of the mitochondrial inner membrane

Background

Hereditary optic neuropathies (HONs) are a heterogeneous group of disorders that affect retinal ganglion cells (RGCs) and axons that form the optic nerve. Leber's Hereditary Optic Neuropathy and the autosomal dominant optic atrophy related to OPA1 mutations are the most common forms. Nonsyndromic autosomal recessive optic neuropathies are rare and their existence has been long debated. We recently identified the first gene responsible for these conditions, TMEM126A. This gene is highly expressed in retinal cellular compartments enriched in mitochondria and supposed to encode a mitochondrial transmembrane protein of unknown function.

Methods

A specific polyclonal antibody targeting the TMEM126A protein has been generated. Quantitative fluorescent in situ hybridization, cellular fractionation, mitochondrial membrane association study, mitochondrial sub compartmentalization analysis by both proteolysis assays and transmission electron microscopy, and expression analysis of truncated TMEM126A constructs by immunofluorescence confocal microscopy were carried out.

Results

TMEM126A mRNAs are strongly enriched in the vicinity of mitochondria and encode an inner mitochondrial membrane associated cristae protein. Moreover, the second transmembrane domain of TMEM126A is required for its mitochondrial localization.

Conclusions

TMEM126A is a mitochondrial located mRNA (MLR) that may be translated in the mitochondrial surface and the protein is subsequently imported to the inner membrane. These data constitute the first step toward a better understanding of the mechanism of action of TMEM126A in RGCs and support the importance of mitochondrial dysfunction in the pathogenesis of HON.

General significance

Local translation of nuclearly encoded mitochondrial mRNAs might be a mechanism for rapid onsite supply of mitochondrial membrane proteins.     

Revisiting the use of Iprodione and Trichoderma in the integrated management of onion white rot

The biocontrol properties of Trichoderma species are well documented, but their effectiveness in antagonism of the problematic Sclerotium cepivorum, the causal agent of white rot in Allium species, appears limited with reports of significant control only relating to deliberately-mutated strains of Trichoderma. Our previous studies have indicated the possibility of using selected naturally-occurring strains of the antagonist in the suppression of other diseases; now in vitro and controlled environment in vivo studies have indicated that a degree of control of Onion White Rot is possible, and that the selected antagonist strains can be used in integrated treatments with Iprodione to good effect. The possible value of such treatments is considered in light of other approaches to the suppression of this continuing problem.     

Étude morphoanatomique et biométrique du métasoma antérieur des ouvrières. Contribution à la systématique et à la phylogénie des fourmis (Hymenoptera: Formicidae)

L’anatomie des segments, des jonctions et des articulations du métasoma est comparée après dissection de 86 espèces de fourmis représentant les principaux taxons actuellement reconnus, à l’exception des Formicinae, des Dolichoderinae et de quelques taxons isolés. À la suite des travaux modernes, l’attention s’est d’abord portée sur le segment IV et sur la notion de présclérite, mais il s’est avéré que pour bien comprendre la morphologie et l’évolution de ce segment, il fallait étudier le segment III, puis le segment II et enfin le propodeum. Deux concepts nouveaux sont introduits : celui de présegmentation et celui de processus postérograde. La présegmentation d’un segment désigne la transformation de la partie antérieure d’un segment. Elle conduit à la formation d’un ou deux présclérites et dans le cas du segment II à celle d’une structure articulaire compacte, le manubrium, à l’étranglement en arrière du présegment et à la pétiolation ou formation d’un pétiole. L’observation de séries d’ouvrières de fourmis montre que la présegmentation d’un segment est toujours précédée par celle du segment précédent (il n’y a pas de postpétiole sans pétiole, etc.), ce qui aboutit à la transformation progressive du métasoma, de l’avant vers l’arrière à partir du segment II ou processus postérograde. Cette étude est étendue à plusieurs familles d’aculéates parmi lesquelles nous avons sélectionné quelques espèces dont le métasoma antérieur est moins évolué que celui des fourmis actuelles. Le rapprochement de ces espèces avec les fourmis permet de repérer des homologies susceptibles de contribuer à la compréhension de l’évolution ancestrale des fourmis et de leur état actuel, en particulier de l’origine des latérosclérites du segment II. Ceci conduit à un classement des architectures métasomatiques en groupes basés sur une typologie du présegment III. On peut ainsi distinguer trois groupes principaux d’architecture : ponériforme, doryliforme et myrmiciforme. 13 diamètres sont par ailleurs mesurés sur les segments II, III et IV. L’analyse en composantes principales de 12 de ces mesures permet de constater qu’il est possible de caractériser les groupes d’architecture par des combinaisons linéaires de ces mesures. On le vérifie par des AFD des trois grands groupes d’architecture dans lesquels rentrent la presque totalité des fourmis étudiées. Les groupes d’architecture sont presque tous bien discriminés par AFD, mais quelques exceptions doivent être expliquées. Des analyses complémentaires permettent d’imputer cette anomalie à l’existence dans les groupes architecturaux, d’espèces mono et bipétiolées. On obtient en conséquence une discrimination complète des trois groupes en effectuant des AFD séparées des espèces monopétiolées et des espèces bipétiolées. Ceci illustre l’effet de la postpétiolation sur la géométrie des segments au cours du processus postérograde. Ce processus est également illustré par le calcul de coefficients de corrélation entre des mesures effectuées sur les deux premiers segments, et les autres mesures. Ceci peut être expliqué par la propagation postérograde de contraintes de développement. Durant l’évolution, le processus postérograde est combiné à deux autres types de transformations : l’involution progressive des structures intercalaires du segment II, qui préexistaient vraisemblablement chez les ancêtres crétacés des fourmis actuelles, et différentes transformations aléatoires de l’abdomen, plus ou moins directionnelles, mais cumulatives. La classification des sous-familles en groupes Ponéroïde, Doryloïde et Myrmicoïde peut être alors déduite du classement des architectures, mais un petit nombre de genres ne rentre pas dans ces trois groupes. Leurs affinités ne peuvent être comprises que par la prise en compte de caractères anatomiques ou architecturaux de la tête et du thorax. On obtient alors une classification proche de la récente classification « intuitive » de Bolton (2003), mais avec des justifications très différentes. Cette nouvelle classification est la suivante :

• 1. – Architectures du métasoma semblables dans chaque groupe et cohérence architecturale

• 1.1. – Complexe Ponéroïde (présegment III hémi-annulaire, architecture thoracique ponériforme)

• 1.1.1. – Groupe Ponéroïde: Amblyoponinae, Ponerinae, Ectatomminae, Paraponerinae

• 1.1.2. – Groupe Myrmécioïde: Myrmeciinae, Pseudomyrmecinae

• 1.2. – Complexe Doryloïde (présegment III pseudo-annulaire, architecture doryliforme): Cerapachynae, Dorylinae, Ecitoninae, Aenictinae

• 1.3. – Complexe Myrmicoïde (présegment III annulaire, architecture myrmiciforme): Myrmicinae, Agroecomyrmecinae (non disséqués)

• 2. – Architectures du métasoma dissemblables au sein de chaque groupe. Classement basé sur d’autres critères

• 2.1. – Complexe Apomyrmoïde (1) (basé sur l’architecture thoracique); Apomyrminae (présegment III hémi-annulaire), Leptanillinae (présegment III atypique par rapport aux types annulaire, pseudo-annu- laire et hémi-annulaire)

• 2.2. – Complexe Procératinoïde (basé sur l’architecture céphalique): Proceratiini (présegment III annulaire: Discothyrea, présegment III pseudo-annulaire: Proceratium); Probolomyrmecini (présegment III hémi-annulaire: Probolomyrmex)

• 3. – Architectures inclassables: Aneuretinae (présegment III pseudo-annulaire); Leptanilloidinae (présegment III annulaire selon Brandao et al., 1999)

• 4. – Architectures formiciformes (presegment III différent des précédents): Dolichoderinae, Formicinae (non étudiées en détail)

Lanalyse conduit à l’établissement d’un cladogramme. Celui-ci est implicitement une phylogénie non enracinée, mais incomplète. La présente étude montre que les complexes Ponéroïde, Doryloïde et Myrmicoïde sont monophylétiques. Mais la topologie des sous-familles qui les composent ne peut pas être résolue par l’étude du métasoma parce que toutes les fourmis connues sont déjà parvenues au stade 3 ou en limite 2–3 (genre Adetomyrma). Pour établir des liens de parenté entre ces complexes, il faudrait recourir à l’étude de l’architecture céphalique ou thoracique. On a limité ici cette recherche à celle de synapomorphies permettant de renforcer l’identité des trois grands complexes et d’établir une parenté entre quelques sous-familles réunies dans les complexes Apomyrmoïde et Procératinoïde dont les repré- sentants possèdent des architectures métasomatiques très différentes.     

Proteolysis of the exodomain of recombinant protease-activated receptors: prediction of receptor activation or inactivation by MALDI mass spectrometry

Protease-activated receptors (PARs) mediate cell activation after proteolytic cleavage of their extracellular amino terminus. Thrombin selectively cleaves PAR1, PAR3, and PAR4 to induce activation of platelets and vascular cells, while PAR2 is preferentially cleaved by trypsin. In pathological situations, other proteolytic enzymes may be generated in the circulation and could modify the responses of PARs by cleaving their extracellular domains. To assess the ability of such proteases to activate or inactivate PARs, we designed a strategy for locating cleavage sites on the exofacial NH(2)-terminal fragments of the receptors. The first extracellular segments of PAR1 (PAR1E) and PAR2 (PAR2E) expressed as recombinant proteins in Escherichia coli were incubated with a series of proteases likely to be encountered in the circulation during thrombosis or inflammation. Kinetic and dose-response studies were performed, and the cleavage products were analyzed by MALDI-TOF mass spectrometry. Thrombin cleaved PAR1E at the Arg41-Ser42 activation site at concentrations known to induce cellular activation, supporting a native conformation of the recombinant polypeptide. Plasmin, calpain and leukocyte elastase, cathepsin G, and proteinase 3 cleaved at multiple sites and would be expected to disable PAR1 by cleaving COOH-terminal to the activation site. Cleavage specificities were further confirmed using activation site defective PAR1E S42P mutant polypeptides. Surface plasmon resonance studies on immobilized PAR1E or PAR1E S42P were consistent with cleavage results obtained in solution and allowed us to determine affinities of PAR1E-thrombin binding. FACS analyses of intact platelets confirmed the cleavage of PAR1 downstream of the Arg41-Ser42 site. Mass spectrometry studies of PAR2E predicted activation of PAR2 by trypsin through cleavage at the Arg36-Ser37 site, no effect of thrombin, and inactivation of the receptor by plasmin, calpain and leukocyte elastase, cathepsin G, and proteinase 3. The inhibitory effect of elastase was confirmed on native PAR1 and PAR2 on the basis of Ca(2+) signaling studies in endothelial cells. It was concluded that none of the main proteases generated during fibrinolysis or inflammation appears to be able to signal through PAR1 or PAR2. This strategy provides results which can be extended to the native receptor to predict its activation or inactivation, and it could likewise be used to study other PARs or protease-dependent processes.     

Cardiorespiratory interactions during resistive load breathing

The addition to the respiratory system of a resistive load results in breathing pattern changes and in negative intrathoracic pressure increases. The aim of this study was to use resistive load breathing as a stimulus to the cardiorespiratory interaction and to examine the extent of the changes in heart rate variability (HRV) and respiratory sinus arrhythmia (RSA) in relation to the breathing pattern changes. HRV and RSA were studied in seven healthy subjects where four resistive loads were applied in a random order during the breath and 8-min recording made in each condition. The HRV spectral power components were computed from the R-R interval sequences, and the RSA amplitude and phase were computed from the sinusoid fitting the instantaneous heart rate within each breath. Adding resistive loads resulted in 1) increasing respiratory period, 2) unchanging heart rate, and 3) increasing HRV and changing RSA characteristics. HRV and RSA characteristics are linearly correlated to the respiratory period. These modifications appear to be linked to load-induced changes in the respiratory period in each individual, because HRV and RSA characteristics are similar at a respiratory period obtained either by loading or by imposed frequency breathing. The present results are discussed with regard to the importance of the breathing cycle duration in these cardiorespiratory interactions, suggesting that these interactions may depend on the time necessary for activation and dissipation of neurotransmitters involved in RSA.