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1. Convergent morphology and divergent phenology promote the coexistence of Morpho butterfly species

Author

Camille Le Roy, Camille Roux, Elisabeth Authier, Hugues Parrinello, Héloïse Bastide, Vincent Debat, Violaine Llaurens, Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité (ISYEB ), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA), Wageningen University and Research [Wageningen] (WUR), Évolution, Écologie et Paléontologie (Evo-Eco-Paleo) - UMR 8198 (Evo-Eco-Paléo (EEP)), Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Evolution, génomes, comportement et écologie (EGCE), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Male, Reproductive Isolation, Genetic Speciation, Behavioural ecology, Speciation, Science, General Physics and Astronomy, Evolutionary ecology, Article, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Spatio-Temporal Analysis, Animals, Wings, Animal, Life Science, Experimental Zoology, Ecosystem, Multidisciplinary, Biological Mimicry, [SDV.BID.EVO]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Populations and Evolution [q-bio.PE], Courtship, General Chemistry, [SDV.BA.ZI]Life Sciences [q-bio]/Animal biology/Invertebrate Zoology, Sympatry, Experimentele Zoologie, WIAS, Territoriality, Butterflies
Abstract

The coexistence of closely-related species in sympatry is puzzling because ecological niche proximity imposes strong competition and reproductive interference. A striking example is the widespread wing pattern convergence of several blue-banded Morpho butterfly species with overlapping ranges of distribution. Here we perform a series of field experiments using flying Morpho dummies placed in a natural habitat. We show that similarity in wing colour pattern indeed leads to interspecific territoriality and courtship among sympatric species. In spite of such behavioural interference, demographic inference from genomic data shows that sympatric closely-related Morpho species are genetically isolated. Mark-recapture experiments in the two most closely-related species unravel a strong temporal segregation in patrolling activity of males. Such divergence in phenology reduces the costs of reproductive interference while simultaneously preserving the benefits of convergence in non-reproductive traits in response to common ecological pressures. Henceforth, the evolution of multiple traits may favour species diversification in sympatry by partitioning niche in different dimensions., ‘Here, the authors use dummies of different Morpho butterfly species and sexes to investigate behaviour in patrolling butterflies, finding strong reproductive interference between species despite limited gene flow. They finally show that interference is mitigated by temporal partitioning, hence promoting the coexistence of sympatric Morpho species.’

Published
2021

2. Circulating miRNA repertoire as a biomarker of metabolic and reproductive states in rainbow trout

Author

Cervin Guyomar, Emilie Cardona, Julien Bobe, Jérôme Montfort, John H. Postlethwait, Samia Guendouz, Thomas Desvignes, Sandrine Skiba-Cassy, Laboratoire de Physiologie et Génomique des Poissons (LPGP), Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Nutrition, Métabolisme, Aquaculture (NuMéA), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institute of Neurosciences, Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), NSF USA grant PLR-1543383, NIH USA grant R01OD011116, France Génomique National infrastructure, ANR-16-CE20-0001,EggPreserve,Iddentification de protéines du fluide ovarien impliquées dans la préservation de la qualité des oeufs de poisson(2016), European Project: PFEA470016FA1000002,NutriEgg, Avril, Pascale, Iddentification de protéines du fluide ovarien impliquées dans la préservation de la qualité des oeufs de poisson - - EggPreserve2016 - ANR-16-CE20-0001 - AAPG2016 - VALID, European Maritime and Fisheries Fund - NutriEgg - PFEA470016FA1000002 - INCOMING, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse (ENSAT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Circulating mirnas, [SDV.BA] Life Sciences [q-bio]/Animal biology, Physiology, QH301-705.5, media_common.quotation_subject, Plant Science, The authors Emilie Cardona and Cervin Guyomar contributed equally to this work, Biology, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Structural Biology, Blood plasma, microRNA, mir375, Animals, Humans, Biology (General), Ovulation, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 030304 developmental biology, media_common, Genetics, 0303 health sciences, Reproductive success, Repertoire, Reproduction, [SDV.BA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology, myomiR, Cell Biology, Biomarker, MicroRNAs, Fish, mir202, Biological fluid, 030220 oncology & carcinogenesis, Oncorhynchus mykiss, Biomarker (medicine), Rainbow trout, Female, Non-invasive phenotyping, General Agricultural and Biological Sciences, Biomarkers, Developmental Biology, Biotechnology, Research Article
Abstract

Background Circulating miRNAs (c-miRNAs) are found in most, if not all, biological fluids and are becoming well-established non-invasive biomarkers of many human pathologies. However, their features in non-pathological contexts and whether their expression profiles reflect normal life history events have received little attention, especially in non-mammalian species. The aim of the present study was to investigate the potential of c-miRNAs to serve as biomarkers of reproductive and metabolic states in fish. Results The blood plasma was sampled throughout the reproductive cycle of female rainbow trout subjected to two different feeding regimes that triggered contrasting metabolic states. In addition, ovarian fluid was sampled at ovulation, and all samples were subjected to small RNA-seq analysis, leading to the establishment of a comprehensive miRNA repertoire (i.e., miRNAome) and enabling subsequent comparative analyses to a panel of RNA-seq libraries from a wide variety of tissues and organs. We showed that biological fluid miRNAomes are complex and encompass a high proportion of the overall rainbow trout miRNAome. While sharing a high proportion of common miRNAs, the blood plasma and ovarian fluid miRNAomes exhibited strong fluid-specific signatures. We further revealed that the blood plasma miRNAome significantly changed depending on metabolic and reproductive states. We subsequently identified three evolutionarily conserved muscle-specific miRNAs or myomiRs (miR-1-1/2-3p, miR-133a-1/2-3p, and miR-206-3p) that accumulated in the blood plasma in response to high feeding rates, making these myomiRs strong candidate biomarkers of active myogenesis. We also identified miR-202-5p as a candidate biomarker for reproductive success that could be used to predict ovulation and/or egg quality. Conclusions Together, these promising results reveal the high potential of c-miRNAs, including evolutionarily conserved myomiRs, as physiologically relevant biomarker candidates and pave the way for the use of c-miRNAs for non-invasive phenotyping in various fish species.

Published
2021

3. The NADPH oxidase NOX2 is a marker of adverse prognosis involved in chemoresistance of Acute Myeloid Leukemias

Author

Rawan H, Jérome M, Guillaume B, Marc P, Mathias B, Elise Gueret, Marion Dt, Rosa P, Pierre G, Ludovic G, Denis T, Hayeon B, Guillaume C, Jean-Emmanuel S, Christian R, Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (IGMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Institut de génétique humaine (IGH), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CHU Toulouse [Toulouse], Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), CHU Montpellier, Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service d'Hématologie [IUCT Toulouse], Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Universitaire du Cancer de Toulouse - Oncopole (IUCT Oncopole - UMR 1037), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre Hospitalier Universitaire de Montpellier (CHU Montpellier ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Service d'Hématologie [CHU Toulouse]

Subjects
Daunorubicin, [SDV]Life Sciences [q-bio], Inflammation, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, [SDV.BC.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC], 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Downregulation and upregulation, medicine, CYBB, Gene, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Oxidase test, NADPH oxidase, biology, business.industry, 3. Good health, 030220 oncology & carcinogenesis, Cytarabine, biology.protein, Cancer research, [SDV.IMM]Life Sciences [q-bio]/Immunology, medicine.symptom, business, [SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology, medicine.drug
Abstract

Resistance to chemotherapeutic drugs is a major cause of treatment failure in Acute Myeloid Leukemias (AML). To better characterize the mechanisms of chemoresistance, we first identified genes whose expression is dysregulated in AML cells resistant to daunorubicin (DNR) or cytarabine (Ara-C), the main drugs used for the induction therapy. The genes found activated are mostly linked to immune signaling and inflammation. Among them, we identified a strong up-regulation of the NOX2 NAPDH oxidase subunit genes (CYBB, CYBA, NCF1, NCF2, NCF4 and RAC2). The ensuing increase in NADPH oxidase activity, which is particularly strong in DNR-resistant cells, participates in the acquisition and/or maintenance of resistance to DNR. In addition, analyzing gp91phox (CYBB-encoded Nox2 catalytic sub-unit) expression at the surface of leukemic blasts from 74 patients at diagnosis showed that NOX2 is generally more expressed and active in leukemic cells from the FAB M4/M5 subtypes compared to FAB M0-M2 ones. Using a gene expression-based score we demonstrate that high NOX2 subunit genes expression is a marker of adverse prognosis, independent of the cytogenetic-based risk classification, in AML patients.

Published
2021

4. Autoregulation dependent and independent mechanisms are responsible for the systemic control of nodule formation by the plant N demand

Author

Marc Tauzin, Dany Severac, Ilana Lambert, Stefano Colella, Marjorie Pervent, Alicia Karouani, Martha Nigg, Marie-Françoise Jardinaud, Marie-Laure Martin-Magniette, Marc Lepetit, Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire des Interactions Plantes Microbes Environnement (LIPME), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay (IPS2 (UMR_9213 / UMR_1403)), Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Colella, Stefano

Subjects
2. Zero hunger, 0106 biological sciences, 0303 health sciences, biology, [SDV]Life Sciences [q-bio], Mutant, food and beverages, Organogenesis, biology.organism_classification, 01 natural sciences, Medicago truncatula, Rhizobia, Cell biology, [SDV] Life Sciences [q-bio], Transcriptome, 03 medical and health sciences, Rhizobium, Autoregulation, Gene, 030304 developmental biology, 010606 plant biology & botany
Abstract

In legumes interacting with rhizobia the formation of symbiotic organs responsible for the acquisition of atmospheric nitrogen is depending of the plant nitrogen (N) demand. We discriminated between local and systemic impact of nitrogen on nodule formation using Medicago truncatula plants cultivated in split-root systems. We obtained evidence of the control of nodule formation by whole plant systemic N-satisfaction signaling but obtained little evidence of a local control by mineral nitrogen. We characterized the impact of systemic N signaling on the root transcriptome reprogramming associated to nodule formation. We identified, large genes clusters displaying common expression profiles in response to systemic N signaling enriched in particular fonctions required during these biological processes. We found evidence of a strong effect of SUNN in the control by systemic N signaling of many genes involved in the early interaction with rhizobium as well as organogenesis supporting a role of autoregulation pathway in systemic N signaling. However, we also found evidence that major SUNN independent systemic N signaling controls were maintained in the mutant. This study shed light on the unexpected high complexity of the control of nodule formation by systemic N signaling, that probably involves multiple pathways.

Published
2021

5. Transcriptomic Analysis With the Progress of Symbiosis in ‘Crack-Entry’ Legume Arachis hypogaea Highlights Its Contrast With ‘Infection Thread’ Adapted Legumes

Author

Dany Severac, Emeric Dubois, Pierre Czernic, Kanchan Karmakar, Ahsan Z Rizvi, Maitrayee DasGupta, Fabienne Cartieaux, Anindya Kundu, University of Calcutta, Université de Montpellier (UM), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), government of India: IFCPAR/CEFIPRA [IFC/5103-4/2014/543], DBT-CEIB (Centre of Excellence and Innovation in Biotechnology) [BT/01/CEIB/09/VI/10], DBT-IPLS [BT/PR14552/INF/22/123/2010], Department of Science & Technology (India) [EMR/2015/001006], Council of Scientific & Industrial Research (CSIR) - India [CSIR-09/028[0756]/2009-EMR-I], IFCPAR/CEFIPRA: IFC/5103-4/2014/543, ProdInra, Migration, Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)

Subjects
0106 biological sciences, 0301 basic medicine, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Root nodule, Arachis, Physiology, Organogenesis, Genes, Plant, 01 natural sciences, Rhizobia, Transcriptome, Nod factor, 03 medical and health sciences, Symbiosis, Gene Expression Regulation, Plant, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, [SDV.BV] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Primordium, Gene, biology, Gene Expression Profiling, Hypogaea, food and beverages, General Medicine, biology.organism_classification, Adaptation, Physiological, [SDV.BIO] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Cell biology, Arachis hypogaea, 030104 developmental biology, Rhizobium, Root Nodules, Plant, Agronomy and Crop Science, 010606 plant biology & botany
Abstract

International audience; In root-nodule symbiosis, rhizobial invasion and nodule organogenesis is host controlled. In most legumes, rhizobia enter through infection threads and nodule primordium in the cortex is induced from a distance. But in dalbergoid legumes like Arachis hypogaea, rhizobia directly invade cortical cells through epidermal cracks to generate the primordia. Herein, we report the transcriptional dynamics with the progress of symbiosis in A. hypogaea at 1 day postinfection (dpi) (invasion), 4 dpi (nodule primordia), 8 dpi (spread of infection in nodule-like structure), 12 dpi (immature nodules containing rod-shaped rhizobia), and 21 dpi (mature nodules with spherical symbiosomes). Expression of putative ortholog of symbiotic genes in 'crack entry' legume A. hypogaea was compared with infection thread-adapted model legumes. The contrasting features were i) higher expression of receptors like LYR3 and EPR3 as compared with canonical Nod factor receptors, ii) late induction of transcription factors like NIN and NSP2 and constitutive high expression of ERF1, EIN2, bHLH476, and iii) induction of divergent pathogenesis-responsive PR-1 genes. Additionally, symbiotic orthologs of SymCRK, ROP6, RR9, SEN1, and DNF2 were not detectable and microsynteny analysis indicated the absence of a RPG homolog in diploid parental genomes of A. hypogaea. The implications are discussed and a molecular framework that guides crack-entry symbiosis in A. hypogaea is proposed.

Published
2019

6. Ethinylestradiol (EE2) residues from birth control pills impair nervous system development and swimming behavior of zebrafish larvae

Author

Véronique Perrier, Hamouda Beyrem, Pierre-André Lafon, Nicolas Cubedo, Philippe Clair, Abdel Halim Harrath, Mireille Rossel, Ahmed Nasri, Ali Mezni, Aymen Wahbi, Mécanismes moléculaires dans les démences neurodégénératives (MMDN), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Carthage - University of Carthage, King Saud University [Riyadh] (KSU), Perrier, Véronique, École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), and Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Nervous system, medicine.medical_specialty, Environmental Engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, medicine.drug_class, brain, 010501 environmental sciences, Ethinyl Estradiol, 01 natural sciences, Nervous System, size, [SDV.MHEP.MI]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Infectious diseases, Internal medicine, Ethinylestradiol, medicine, Environmental Chemistry, Endocrine system, Animals, Aromatase, Waste Management and Disposal, Swimming, Zebrafish, 0105 earth and related environmental sciences, Tyrosine hydroxylase, biology, treatment, Regeneration (biology), fungi, Pollution, 17-ethinylestradiol (EE2), 3. Good health, lateral line, locomotion, Endocrinology, medicine.anatomical_structure, Contraception, Estrogen, Larva, biology.protein, [SDV.MHEP.MI] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Infectious diseases, Hair cell, Water Pollutants, Chemical, medicine.drug
Abstract

International audience; The ubiquitous use of ethinylestradiol (EE2), an active constituent of birth control preparations, results in continuous release of this synthetic estrogen to surface waters. Many studies document the untoward effects of EE2 on the endocrine system of aquatic organisms. Effects of environmental EE2 on the nervous system are still poorly documented. We studied effects of pico- to nanomolar concentrations of EE2 on early nervous system development of zebrafish larvae. EE2 disrupted axonal nerve regeneration and hair cell regeneration up to 50%. Gene expression in larval brain tissues showed significantly upregulated expression of target genes, such as estrogen and progesterone receptors, and aromatase B. In contrast, downregulation of the tyrosine hydroxylase, involved in the synthesis of neurotransmitters, occurred concomitant with diminution of proliferating cells. Overall, the size of exposed fish larvae decreased by 25% and their swimming behavior was modified compared to non-treated larvae. EE2 interferes with nervous system development, both centrally and peripherally, with negative effects on regeneration and swimming behavior. Survival of fish and other aquatic species may be at risk in chronically EE2-contaminated environments.

Published
2021

7. Mutation accumulation in chromosomal inversions maintains wing pattern polymorphism in a butterfly

Author

Héloïse Bastide, Mathieu Chouteau, Paul Jay, Mathieu Joron, Hugues Parrinello, Violaine Llaurens, Annabel Whibley, Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Laboratoire Ecologie, Evolution, Interactions des Systèmes amazoniens (LEEISA), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Guyane (UG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Faculty of Science [Auckland] (https://www.auckland.ac.nz/en/science.html), University of Auckland [Auckland], Evolution, génomes, comportement et écologie (EGCE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité (ISYEB ), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-École pratique des hautes études (EPHE), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Guyane (UG)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-École pratique des hautes études (EPHE), and Joron, Mathieu

Subjects
0303 health sciences, education.field_of_study, Natural selection, [SDV.GEN.GPO]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Populations and Evolution [q-bio.PE], biology, Population, Genetic purging, Mutation Accumulation, biology.organism_classification, Genome, Heliconius numata, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Evolutionary biology, Genotype, [SDV.GEN.GPO] Life Sciences [q-bio]/Genetics/Populations and Evolution [q-bio.PE], education, 030217 neurology & neurosurgery, Recombination, 030304 developmental biology
Abstract

While natural selection favours the fittest genotype, polymorphisms are maintained over evolutionary timescales in numerous species. Why these long-lived polymorphisms are often associated with chromosomal rearrangements remains obscure. Combining genome assemblies, population genomic analyses, and fitness assays, we studied the factors maintaining multiple mimetic morphs in the butterfly Heliconius numata. We show that the polymorphism is maintained because three chromosomal inversions controlling wing patterns express a recessive mutational load, which prevents their fixation despite their ecological advantage. Since inversions suppress recombination and hamper genetic purging, their formation fostered the capture and accumulation of deleterious variants. This suggests that many complex polymorphisms, instead of representing adaptations to the existence of alternative ecological optima, could be maintained primarily because chromosomal rearrangements are prone to carrying recessive harmful mutations.

Published
2021

8. Sublethal Exposure Effects of the Neonicotinoid Clothianidin Strongly Modify the Brain Transcriptome and Proteome in the Male Moth Agrotis ipsilon

Author

Solenne Chardonnet, Christophe Gadenne, Françoise Bozzolan, Cédric Pionneau, Martine Maïbèche, Virginie Braman, Dany Severac, Emmanuelle Jacquin-Joly, David Siaussat, Sylvia Anton, Marie-Christine François, Camille Meslin, Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (iEES Paris ), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Unité Mixte de Service Production et Analyse de données en Sciences de la vie et en Santé (PASS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes (IGEPP), Université de Rennes (UR)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), PHEROTOX, Agence Nationale de la Recherche, ANR-12-ADAP-0012,PHEROTOX,Perception de la phéromone dans un environnement contaminé en insecticides : info-perturbation ou adaptation?(2012), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Joly, Emmanuelle, Adaptation : des gènes aux populations. Génétique et biologie de l'adaptation aux stress et aux perturbations - Perception de la phéromone dans un environnement contaminé en insecticides : info-perturbation ou adaptation? - - PHEROTOX2012 - ANR-12-ADAP-0012 - BIOADAPT - VALID, Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest

Subjects
0301 basic medicine, [SDV]Life Sciences [q-bio], Agrotis ipsilon, 010501 environmental sciences, clothianidin, 01 natural sciences, Acclimatization, Article, Transcriptome, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, transcriptomics, proteomics, hormesis, lcsh:Science, 0105 earth and related environmental sciences, biology, fungi, Neonicotinoid, Hormesis, Clothianidin, biology.organism_classification, 3. Good health, Cell biology, [SDV] Life Sciences [q-bio], 030104 developmental biology, chemistry, Insect Science, Sex pheromone, pest insect, lcsh:Q, PEST analysis
Abstract

Simple Summary Insect pest management relies mainly on neurotoxic insecticides, including neonicotinoids such as clothianidin. Low doses of insecticides can stimulate various life traits in target pest insects, whereas negative effects are expected. We recently showed that treatments with different low doses of clothianidin could modify behavioral and neuronal sex pheromone responses in the male moth, Agrotis ipsilon. In this study, we showed that clothianidin disrupted 1229 genes and 49 proteins at the molecular level, including numerous enzymes of detoxification and neuronal actors, which could explain the acclimatization in pest insects to the insecticide-contaminated environment. Abstract Insect pest management relies mainly on neurotoxic insecticides, including neonicotinoids such as clothianidin. The residual accumulation of low concentrations of these insecticides can have positive effects on target pest insects by enhancing various life traits. Because pest insects often rely on sex pheromones for reproduction and olfactory synaptic transmission is cholinergic, neonicotinoid residues could indeed modify chemical communication. We recently showed that treatments with low doses of clothianidin could induce hormetic effects on behavioral and neuronal sex pheromone responses in the male moth, Agrotis ipsilon. In this study, we used high-throughput RNAseq and proteomic analyses from brains of A. ipsilon males that were intoxicated with a low dose of clothianidin to investigate the molecular mechanisms leading to the observed hormetic effect. Our results showed that clothianidin induced significant changes in transcript levels and protein quantity in the brain of treated moths: 1229 genes and 49 proteins were differentially expressed upon clothianidin exposure. In particular, our analyses highlighted a regulation in numerous enzymes as a possible detoxification response to the insecticide and also numerous changes in neuronal processes, which could act as a form of acclimatization to the insecticide-contaminated environment, both leading to enhanced neuronal and behavioral responses to sex pheromone.

Published
2021

9. Family-effects in the epigenomic response of red blood cells to a challenge test in the European sea bass (Dicentrarchus labrax, L.)

Author

Michalis Pavlidis, Elise Gueret, Athanasios Samaras, Arkadios Dimitroglou, Madoka V. Krick, Erick Desmarais, Costas S. Tsigenopoulos, Bruno Guinand, Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (UMR ISEM), École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226, University of Crete [Heraklion] (UOC), Université de Montpellier (UM), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nireus Aquaculture S.A. [Evvoia, Greece], Hellenic Centre for Marine Research (HCMR), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Malbec, Odile, and Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École pratique des hautes études (EPHE)

Subjects
Epigenomics, Erythrocytes, lcsh:QH426-470, Genetic Linkage, lcsh:Biotechnology, [SDV]Life Sciences [q-bio], Proteomics, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, lcsh:TP248.13-248.65, Blood plasma, Genetics, Animals, Sea bass, Zebrafish, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, biology, biology.organism_classification, [SDV] Life Sciences [q-bio], lcsh:Genetics, DNA methylation, Bass, Dicentrarchus, 030217 neurology & neurosurgery, Research Article, Biotechnology, Blood sampling
Abstract

Abstract Background In fish, minimally invasive blood sampling is widely used to monitor physiological stress with blood plasma biomarkers. As fish blood cells are nucleated, they might be a source a potential new markers derived from ‘omics technologies. We modified the epiGBS (epiGenotyping By Sequencing) technique to explore changes in genome-wide cytosine methylation in the red blood cells (RBCs) of challenged European sea bass (Dicentrarchus labrax), a species widely studied in both natural and farmed environments. Results We retrieved 501,108,033 sequencing reads after trimming, with a mean mapping efficiency of 73.0% (unique best hits). Minor changes in RBC methylome appeared to manifest after the challenge test and a family-effect was detected. Only fifty-seven differentially methylated cytosines (DMCs) close to 51 distinct genes distributed on 17 of 24 linkage groups (LGs) were detected between RBCs of pre- and post-challenge individuals. Thirty-seven of these genes were previously reported as differentially expressed in the brain of zebrafish, most of them involved in stress coping differences. While further investigation remains necessary, few DMC-related genes associated to the Brain Derived Neurotrophic Factor, a protein that favors stress adaptation and fear memory, appear relevant to integrate a centrally produced stress response in RBCs. Conclusion Our modified epiGBS protocol was powerful to analyze patterns of cytosine methylation in RBCs of D. labrax and to evaluate the impact of a challenge using minimally invasive blood samples. This study is the first approximation to identify epigenetic biomarkers of exposure to stress in fish.

Published
2021

10. LIM Homeobox-2 Suppresses Hallmarks of Adult and Pediatric Liver Cancers by Inactivating MAPK/ERK and Wnt/Beta-Catenin Pathways

Author

Nicola Mosca, Fatma Zohra Khoubai, Sandrine Fedou, Juan Carrillo-Reixach, Stefano Caruso, Alvaro Del Rio-Alvarez, Emeric Dubois, Christophe Avignon, Nathalie Dugot-Senant, Catherine Guettier, Charlotte Mussini, Jessica Zucman-Rossi, Carolina Armengol, Pierre Thiébaud, Philippe Veschambre, Christophe François Grosset, Biothérapies des maladies génétiques et cancers, Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut d’Investigació Germans Trias i Pujol = Germans Trias i Pujol Research Institute (IGTP), Biomedical Research Networking Center in Hepatic and Digestive Diseases [Barcelone, Espagne] (CIBEREHD), Instituto de Salud Carlos III [Madrid] (ISC), Centre de Recherche des Cordeliers (CRC (UMR_S_1138 / U1138)), École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris Cité (UPCité), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Saclay, AP-HP Hôpital Bicêtre (Le Kremlin-Bicêtre), TBM-Core [Bordeaux] (CNRS UMS 3427 - INSERM US 005), Université de Bordeaux (UB)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hôpital Bicêtre, Hôpital Européen Georges Pompidou [APHP] (HEGP), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpitaux Universitaires Paris Ouest - Hôpitaux Universitaires Île de France Ouest (HUPO), Grosset, Christophe, Mosca, Nicola, Khoubai, Fatma Zohra, Fedou, Sandrine, Carrillo-Reixach, Juan, Caruso, Stefano, Del Rio-Alvarez, Alvaro, Dubois, Emeric, Avignon, Christophe, Dugot-Senant, Nathalie, Guettier, Catherine, Mussini, Charlotte, Zucman-Rossi, Jessica, Armengol, Carolina, Thiébaud, Pierre, Veschambre, Philippe, and Grosset, Christophe François

Subjects
Hepatoblastoma, Hepatology, LHX2, Hepatocellular carcinoma, MAPK/ERK pathway, Wnt pathway, [SDV]Life Sciences [q-bio], Neoplasms. Tumors. Oncology. Including cancer and carcinogens, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, [SDV.BBM.BM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, [SDV.BBM.BM] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology, MAPK, [SDV] Life Sciences [q-bio], Oncology, [SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer, embryonic structures, ERK pathway, [SDV.BC] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, RC254-282, Research Article
Abstract

Introduction: Hepatocellular carcinoma and hepatoblastoma are two liver cancers characterized by gene deregulations, chromosomal rearrangements, and mutations in Wnt/beta-catenin (Wnt) pathway-related genes. LHX2, a transcriptional factor member of the LIM homeobox gene family, has important functions in embryogenesis and liver development. LHX2 is oncogenic in many solid tumors and leukemia, but its role in liver cancer is unknown. Methods: We analyzed the expression of LHX2 in hepatocellular carcinoma and hepatoblastoma samples using various transcriptomic datasets and biological samples. The role of LHX2 was studied using lentiviral transduction, in vitro cell-based assays (growth, migration, senescence, and apoptosis), molecular approaches (phosphokinase arrays and RNA-seq), bioinformatics, and two in vivo models in chicken and Xenopus embryos. Results: We found a strong connection between LHX2 downregulation and Wnt activation in these two liver cancers. In hepatoblastoma, LHX2 downregulation correlated with multiple poor outcome parameters including higher patient age, intermediate- and high-risk tumors, and low patient survival. Forced expression of LHX2 reduced the proliferation, migration, and survival of liver cancer cells in vitro through the inactivation of MAPK/ERK and Wnt signals. In vivo, LHX2 impeded the development of tumors in chick embryos and repressed the Wnt pathway in Xenopus embryos. RNA-sequencing data and bioinformatic analyses confirmed the deregulation of many biological functions and molecular processes associated with cell migration, cell survival, and liver carcinogenesis in LHX2-expressing hepatoma cells. At a mechanistic level, LHX2 mediated the disassembling of beta-catenin/T-cell factor 4 complex and induced expression of multiple inhibitors of Wnt (e.g., TLE/Groucho) and MAPK/ERK (e.g., DUSPs) pathways. Conclusion: Collectively, our findings demonstrate a tumor suppressive function of LHX2 in adult and pediatric liver cancers.

Published
2021

11. Photoperiod-dependent transcriptional modifications in key metabolic pathways in Coffea arabica

Author

Djerrab, Doâa, Bertrand, Benoît, Breitler, Jean-Christophe, Léran, Sophie, Dechamp, Eveline, Campa, Claudine, Barrachina, Célia, Conejero, Geneviève, Etienne, Hervé, Sulpice, Ronan, UMR - Interactions Plantes Microorganismes Environnement (UMR IPME), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Université de Montpellier (UM)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Diversité, adaptation, développement des plantes (UMR DIADE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (BPMP), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Plateforme d'histocytologie et d'imagerie cellulaire végétale (PHIV), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), National University of Ireland [Galway] (NUI Galway), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Plant Health Institute of Montpellier (UMR PHIM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, and Baracco, Chantal

Subjects
Arn messager, Arabidopsis thaliana, [SDV]Life Sciences [q-bio], Photoperiod, F60 - Physiologie et biochimie végétale, coffee, Arabidopsis, Coffea, Genes, Plant, F30 - Génétique et amélioration des plantes, Gene Expression Regulation, Plant, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Expression des gènes, [SDV.BV] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Photopériodicité, AcademicSubjects/SCI01210, food and beverages, Coffea arabica, rhythmic genes, Rythme circadien, [SDV] Life Sciences [q-bio], core clock, transcriptome, Metabolic Networks and Pathways, Research Paper
Abstract

Photoperiod length induces in temperate plants major changes in growth rates, morphology and metabolism with, for example, modifications in the partitioning of photosynthates to avoid starvation at the end of long nights. However, this has never been studied for a tropical perennial species adapted to grow in a natural photoperiod close to 12 h/12 h all year long. We grew Coffea arabica L., an understorey perennial evergreen tropical species in its natural 12 h/12 h and in a short 8 h/16 h photoperiod, and we investigated its responses at the physiological, metabolic and transcriptomic levels. The expression pattern of rhythmic genes, including core clock genes, was affected by changes in photoperiod. Overall, we identified 2859 rhythmic genes, of which 89% were also rhythmic in Arabidopsis thaliana L. Under short-days, plant growth was reduced, and leaves were thinner with lower chlorophyll content. In addition, secondary metabolism was also affected with chlorogenic acid and epicatechin levels decreasing, and in agreement, the genes involved in lignin synthesis were overexpressed and those involved in the flavanol pathway were underexpressed. Our results show that the 8 h/16 h photoperiod induces drastic changes in morphology, metabolites and gene expression, and the responses for gene expression are similar to those observed in the temperate annual A. thaliana species. Short photoperiod induces drastic changes in gene expression, metabolites and leaf structure, some of these responses being similar to those observed in A. thaliana.

Published
2021

12. Concurrent BMP signalling maintenance and TGF-β signalling inhibition is a hallmark of natural resistance to muscle atrophy in the hibernating bear

Author

Elise Gueret, Stéphane Blanc, Emmanuelle Meugnier, Etienne Lefai, Cécile Polge, Chantal Simon, Guillemette Gauquelin-Koch, Charlotte Brun, Laura Cussonneau, Alina L. Evans, Fabrice Bertile, Daniel Béchet, Jon M. Arnemo, Christian Boyer, Lydie Combaret, Daniel Taillandier, Christiane Deval, Emmanuelle Loizon, Jon E. Swenson, Emeric Dubois, Unité de Nutrition Humaine (UNH), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Clermont Auvergne (UCA), Université Côte d'Azur - Faculté de Médecine (UCA Faculté Médecine), Université Côte d'Azur (UCA), Cardiovasculaire, métabolisme, diabétologie et nutrition (CarMeN), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Inland Norway University of Applied Sciences - Høgskolen i Innlandet, Norwegian University of Life Sciences (NMBU), Département Ecologie, Physiologie et Ethologie (DEPE-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0301 basic medicine, Male, muscle atrophy, Time Factors, [SDV]Life Sciences [q-bio], Quadriceps Muscle, Transcriptome, Mice, 0302 clinical medicine, Transforming Growth Factor beta, Hibernation, Gene Regulatory Networks, RNA-Seq, Biology (General), mouse unloading, RNA sequencing, General Medicine, TGF-/BMP signaling, Muscle atrophy, TGF-β/BMP signaling, Cell biology, Muscular Atrophy, Hindlimb Suspension, Bone Morphogenetic Proteins, Female, medicine.symptom, brown bear hibernation, Ursidae, Signal Transduction, QH301-705.5, Period (gene), [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, Biology, Bone morphogenetic protein, Article, 03 medical and health sciences, Atrophy, medicine, Animals, Gene, Gene Expression Profiling, RNA, medicine.disease, Mice, Inbred C57BL, Disease Models, Animal, 030104 developmental biology, Gene Expression Regulation, physical inactivity, 030217 neurology & neurosurgery, Transforming growth factor
Abstract

International audience; Muscle atrophy arises from a multiplicity of physio-pathological situations and has very detrimental consequences for the whole body. Although knowledge of muscle atrophy mechanisms keeps growing, there is still no proven treatment to date. This study aimed at identifying new drivers for muscle atrophy resistance. We selected an innovative approach that compares muscle transcriptome between an original model of natural resistance to muscle atrophy, the hibernating brown bear, and a classical model of induced atrophy, the unloaded mouse. Using RNA sequencing, we identified 4415 differentially expressed genes, including 1746 up- and 2369 down-regulated genes, in bear muscles between the active versus hibernating period. We focused on the Transforming Growth Factor (TGF)-β and the Bone Morphogenetic Protein (BMP) pathways, respectively, involved in muscle mass loss and maintenance. TGF-β- and BMP-related genes were overall down- and up-regulated in the non-atrophied muscles of the hibernating bear, respectively, and the opposite occurred for the atrophied muscles of the unloaded mouse. This was further substantiated at the protein level. Our data suggest TGF-β/BMP balance is crucial for muscle mass maintenance during long-term physical inactivity in the hibernating bear. Thus, concurrent activation of the BMP pathway may potentiate TGF-β inhibiting therapies already targeted to prevent muscle atrophy.

Published
2021

13. Quantifying Genomic Imprinting at Tissue and Cell Resolution in the Brain

Author

Tristan Bouschet, Emeric Dubois, Anne Le Digarcher, Annie Varrault, Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Varrault, Annie

Subjects
allele-specific RNA-seq, Health, Toxicology and Mutagenesis, brain, [SDV]Life Sciences [q-bio], lcsh:Medicine, Computational biology, Review, Biochemistry, Genetics and Molecular Biology (miscellaneous), Biochemistry, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, scRNA-seq, Genetics, medicine, Epigenetics, Allele, lcsh:QH301-705.5, Gene, 030304 developmental biology, Epigenomics, 0303 health sciences, biology, lcsh:R, Human brain, genomic imprinting, [SDV] Life Sciences [q-bio], Histone, medicine.anatomical_structure, lcsh:Biology (General), DNA methylation, biology.protein, Genomic imprinting, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract

International audience; Imprinted genes are a group of ~150 genes that are preferentially expressed from one parental allele owing to epigenetic marks asymmetrically distributed on inherited maternal and paternal chromosomes. Altered imprinted gene expression causes human brain disorders such as Prader-Willi and Angelman syndromes and additional rare brain diseases. Research data principally obtained from the mouse model revealed how imprinted genes act in the normal and pathological brain. However, a better understanding of imprinted gene functions calls for building detailed maps of their parent-of-origin-dependent expression and of associated epigenetic signatures. Here we review current methods for quantifying genomic imprinting at tissue and cell resolutions, with a special emphasis on methods to detect parent-of-origin dependent expression and their applications to the brain. We first focus on bulk RNA-sequencing, the main method to detect parent-of-origin-dependent expression transcriptome-wide. We discuss the benefits and caveats of bulk RNA-sequencing and provide a guideline to use it on F1 hybrid mice. We then review methods for detecting parent-of-origin-dependent expression at cell resolution, including single-cell RNA-seq, genetic reporters, and molecular probes. Finally, we provide an overview of single-cell epigenomics technologies that profile additional features of genomic imprinting, including DNA methylation, histone modifications and chromatin conformation and their combination into sc-multimodal omics approaches, which are expected to yield important insights into genomic imprinting in individual brain cells.

Published
2020

14. Responses of mature symbiotic nodules to the whole-plant systemic nitrogen signaling

Author

Gilles Clément, Stefano Colella, Antoine Le Quéré, Marc Tauzin, Marie-Laure Martin-Magniette, Ilana Lambert, Pascal Tillard, Claire Benezech, Marjorie Pervent, Dany Severac, Marc Lepetit, Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Jean-Pierre Bourgin (IJPB), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (BPMP), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay (IPS2 (UMR_9213 / UMR_1403)), Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Mathématiques et Informatique Appliquées (MIA-Paris), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-AgroParisTech-Université Paris-Saclay, ANR-16-CE20-0009,PSYCHE,Réponses systémiques des plantes aux changements environnementaux(2016), ANR-11-IDEX-0002,UNITI,Université Fédérale de Toulouse(2011), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Mathématiques et Informatique Appliquées (MIA Paris-Saclay), Colella, Stefano, Réponses systémiques des plantes aux changements environnementaux - - PSYCHE2016 - ANR-16-CE20-0009 - AAPG2016 - VALID, and Initiative d'excellence - Université Fédérale de Toulouse - - UNITI2011 - ANR-11-IDEX-0002 - IDEX - VALID

Subjects
Root nodule, Physiology, Plant Science, nitrogen, Rhizobia, 03 medical and health sciences, Symbiosis, Nitrogen Fixation, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Medicago truncatula, medicine, Plant defense against herbivory, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, [SDV.BV] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, 030304 developmental biology, 2. Zero hunger, 0303 health sciences, biology, AcademicSubjects/SCI01210, fungi, food and beverages, Nodule (medicine), [SDV.EE.IEO] Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Symbiosis, 04 agricultural and veterinary sciences, biology.organism_classification, Legumes, systemic signaling, Research Papers, mature nodules, symbiosis, Cell biology, Plant—Environment Interactions, sugar partitioning, Sinorhizobium, 040103 agronomy & agriculture, [SDV.BBM.GTP] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Rhizobium, medicine.symptom, Root Nodules, Plant, [SDV.EE.IEO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Symbiosis
Abstract

The effect of systemic signaling of whole-plant N demand on mature N2-fixing nodules was investigated. Sugar allocation and hormones are candidates to integrate symbiotic nodules to whole-plant nutritional demand., In symbiotic root nodules of legumes, terminally differentiated rhizobia fix atmospheric N2 producing an NH4+ influx that is assimilated by the plant. The plant, in return, provides photosynthates that fuel the symbiotic nitrogen acquisition. Mechanisms responsible for the adjustment of the symbiotic capacity to the plant N demand remain poorly understood. We have investigated the role of systemic signaling of whole-plant N demand on the mature N2-fixing nodules of the model symbiotic association Medicago truncatula/Sinorhizobium using split-root systems. The whole-plant N-satiety signaling rapidly triggers reductions of both N2 fixation and allocation of sugars to the nodule. These responses are associated with the induction of nodule senescence and the activation of plant defenses against microbes, as well as variations in sugars transport and nodule metabolism. The whole-plant N-deficit responses mirror these changes: a rapid increase of sucrose allocation in response to N-deficit is associated with a stimulation of nodule functioning and development resulting in nodule expansion in the long term. Physiological, transcriptomic, and metabolomic data together provide evidence for strong integration of symbiotic nodules into whole-plant nitrogen demand by systemic signaling and suggest roles for sugar allocation and hormones in the signaling mechanisms.

Published
2020

15. TALC: Transcript-level Aware Long-read Correction

Author

Dany Severac, Andrew J. Oldfield, Aubin Thomas, William Ritchie, Lucile Broseus, Emeric Dubois, Institut de génétique humaine (IGH), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Oldfield, Andrew, and Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Statistics and Probability, Gene isoform, [INFO.INFO-AI] Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Computer science, Transcript level, computer.software_genre, Biochemistry, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Transcriptome, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Molecular Biology, 030304 developmental biology, [INFO.INFO-BI] Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], 0303 health sciences, RNA, High-Throughput Nucleotide Sequencing, Genomics, Sequence Analysis, DNA, Computer Science Applications, Transcriptome Sequencing, Computational Mathematics, Rna expression, Computational Theory and Mathematics, [SDV.BBM.GTP] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Data mining, [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], computer, 030217 neurology & neurosurgery, Algorithms, Software
Abstract

Motivation Long-read sequencing technologies are invaluable for determining complex RNA transcript architectures but are error-prone. Numerous ‘hybrid correction’ algorithms have been developed for genomic data that correct long reads by exploiting the accuracy and depth of short reads sequenced from the same sample. These algorithms are not suited for correcting more complex transcriptome sequencing data. Results We have created a novel reference-free algorithm called Transcript-level Aware Long-Read Correction (TALC) which models changes in RNA expression and isoform representation in a weighted De Bruijn graph to correct long reads from transcriptome studies. We show that transcript-level aware correction by TALC improves the accuracy of the whole spectrum of downstream RNA-seq applications and is thus necessary for transcriptome analyses that use long read technology. Availability and implementation TALC is implemented in C++ and available at https://github.com/lbroseus/TALC. Supplementary information Supplementary data are available at Bioinformatics online.

Published
2020

16. The role of copy-number variation in the reinforcement of sexual isolation between the two European subspecies of the house mouse

Author

Khalid Belkhir, Henry L. North, Pierre Caminade, Carole M. Smadja, Dany Severac, Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (UMR ISEM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Zoology, University of Cambridge, Cambridge, United Kingdom, Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Génome, populations, interactions, adaptation (GPIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2), HLN was funded through an Erasmus Mundus Joint Masters Degree scholarship and an internship stipend from CMS’s research grants. The research leading to these results has received funding from the European Union’s Seventh Framework Programme [FP7/2007-2013] – Marie Curie European Reintegration Grant (ERG), under Grant agreement n°PERG06-GA-2009-251008, as well as from the Agence Nationale pour la Recherche (ANR) under Grant agreement No. 2010BLAN171401-AssortMate., ANR-06-NEUR-0043,Presynaptic-CB1,Récepteurs présynaptique cannabinoïdes de type 1 (CB1): mécanismes et fonctions dans le cortex préfrontal.(2006), SMADJA, Carole, Neurosciences, neurologie et psychiatrie - Récepteurs présynaptique cannabinoïdes de type 1 (CB1): mécanismes et fonctions dans le cortex préfrontal. - - Presynaptic-CB12006 - ANR-06-NEUR-0043 - NEURO - VALID, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), and University of Cambridge [UK] (CAM)

Subjects
0106 biological sciences, Reproductive Isolation, DNA Copy Number Variations, Isolation (health care), Subspecies, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, pool-seq, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, House mouse, Mice, 03 medical and health sciences, Hybrid zone, Genetic algorithm, [SDV.BID.EVO] Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Populations and Evolution [q-bio.PE], Animals, Mus musculus, Copy-number variation, Selection (genetic algorithm), 030304 developmental biology, reinforcement, 0303 health sciences, biology, [SDV.BID.EVO]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Populations and Evolution [q-bio.PE], Articles, Reproductive isolation, biology.organism_classification, Europe, speciation, Evolutionary biology, structural rearrangements, hybrid zone, General Agricultural and Biological Sciences, Research Article
Abstract

Reinforcement has the potential to generate strong reproductive isolation through the evolution of barrier traits as a response to selection against maladaptive hybridization, but the genetic changes associated with this process remain largely unexplored. Building upon the increasing evidence for a role of structural variants in adaptation and speciation, we addressed the role of copy-number variation in the reinforcement of sexual isolation evidenced between the two European subspecies of the house mouse. We characterized copy-number divergence between populations ofMus musculus musculusthat display assortative mate choice, and those that do not, using whole-genome resequencing data. Updating methods to detect deletions and tandem duplications (collectively: copy-number variants, CNVs) in Pool-Seq data, we developed an analytical pipeline dedicated to identifying genomic regions showing the expected pattern of copy-number displacement under a reinforcement scenario. This strategy allowed us to detect 1824 deletions and seven tandem duplications that showed extreme differences in frequency between behavioural classes across replicate comparisons. A subset of 480 deletions and four tandem duplications were specifically associated with the derived trait of assortative mate choice. These ‘Choosiness-associated’ CNVs occur in hundreds of genes. Consistent with our hypothesis, such genes included olfactory receptors potentially involved in the olfactory-based assortative mate choice in this system as well as one gene,Sp110, that is known to show patterns of differential expression between behavioural classes in an organ used in mate choice—the vomeronasal organ. These results demonstrate that fine-scale structural changes are common and highly variable within species, despite being under-studied, and may be important targets of reinforcing selection in this system and others.This article is part of the theme issue ‘Towards the completion of speciation: the evolution of reproductive isolation beyond the first barriers’.

Published
2020

17. Lamin C Counteracts Glucose Intolerance in Aging, Obesity, and Diabetes Through β-Cell Adaptation

Author

Patricia Cavelier, Jean-Sébastien Annicotte, Isabel C. Lopez-Mejia, Marion de Toledo, Célia Barrachina, Marine Pratlong, Jamal Tazi, Carine Chavey, Xavier Gromada, Centre de recherche en Biologie Cellulaire (CRBM), Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Center for Integrative Genomics - Institute of Bioinformatics, Génopode (CIG), Swiss Institute of Bioinformatics [Lausanne] (SIB), Université de Lausanne (UNIL)-Université de Lausanne (UNIL), Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (IGMM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Metabolic functional (epi)genomics and molecular mechanisms involved in type 2 diabetes and related diseases - UMR 8199 - UMR 1283 (GI3M), Institut Pasteur de Lille, Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), This work was supported by grants from the Swiss National Science Foundation (Ambizione PZ00P3-168077 to I.C.L.-M.), Conseil Régional Hauts de France et Métropole Européenne de Lille (to X.G. and J.-S.A.), European Genomic Institute for Diabetes (ANR-10-LABX-46 to J.-S.A.), Agence Nationale de la Recherche (BETAPLASTICITY, ANR-17-CE14-0034 to J.-S.A.), European Foundation for the Study of Diabetes (to J.-S.A.), I-SITE Université Lille Nord-Europe (EpiRNA-Diab to J.-S.A.), Société Francophone du Diabète (to J.-S.A.), INSERM, CNRS, Lille University, Association pour la Recherche sur le Diabète (to J.-S.A.), and OSEO Innovation Stratégique Industrielle CaReNA (I 13 03 008W to J.T.)., ANR-17-CE14-0034,BETAPLASTICITY,Identification du rôle du facteur de transcription E2F1 dans l'identité et la plasticité de la cellule bétâ pancréatique(2017), Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL)-Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Metabolic functional (epi)genomics and molecular mechanisms involved in type 2 diabetes and related diseases - UMR 8199 - UMR 1283 (EGENODIA (GI3M)), de Toledo, Marion, and Identification du rôle du facteur de transcription E2F1 dans l'identité et la plasticité de la cellule bétâ pancréatique - - BETAPLASTICITY2017 - ANR-17-CE14-0034 - AAPG2017 - VALID

Subjects
0301 basic medicine, Gene isoform, Blood Glucose, medicine.medical_specialty, Aging, [SDV.IMM] Life Sciences [q-bio]/Immunology, Endocrinology, Diabetes and Metabolism, [SDV]Life Sciences [q-bio], 030209 endocrinology & metabolism, Mice, Transgenic, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, [SDV.BC.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC], Biology, LMNA, 03 medical and health sciences, Mice, 0302 clinical medicine, [SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer, Internal medicine, Diabetes mellitus, Insulin-Secreting Cells, Glucose Intolerance, Internal Medicine, medicine, Diabetes Mellitus, [SDV.BC.BC] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC], Animals, Insulin, Secretion, Obesity, Pancreas, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, geography, geography.geographical_feature_category, [SDV.MHEP] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology, integumentary system, Islet, medicine.disease, Progerin, Glucagon, Lamin Type A, [SDV] Life Sciences [q-bio], 030104 developmental biology, Endocrinology, Mitochondrial biogenesis, [SDV.IMM]Life Sciences [q-bio]/Immunology, Energy Metabolism, Lamin, [SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology
Abstract

International audience; Aging-dependent changes in tissue function are associated with the development of metabolic diseases. However, the molecular connections linking aging, obesity, and diabetes remain unclear. Lamin A, lamin C, and progerin, products of the Lmna gene, have antagonistic functions on energy metabolism and life span. Lamin C, albeit promoting obesity, increases life span, suggesting that this isoform is crucial for maintaining healthy conditions under metabolic stresses. Because β-cell loss during obesity or aging leads to diabetes, we investigated the contribution of lamin C to β-cell function in physiopathological conditions. We demonstrate that aged lamin C only–expressing mice (LmnaLCS/LCS) become obese but remain glucose tolerant due to adaptive mechanisms including increased β-cell mass and insulin secretion. Triggering diabetes in young mice revealed that LmnaLCS/LCS animals normalize their fasting glycemia by both increasing insulin secretion and regenerating β-cells. Genome-wide analyses combined to functional analyses revealed an increase of mitochondrial biogenesis and global translational rate in LmnaLCS/LCS islets, two major processes involved in insulin secretion. Altogether, our results demonstrate for the first time that the sole expression of lamin C protects from glucose intolerance through a β-cell–adaptive transcriptional program during metabolic stresses, highlighting Lmna gene processing as a new therapeutic target for diabetes treatment.

Published
2020

18. A Sustained Immune Response Supports Long-Term Antiviral Immune Priming in the Pacific Oyster, Crassostrea gigas

Author

Julien de Lorgeril, Guillaume Mitta, Cristian Chaparro, Agnès Vergnes, Delphine Destoumieux-Garzón, Bruno Petton, Philippe Haffner, Célia Barrachina, Yannick Gueguen, Jeremie Vidal-Dupiol, Caroline Montagnani, Maxime Lafont, Benjamin Gourbal, Interactions Hôtes-Pathogènes-Environnements (IHPE), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-14-CE19-0023,DECIPHER,Déchiffrage des maladies multifactorielles: cas des mortalités de l'huître(2014), ANR-13-JSV7-0009,INVIMORY,Immunité mémoire chez les invertébrés : spécificité et mécanismes de l'immunité mémoire chez le mollusque Lophotrochozoaire Biomphalaria glabrata.(2013), ANR-11-IDEX-0002,UNITI,Université Fédérale de Toulouse(2011), European Project: 678589,H2020,H2020-SFS-2015-2,VIVALDI(2016), Modat, Anne, Appel à projets générique - Déchiffrage des maladies multifactorielles: cas des mortalités de l'huître - - DECIPHER2014 - ANR-14-CE19-0023 - Appel à projets générique - VALID, Jeunes Chercheuses et Jeunes Chercheurs - Immunité mémoire chez les invertébrés : spécificité et mécanismes de l'immunité mémoire chez le mollusque Lophotrochozoaire Biomphalaria glabrata. - - INVIMORY2013 - ANR-13-JSV7-0009 - JC - VALID, Initiative d'excellence - Université Fédérale de Toulouse - - UNITI2011 - ANR-11-IDEX-0002 - IDEX - VALID, Preventing and mitigating farmed bivalve diseases - VIVALDI - - H20202016-03-01 - 2020-02-29 - 678589 - VALID, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Oyster, invertebrate-microbe interactions, Priming (immunology), poly(I-C), immune memory, Transcriptome, antiviral response, Interferon, innate immunity, 0303 health sciences, oyster, biology, [SDV.BID.EVO]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Populations and Evolution [q-bio.PE], 030302 biochemistry & molecular biology, interferon, Pacific oyster, Acquired immune system, QR1-502, DNA Virus Infections, Up-Regulation, interferons, poly(I·C), medicine.drug, animal structures, Microbiology, ostreid herpesvirus, Host-Microbe Biology, 03 medical and health sciences, Immune system, Virology, biology.animal, medicine, [SDV.BID.EVO] Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Populations and Evolution [q-bio.PE], Animals, POMS, 14. Life underwater, Crassostrea, priming, 030304 developmental biology, Innate immune system, OsHV-1, Gene Expression Profiling, fungi, DNA Viruses, mollusks, transcriptomic, biology.organism_classification, Immunity, Innate, [SDE.BE] Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Poly I-C, Immunology, Commentary, bacteria, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract

Viral diseases cause significant losses in aquaculture. Prophylactic measures, such as immune priming, are promising control strategies. Treatment of the Pacific oyster (Crassostrea gigas) with the double-stranded RNA analog poly(I·C) confers long-term protection against infection with ostreid herpesvirus 1, the causative agent of Pacific oyster mortality syndrome. In a recent article in mBio, Lafont and coauthors (M. Lafont, A. Vergnes, J. Vidal-Dupiol, J., Viral diseases cause significant losses in aquaculture. Prophylactic measures, such as immune priming, are promising control strategies. Treatment of the Pacific oyster (Crassostrea gigas) with the double-stranded RNA analog poly(I·C) confers long-term protection against infection with ostreid herpesvirus 1, the causative agent of Pacific oyster mortality syndrome. In a recent article in mBio, Lafont and coauthors (M. Lafont, A. Vergnes, J. Vidal-Dupiol, J. de Lorgeril, et al., mBio 11:e02777-19, 2020, https://doi.org/10.1128/mBio.02777-19) characterized the transcriptome of oysters treated with poly(I·C). This immune stimulator induced genes related to the interferon and apoptosis pathways. This response overlaps the response to viral infection, and high expression levels of potential effector genes are maintained for up to 4 months. This work opens the door to characterization of the phenomena of immune priming in a poorly studied invertebrate model. It also highlights the importance of interferon-like responses for invertebrate antiviral immunity.

Published
2020

19. In vitro shared transcriptomic responses of Aedes aegypti to arboviral infections: example of dengue and Rift Valley fever viruses

Author

LICCIARDI, Séverine, LOIRE, Etienne, CARDINALE, Eric, GISLARD, Marie, DUBOIS, Emeric, CÊTRE-SOSSAH, Catherine, Guerineau, Nathalie C., Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique - - France-Génomique2010 - ANR-10-INBS-0009 - INBS - VALID, Animal, Santé, Territoires, Risques et Ecosystèmes (UMR ASTRE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Montpellier (UM), Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), This study was funded by INTERREG FEDER TROI 2015-2017 under the DP One Health Indian Ocean (http://www.onehealth-oi.org) and the project MOM (Ministere des Outre-Mer, 2013-2014). MGX acknowledges financial support from France Genomique National infrastructure, funded as part of 'Investissement d'avenir' program managed by Agence Nationale pour la Recherche (contract ANR-10-INBS-09)., ANR-10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010), and Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Rift Valley Fever, Virologie, [SDV]Life Sciences [q-bio], Genes, Insect, Mosquito Vectors, Virus de la fièvre de la vallée du Rift, Arbovirus Infections, lcsh:Infectious and parasitic diseases, Dengue, Aedes aegypti, In vitro, Aedes, Expression des gènes, Animals, Humans, lcsh:RC109-216, Lectins, C-Type, Transcriptomic responses, Host Microbial Interactions, Gene Expression Profiling, Research, Transferrin, Dengue Virus, L10 - Génétique et amélioration des animaux, arboviruses [EN], Rift Valley fever virus, Épidémiologie, [SDV] Life Sciences [q-bio], Vecteur de maladie, S50 - Santé humaine, Serine Proteases, Transcriptome, L72 - Organismes nuisibles des animaux, Arboviruses
Abstract

International audience; Background: Arthropod borne virus infections are the cause of severe emerging diseases. Among the diseases due to arboviruses, dengue (DEN) and Rift Valley fever (RVF) are in the top ten in the list of diseases responsible of severe human cases worldwide. Understanding the effects of viral infection on gene expression in competent vectors is a challenge for the development of early diagnostic tools and may enable researchers and policy makers to better anticipate outbreaks in the next future.Methods: In this study, alterations in gene expression across the entire Aedes aegypti genome during infection with DENV and RVFV were investigated in vitro at two time points of infection, the early phase (24 h) and the late phase (6 days) of infection using the RNA sequencing approach RESULTS: A total of 10 upregulated genes that share a similar expression profile during infection with both viruses at early and late phases of infection were identified. Family B and D clip-domain serine proteases (CLIP) were clearly overrepresented as well as C-type lectins and transferrin.Conclusions: Our data highlight the presence of 10 viral genes upregulated in Ae. aegypti during infection. They may also be targeted in the case of the development of broad-spectrum anti-viral diagnostic tools focusing the mosquito vectors rather than the mammalian hosts as they may predict the emergence of outbreaks.

Published
2020

20. Near-chromosome level genome assembly of the fruit pest Drosophila suzukii using long-read sequencing

Author

Mathieu Gautier, Nicolas Gompel, Roxane Boyer, Jack E. Green, Arnaud Estoup, Hugues Parinello, Rita Jaenichen, Jochen B. W. Wolf, Marianthi Karageorgi, Mathilde Cagnon, Mathilde Paris, Benjamin Prud'homme, Institut de Biologie du Développement de Marseille (IBDM), Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Inflammasome NLRP3 – NLRP3 Inflammasome, Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique ( GeT-PlaGe), Plateforme Génome & Transcriptome (GET), Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), Uppsala University, University of California [Berkeley] (UC Berkeley), University of California (UC), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), ANR-16-CE02-0015,SWING,Invasion mondiale de la drosophile à aile tachetée: Génétique, plasticité et potentiel évolutif(2016), European Project: 615789,EC:FP7:ERC,ERC-2013-CoG,SPOT.COM(2014), Centre International de Recherche en Infectiologie - UMR (CIRI), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), University of California [Berkeley], University of California, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
Male, 0106 biological sciences, [SDV]Life Sciences [q-bio], Genome, Insect, Sequence assembly, lcsh:Medicine, Biology, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Genome, Article, Evolutionsbiologi, Contig Mapping, 03 medical and health sciences, Genetics, Animals, Genetik, Drosophila suzukii, lcsh:Science, Drosophila, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Evolutionary Biology, Polymorphism, Genetic, Invasive species, Whole Genome Sequencing, Contig, Comparative genomics, Strain (biology), lcsh:R, Ecological genetics, High-Throughput Nucleotide Sequencing, Chromosome, Genomics, Gene Annotation, Genetic hybridization, biology.organism_classification, Chromosomes, Insect, DNA transposable elements, Evolutionary biology, Fruit, Female, lcsh:Q, Structural variation
Abstract

Over the past decade, the spotted wing Drosophila, Drosophila suzukii, has invaded Europe and America and has become a major agricultural pest in these areas, thereby prompting intense research activities to better understand its biology. Two draft genome assemblies based on short-read sequencing were released in 2013 for this species. Although valuable, these resources contain pervasive assembly errors and are highly fragmented, two features limiting their values. Our purpose here was to improve the assembly of the D. suzukii genome. For this, we generated PacBio long-read sequencing data at 160X sequence coverage and assembled a novel, contiguous D. suzukii genome. We obtained a high-quality assembly of 270 Mb (with 546 contigs, a N50 of 2.6Mb, a L50 of 15, and a BUSCO score of 95%) that we called WT3-2.0. We found that despite 16 rounds of full-sib crossings the D. suzukii strain that we sequenced has maintained high levels of polymorphism in some regions of its genome (ca. 19Mb). As a consequence, the quality of the assembly of these regions was reduced. We explored possible origins of this high residual diversity, including the presence of structural variants and a possible heterogeneous admixture pattern of North American and Asian ancestry. Overall, our WT3-2.0 assembly provides a higher quality genomic resource compared to the previous one in terms of general assembly statistics, sequence quality and gene annotation. This new D. suzukii genome assembly is therefore an improved resource for high-throughput sequencing approaches, as well as manipulative genetic technologies to study D. suzukii.

Published
2020

21. Sex chromosome and sex locus characterization in goldfish, Carassius auratus (Linnaeus, 1758)

Author

Ming, Wen, Romain, Feron, Qiaowei, Pan, Justine, Guguin, Elodie, Jouanno, Amaury, Herpin, Christophe, Klopp, Cedric, Cabau, Margot, Zahm, Hugues, Parrinello, Laurent, Journot, Shawn M, Burgess, Yoshihiro, Omori, John H, Postlethwait, Manfred, Schartl, Yann, Guiguen, Hunan Normal University, Laboratoire de Physiologie et Génomique des Poissons (LPGP), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), University of Lausanne, Lausanne, Switzerland, Swiss Institute of Bioinformatics [Lausanne] (SIB), Université de Lausanne (UNIL), Plateforme Bio-Informatique - Génotoul, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Système d'Information des GENomes des Animaux d'Elevage (SIGENAE), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), National Human Genome Research Institute (NHGRI), Nagahama Institute of Bioscience and Technology, Osaka University [Osaka], University of Oregon [Eugene], University of Würzburg, Texas State University, Grant-in-Aid for Scientific Research (19 K22426) - Grants: R01OD011116 and 5R01GM085318 from the USA National Institutes of Health - ANAEE-France National infrastructure, ANR-13-ISV7-0005,PhyloSex,Evolution des déterminants majeurs du sexe chez les poissons.(2013), ANR-10- INBS0009,INBS,France-Génomique, Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), State Key Laboratory of Developmental Biology of Freshwater Fish, Hunan University [Changsha] (HNU), University of Lausanne (UNIL), Département d'écologie et évolution [Lausanne] (DEE), Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1), Institute for Protein Research [Osaka], Nagahama Institute of Bio-Science and Technology, Oregon State University (OSU), 'Agence Nationale de la Recherche' and the 'Deutsche Forschungsgemeinschaft' (ANR/DFG,PhyloSex project, 2014–2016) to MS and YG. Montpellier Genomics (MGX)facility was supported by France Génomique National infrastructure, fundedas part of 'Investissement d’avenir' program managed by Agence Nationalepour la Recherche (contract ANR-10-INBS-09). This work was also supportedby Grant-in-Aid for Scientific Research (19 K22426) to YO, and grantsR01OD011116 and 5R01GM085318 from the USA National Institutes of Healthto JHP. INRAE-U3E was supported by a PEARL INRAE 1036 U3E funding fromthe ANAEE-France National infrastructure., ANR-10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL), Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRAE), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Naudinat, Carine, Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique - - France-Génomique2010 - ANR-10-INBS-0009 - INBS - VALID, and Blanc – Accords bilatéraux 2013 - Evolution des déterminants majeurs du sexe chez les poissons. - - PhyloSex2013 - ANR-13-ISV7-0005 - Blanc – Accords bilatéraux 2013 - VALID

Subjects
Male, Male genome assembly, [SDV.OT]Life Sciences [q-bio]/Other [q-bio.OT], Sex Chromosomes, lcsh:QH426-470, Sex markers, Genetic Linkage, [SDV.OT] Life Sciences [q-bio]/Other [q-bio.OT], lcsh:Biotechnology, [SDV]Life Sciences [q-bio], Poolseq, RADseq, Sex Determination Processes, Sex determination, [SDV] Life Sciences [q-bio], lcsh:Genetics, Y Chromosome, lcsh:TP248.13-248.65, Goldfish, Animals, Female, Goldfish/genetics, Sex Chromosomes/genetics, Sex Determination Processes/genetics, Research Article
Abstract

International audience; Background - Goldfish is an important model for various areas of research, including neural development and behavior and a species of significant importance in aquaculture, especially as an ornamental species. It has a male heterogametic (XX/XY) sex determination system that relies on both genetic and environmental factors, with high temperatures being able to produce female-to-male sex reversal. Little, however, is currently known on the molecular basis of genetic sex determination in this important cyprinid model. Here we used sequencing approaches to better characterize sex determination and sex-chromosomes in an experimental strain of goldfish. Results - Our results confirmed that sex determination in goldfish is a mix of environmental and genetic factors and that its sex determination system is male heterogametic (XX/XY). Using reduced representation (RAD-seq) and whole genome (pool-seq) approaches, we characterized sex-linked polymorphisms and developed male specific genetic markers. These male specific markers were used to distinguish sex-reversed XX neomales from XY males and to demonstrate that XX female-to-male sex reversal could even occur at a relatively low rearing temperature (18 °C), for which sex reversal has been previously shown to be close to zero. We also characterized a relatively large non-recombining region (~ 11.7 Mb) on goldfish linkage group 22 (LG22) that contained a high-density of male-biased genetic polymorphisms. This large LG22 region harbors 373 genes, including a single candidate as a potential master sex gene, i.e., the anti-Mullerian hormone gene (amh). However, no sex-linked polymorphisms were detected in the coding DNA sequence of the goldfish amh gene. Conclusions - These results show that our goldfish strain has a relatively large sex locus on LG22, which is likely the Y chromosome of this experimental population. The presence of a few XX males even at low temperature also suggests that other environmental factors in addition to temperature could trigger female-to-male sex reversal. Finally, we also developed sex-linked genetic markers, which will be important tools for future research on sex determination in our experimental goldfish population. However, additional work would be needed to explore whether this sex locus is conserved in other populations of goldfish.

Published
2020

22. A transposon story : from TE content to TE dynamic invasion of Drosophila genomes using the single-molecule sequencing technology from Oxford Nanopore

Author

Séverine Chambeyron, Nelly Burlet, Judit Salces-Ortiz, Bruno Mugat, Philippe Veber, François Sabot, Nguyet Thi-Minh Dang, Alain Pélisson, Marie Fablet, Cristina Vieira, Yuki Ogyama, Vincent Mérel, Matthieu Boulesteix, Mourdas Mohamed, Dany Severac, Institut de génétique humaine (IGH), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Diversité, adaptation, développement des plantes (UMR DIADE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Eléments transposables, évolution, populations, Département génétique, interactions et évolution des génomes [LBBE] (GINSENG), Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universitat Pompeu Fabra [Barcelona] (UPF), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Equipe de recherche européenne en algorithmique et biologie formelle et expérimentale (ERABLE), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fondation pour la Recherche Médicale, Agence Nationale de la Recherche (France), and Centre National de la Recherche Scientifique (France)

Subjects
0301 basic medicine, Transposable element, Drosophila simulans, Piwi-interacting RNA, ONT, Computational biology, piRNA, Genome, Article, Transposition (music), 03 medical and health sciences, Nanopores, 0302 clinical medicine, Chromosome (genetic algorithm), [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Melanogaster, Animals, lcsh:QH301-705.5, Drosophila melanogaster, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, biology, [SDV.BBM.BM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology, General Medicine, biology.organism_classification, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], 030104 developmental biology, lcsh:Biology (General), DNA Transposable Elements, Drosophila, Nanopore sequencing, transposable elements, Transposable elements, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract

Transposable elements (TEs) are the main components of genomes. However, due to their repetitive nature, they are very difficult to study using data obtained with short-read sequencing technologies. Here, we describe an efficient pipeline to accurately recover TE insertion (TEI) sites and sequences from long reads obtained by Oxford Nanopore Technology (ONT) sequencing. With this pipeline, we could precisely describe the landscapes of the most recent TEIs in wild-type strains of Drosophila melanogaster and Drosophila simulans. Their comparison suggests that this subset of TE sequences is more similar than previously thought in these two species. The chromosome assemblies obtained using this pipeline also allowed recovering piRNA cluster sequences, which was impossible using short-read sequencing. Finally, we used our pipeline to analyze ONT sequencing data from a D. melanogaster unstable line in which LTR transposition was derepressed for 73 successive generations. We could rely on single reads to identify new insertions with intact target site duplications. Moreover, the detailed analysis of TEIs in the wild-type strains and the unstable line did not support the trap model claiming that piRNA clusters are hotspots of TE insertions., This research was funded by the Fondation pour la Recherche Médicale, grant number “DEQ20180339167” to S.C, by the ANR Exhyb to C.V., by the CNRS.

Published
2020

23. LIX1 regulates YAP activity and controls gastrointestinal cancer cell plasticity

Author

Sébastien Sagnol, Pascal de Santa Barbara, Tom Lesluyes, Amandine Guérin, Marine Pratlong, Sandrine Faure, Delphine Martire, Eva Trenquier, Fréderic Chibon, Elise Lefebvre, MORNET, Dominique, Physiologie & médecine expérimentale du Cœur et des Muscles [U 1046] (PhyMedExp), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Cancer Research Center of Toulouse, University of Toulouse, Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BioCampus (BCM), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BioCampus Montpellier (BCM), and Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0301 basic medicine, sarcoma, [SDV]Life Sciences [q-bio], Cell Plasticity, Autophagy-Related Proteins, Cell Cycle Proteins, Chick Embryo, smooth muscle, 0302 clinical medicine, Tumor Cells, Cultured, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Gastrointestinal Neoplasms, YAP1, GiST, Effector, Prognosis, 3. Good health, Gene Expression Regulation, Neoplastic, Survival Rate, [SDV] Life Sciences [q-bio], medicine.anatomical_structure, 030220 oncology & carcinogenesis, symbols, Molecular Medicine, Original Article, Sarcoma, signaling pathway, Gastrointestinal Stromal Tumors, Mesenchyme, Biology, 03 medical and health sciences, symbols.namesake, Biomarkers, Tumor, medicine, Animals, Humans, cancer, Progenitor cell, Cell Proliferation, Mesenchymal stem cell, Original Articles, LIX1, Cell Biology, medicine.disease, gastrointestinal, digestive system diseases, Interstitial cell of Cajal, 030104 developmental biology, Cancer research, Neoplasm Recurrence, Local, Transcription Factors
Abstract

Gastrointestinal stromal tumours (GISTs), the most common mesenchymal neoplasm of the gastrointestinal tract, result from deregulated proliferation of transformed KIT‐positive interstitial cells of Cajal that share mesenchymal progenitors with smooth muscle cells. Despite the identification of selective KIT inhibitors, primary resistance and relapse remain a major concern. Moreover, most patients develop resistance partly through reactivation of KIT and its downstream signalling pathways. We previously identified the Limb Expression 1 (LIX1) gene as a unique marker of digestive mesenchyme immaturity. We also demonstrated that LIX1 regulates mesenchymal progenitor proliferation and differentiation by controlling the Hippo effector YAP1, which is constitutively activated in many sarcomas. Therefore, we wanted to determine LIX1 role in GIST development. We found that LIX1 is strongly up‐regulated in GIST samples and this is associated with unfavourable prognosis. Moreover, LIX1 controls GIST cell proliferation in vitro and in vivo. Upon LIX1 inactivation in GIST cells, YAP1/TAZ activity is reduced, KIT (the GIST signature) is down‐regulated, and cells acquire smooth muscle lineage features. Our data highlight LIX1 role in digestive mesenchyme‐derived cell‐fate decisions and identify this novel regulator as a target for drug design for GIST treatment by influencing its differentiation status.

Published
2020

24. Sex chromosome and sex locus characterization in the goldfish, Carassius auratus

Author

Hugues Parrinello, Amaury Herpin, Margot Zahm, Romain Feron, Manfred Schartl, Ming Wen, Shawn M. Burgess, Elodie Jouanno, Qiaowei Pan, Yann Guiguen, Laurent Journot, Christophe Klopp, Justine Guguin, Cédric Cabau, John H. Postlethwait, Yoshihiro Omori, Laboratoire de Physiologie et Génomique des Poissons (LPGP), Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Hunan Normal University, University of Lausanne (UNIL), Swiss Institute of Bioinformatics [Lausanne] (SIB), Université de Lausanne (UNIL), Department of Ecology and Evolution, Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), National Human Genome Research Institute (NHGRI), Nagahama Institute of Bio-Science and Technology, Osaka University, Institute of Neuroscience, University of Oregon [Eugene], University of Würzburg, Texas State University, This project was supported by funds from the 'Agence Nationale de la Recherche' and the 'Deutsche Forschungsgemeinschaft' (ANR/DFG, PhyloSex project, 2014-2016) to MS and YG. Montpellier Genomics (MGX) facility was supported by France Génomique National infrastructure, funded as part of 'Investissement d’avenir' program managed by Agence Nationale pour la Recherche (contract ANR-10-INBS-09). This work was also supported by Grant-in-Aid for Scientific Research (19K22426) to YO, and grants R01OD011116 and 5R01GM085318 from the USA National Institutes of Health to JHP, ANR-13-ISV7-0005,PhyloSex,Evolution des déterminants majeurs du sexe chez les poissons.(2013), ANR-10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010), ProdInra, Migration, Blanc – Accords bilatéraux 2013 - Evolution des déterminants majeurs du sexe chez les poissons. - - PhyloSex2013 - ANR-13-ISV7-0005 - Blanc – Accords bilatéraux 2013 - VALID, Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique - - France-Génomique2010 - ANR-10-INBS-0009 - INBS - VALID, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Hunan Normal University (HNU), Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT], Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), and Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0106 biological sciences, male genome assembly, [SDV]Life Sciences [q-bio], marqueur génétique, sex determination, Locus (genetics), [MATH] Mathematics [math], [SDV.GEN] Life Sciences [q-bio]/Genetics, [SDV.GEN.GA] Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, [INFO] Computer Science [cs], Biology, Y chromosome, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Genome, reproduction, 03 medical and health sciences, poisson, cyprinidae, température, Sex-determination system, chromosome sexuel, [INFO]Computer Science [cs], 14. Life underwater, goldfish, [MATH]Mathematics [math], Gene, poolseq, 030304 developmental biology, Genetics, 0303 health sciences, [SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, détermination du sexe, génome, carassius auratus, RADseq, Sex reversal, [SDV] Life Sciences [q-bio], poisson rouge, [SDV.GEN.GA]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, espèce modèle, aquaculture, Genetic marker, facteur externe, sex markers, Heterogametic sex
Abstract

BackgroundGoldfish is an important model for various areas of research, including neural development and behavior and a species of significant importance in aquaculture, especially as an ornamental species. It has a male heterogametic (XX/XY) sex determination system that relies on both genetic and environmental factors, with high temperatures being able to produce female-to-male sex reversal. Little, however, is currently known on the molecular basis of genetic sex determination in this important cyprinid model. We used sequencing approaches to better characterize sex determination and sex-chromosomes in goldfish.ResultsOur results confirmed that sex determination in goldfish is a mix of environmental and genetic factors and that its sex determination system is male heterogametic (XX/XY). Using reduced representation (RAD-seq) and whole genome (pool-seq) approaches, we characterized sex-linked polymorphisms and developed male specific genetic markers. These male specific markers were used to distinguish sex-reversed XX neomales from XY males and to demonstrate that XX female-to-male sex reversal could even occur at a relatively low rearing temperature (18°C), for which sex reversal has been previously shown to be close to zero. We also characterized a relatively large non-recombining region (∼11.7 Mb) on goldfish linkage group 22 (LG22) that contained a high-density of male-biased genetic polymorphisms. This large LG22 region harbors 373 genes, including a single candidate as a potential master sex gene, i.e., the anti-Mullerian hormone gene (amh). However, no sex-linked polymorphisms were detected in the goldfish amh gene or its 5 kb proximal promoter sequence.ConclusionsThese results show that goldfish have a relatively large sex locus on LG22, which is likely the goldfish Y chromosome. The presence of a few XX males even at low temperature also suggests that other environmental factors in addition to temperature could trigger female-to-male sex reversal. Finally, we also developed sex-linked genetic markers in goldfish, which will be important for future research on sex determination and aquaculture applications in this species.

Published
2019
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25. Ensifer aridi LMR001T Symbiosis and Tolerance to Stress Do Not Require the Alternative Sigma Factor RpoE2

Author

Antoine Le Quéré, Emeric Dubois, Hassan Ait-Benhassou, Dany Severac, Abdelkarim Filali-Maltouf, Meryem Belfquih, Ilham Sakrouhi, Université Mohammed V de Rabat [Agdal] (UM5), Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Moroccan Foundation for Advanced Science, Innovation and Research (MASCIR), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), French Institute of Research for the Development (IRD) through the LMI LBMV, French Institute of Research for the Development (IRD) through the ARTS PhD grant, Université Mohammed V de Rabat [Agdal], Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Astruc, Suzette

Subjects
[SDV.SA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences, Osmotic shock, Mutagenesis (molecular biology technique), Ensifer aridi, Biology, Rhizobia, Transcriptome, 03 medical and health sciences, Symbiosis, Sigma factor, alternative sigma factor, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, [SDV.BV] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Gene, 030304 developmental biology, [SDV.SA] Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences, 0303 health sciences, 030306 microbiology, hyperosmotic stress response, Agriculture, Chemotaxis, RNAseq, biology.organism_classification, Cell biology, Agronomy and Crop Science
Abstract

The recently proposed species Ensifer aridi represents an interesting model to study adaptive mechanisms explaining its maintenance under stressful pedo-climatic conditions. To get insights into functions associated with hyperosmotic stress adaptation in E. aridi, we first performed RNAseq profiling of cells grown under sub-lethal stresses applied by permeating (NaCl) and non-permeating (PEG8000) solutes that were compared to a transcriptome from unstressed bacteria. Then an a priori approach, consisting of targeted mutagenesis of the gene encoding alternative sigma factor (rpoE2), involved in the General Stress Response combined with phenotyping and promoter gfp fusion-based reporter assays of selected genes was carried out to examine the involvement of rpoE2 in symbiosis and stress response. The majority of motility and chemotaxis genes were repressed by both stresses. Results also suggest accumulation of compatible solute trehalose under stress and other metabolisms such as inositol catabolism or the methionine cycling-generating S-adenosyl methionine appears strongly induced notably under salt stress. Interestingly, many functions regulated by salt were shown to favor competitiveness for nodulation in other rhizobia, supporting a role of stress genes for proper symbiosis’ development and functioning. However, despite activation of the general stress response and identification of several genes possibly under its control, our data suggest that rpoE2 was not essential for stress tolerance and symbiosis’ development, indicating that E. aridi possesses alternative regulatory mechanisms to adapt and respond to stressful environments.

Published
2021

26. A whole-genome scan for association with invasion success in the fruit fly Drosophila suzukii using contrasts of allele frequencies corrected for population structure

Author

Mathieu Gautier, Marc Kenis, Mathilde Paris, Arnaud Estoup, Nicolas Borowiec, Heiko Vogel, Heidrun Vogt, Lauren M Diepenbrock, Anne Loiseau, Benoit Facon, Benjamin Prud'homme, Donald K. Price, Christelle Guédot, Jinping Zhang, Xiao Chen, Antoine Fraimout, Hugues Parrinello, Laure Olazcuaga, Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie du Développement de Marseille (IBDM), Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Wisconsin-Madison, North Carolina State University [Raleigh] (NC State), University of North Carolina System (UNC), Centre for Agricultural and Biosciences International Europe - Switzerland (CABI Europe - Switzerland), Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS), Yunnan Agricultural University, Institut Sophia Agrobiotech (ISA), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Côte d'Azur (UCA), Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical (UMR PVBMT), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Julius Kühn-Institut (JKI), University of Nevada [Las Vegas] (WGU Nevada), Max Planck Institute for Chemical Ecology, Max-Planck-Gesellschaft, ANR-16-CE02-0015,SWING,Invasion mondiale de la drosophile à aile tachetée: Génétique, plasticité et potentiel évolutif(2016), ANR-10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS)

Subjects
0106 biological sciences, BayPass, [SDV]Life Sciences [q-bio], Genome, Insect, Population, Adaptation, Biological, Genome Scan, Genome-wide association study, Single-nucleotide polymorphism, Biology, AcademicSubjects/SCI01180, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Genome, 03 medical and health sciences, Gene Frequency, Drosophila suzukii, Genetics, Animals, GWAS, Biological invasions, education, Molecular Biology, Allele frequency, Drosophila, Discoveries, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, education.field_of_study, Pool-Seq 1, Models, Genetic, Pool-Seq, AcademicSubjects/SCI01130, 15. Life on land, biology.organism_classification, Evolutionary biology, Drosophila melanogaster, Introduced Species
Abstract

Evidence is accumulating that evolutionary changes are not only common during biological invasions but may also contribute directly to invasion success. The genomic basis of such changes is still largely unexplored. Yet, understanding the genomic response to invasion may help to predict the conditions under which invasiveness can be enhanced or suppressed. Here we characterized the genome response of the spotted wing drosophilaDrosophila suzukiiduring the worldwide invasion of this pest insect species, by conducting a genome-wide association study to identify genes involved in adaptive processes during invasion. Genomic data from 22 population samples were analyzed to detect genetic variants associated with the status (invasive versus native) of the sampled populations based on a newly developed statistic, we calledC2, that contrasts allele frequencies corrected for population structure. This new statistical framework has been implemented in an upgraded version of the program BayPass. We identified a relatively small set of single nucleotide polymorphisms (SNPs) that show a highly significant association with the invasive status of populations. In particular, two genesRhoGEF64Candcpo, the latter contributing to natural variation in several life-history traits (including diapause) inDrosophila melanogaster, contained SNPs significantly associated with the invasive status in the two separate main invasion routes ofD. suzukii. Our methodological approaches can be applied to any other invasive species, and more generally to any evolutionary model for species characterized by non-equilibrium demographic conditions for which binary covariables of interest can be defined at the population level.

Published
2019
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27. The sterlet sturgeon genome sequence and the mechanisms of segmental rediploidization

Author

Romain Feron, Mateus Contar Adolfi, Matthias Stöck, Chad Tomlinson, Ingo Braasch, Wesley C. Warren, Kang Du, John H. Postlethwait, Dmitry Yu Prokopov, Hugues Parrinello, Heiner Kuhl, Susanne Kneitz, Petra Fischer, Manfred Schartl, Yann Guiguen, Cédric Cabau, Axel Meyer, I. G. Kichigin, Vladimir A. Trifonov, Jörn Gessner, Alexey I. Makunin, Laurent Journot, Sven Wuertz, Carole Iampietro, Christophe Klopp, Werner Kloas, Joost M. Woltering, Cornelia Schmidt, University of Würzburg = Universität Würzburg, Leibniz Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB), Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Universität Konstanz, Université de Lausanne (UNIL), Swiss Institute of Bioinformatics [Lausanne] (SIB), Novosibirsk State University (NSU), Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique ( GeT-PlaGe), Plateforme Génome & Transcriptome (GET), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1), Washington University School of Medecine [Saint Louis, MO], University of Oregon [Eugene], Michigan State University [East Lansing], Michigan State University System, Novosibirsk State Technical University, University of Missouri [Columbia] (Mizzou), University of Missouri System, Laboratoire de Physiologie et Génomique des Poissons (LPGP), Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Texas State University, German Research Foundation (DFG) /DFG SCHA 408/14-1 /SCHA 408/10-1 / Scha408/16-1 /DFG WO-2165/2-1 /DFG Me1725/24-1Russian Science Foundation (RSF) /RSF 18-44-04007German Federal Ministry of Food and Agriculture through the Federal Office for Agriculture and Food / 2816ERA04G, ANR-13-ISV7-0005,PhyloSex,Evolution des déterminants majeurs du sexe chez les poissons.(2013), ANR-10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010), Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Washington University School of Medicine [Saint Louis, MO], Naudinat, Carine, Blanc – Accords bilatéraux 2013 - Evolution des déterminants majeurs du sexe chez les poissons. - - PhyloSex2013 - ANR-13-ISV7-0005 - Blanc – Accords bilatéraux 2013 - VALID, Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique - - France-Génomique2010 - ANR-10-INBS-0009 - INBS - VALID, Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Genome evolution, [SDV.OT]Life Sciences [q-bio]/Other [q-bio.OT], Low protein, Lineage (evolution), Genome, Chromosomes, Article, Evolutionary genetics, Polyploidy, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Sturgeon, ddc:570, Animals, 14. Life underwater, Acipenser ruthenus, Coelacanth, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Phylogeny, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Ecology, biology, Fishes/genetics, [SDV.OT] Life Sciences [q-bio]/Other [q-bio.OT], Comparative genomics, Fishes, biology.organism_classification, Evolutionary biology, Molecular evolution, 030217 neurology & neurosurgery, Ichthyology, Reference genome
Abstract

Sturgeons seem to be frozen in time. The archaic characteristics of this ancient fish lineage place it in a key phylogenetic position at the base of the ~30,000 modern teleost fish species. Moreover, sturgeons are notoriously polyploid, providing unique opportunities to investigate the evolution of polyploid genomes. We assembled a high-quality chromosome-level reference genome for the sterlet, Acipenser ruthenus. Our analysis revealed a very low protein evolution rate that is at least as slow as in other deep branches of the vertebrate tree, such as that of the coelacanth. We uncovered a whole-genome duplication that occurred in the Jurassic, early in the evolution of the entire sturgeon lineage. Following this polyploidization, the rediploidization of the genome included the loss of whole chromosomes in a segmental deduplication process. While known adaptive processes helped conserve a high degree of structural and functional tetraploidy over more than 180 million years, the reduction of redundancy of the polyploid genome seems to have been remarkably random., A genome assembly of the sterlet, Acipenser ruthenus, reveals a whole-genome duplication early in the evolution of the entire sturgeon lineage and provides details about the rediploidization of the genome.

Published
2019

28. Postnatal Tshz3 deletion drives altered corticostriatal function and autism spectrum disorder-like behavior

Author

Michèle Carlier, Pierre L. Roubertoux, Christina Frahm, Laurent Fasano, Mehdi Metwaly, Dany Severac, Paolo Gubellini, Alistair N. Garratt, Bernard Jacq, Ahmed Fatmi, Pascal Salin, Dorian Chabbert, Xavier Caubit, Bianca Habermann, Lydia Kerkerian-Le Goff, Emeric Dubois, Institut de Biologie du Développement de Marseille (IBDM), Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Marseille medical genetics - Centre de génétique médicale de Marseille (MMG), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Aix Marseille Université (AMU), Laboratoire de psychologie cognitive (LPC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU), Theories and Approaches of Genomic Complexity (TAGC), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Laboratoire de génétique et physiologie du développement (LGPD), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Max Delbrück Center for Molecular Medicine [Berlin] (MDC), Helmholtz-Gemeinschaft = Helmholtz Association, Charité - UniversitätsMedizin = Charité - University Hospital [Berlin], Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-17-CE16-0030,TSHZ3inASD,Rôle de TSHZ3 dans le développement et la fonction de systèmes neuronaux impliqués dans les troubles du spectre autistique(2017), ANR-10-INBS-0004,France-BioImaging,Développment d'une infrastructure française distribuée coordonnée(2010), ANR-10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010), ANR-11-IDEX-0001,Amidex,INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE(2011), ANR-17-EURE-0029,nEURo*AMU,Marseille NeuroSchool, une formation d'excellence(2017), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), and Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Male, 0301 basic medicine, MESH: Chromosomes, Human, Pair 19, [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDV.NEU.NB]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology, Haploinsufficiency, Striatum, MESH: Mice, Knockout, MESH: Synapses, Mice, 0302 clinical medicine, MESH: Behavior, Animal, MESH: Gene Expression Regulation, Developmental, MESH: Animals, Autism spectrum disorder, MESH: Heterozygote, Mice, Knockout, MESH: Autism Spectrum Disorder, Behavior, Animal, Gene Expression Regulation, Developmental, MESH: Transcription Factors, 3. Good health, TSHZ3, Synaptopathy, Knockout mouse, Cortex, Female, [SDV.NEU]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC], Glutamatergic synapse, MESH: Haploinsufficiency, Chromosome Deletion, Function and Dysfunction of the Nervous System, Heterozygote, MESH: Chromosome Deletion, Biology, behavioral disciplines and activities, 03 medical and health sciences, mental disorders, MESH: Homeodomain Proteins, medicine, Animals, Humans, MESH: Mice, Biological Psychiatry, Homeodomain Proteins, MESH: Humans, Sociability, medicine.disease, MESH: Male, Disease Models, Animal, 030104 developmental biology, Stereotypies, MESH: Gene Deletion, Synapses, Homeobox, MESH: Disease Models, Animal, Chromosomes, Human, Pair 19, Neuroscience, MESH: Female, Gene Deletion, 030217 neurology & neurosurgery, Transcription Factors
Abstract

International audience; BACKGROUND: Heterozygous deletion of the TSHZ3 gene, encoding for the teashirt zinc-finger homeobox family member 3 (TSHZ3) transcription factor that is highly expressed in cortical projection neurons (CPNs), has been linked to an autism spectrum disorder (ASD) syndrome. Similarly, mice with Tshz3 haploinsufficiency show ASD-like behavior, paralleled by molecular changes in CPNs and corticostriatal synaptic dysfunctions. Here, we aimed at gaining more insight into "when" and "where" TSHZ3 is required for the proper development of the brain, and its deficiency crucial for developing this ASD syndrome. METHODS: We generated and characterized a novel mouse model of conditional Tshz3 deletion, obtained by crossing Tshz3 flox/flox with CaMKIIalpha-Cre mice, in which Tshz3 is deleted in CPNs from postnatal day 2 to 3 onward. We characterized these mice by a multilevel approach combining genetics, cell biology, electrophysiology, behavioral testing, and bioinformatics. RESULTS: These conditional Tshz3 knockout mice exhibit altered cortical expression of more than 1000 genes, w50% of which have their human orthologue involved in ASD, in particular genes encoding for glutamatergic syn-apse components. Consistently, we detected electrophysiological and synaptic changes in CPNs and impaired corticostriatal transmission and plasticity. Furthermore, these mice showed strong ASD-like behavioral deficits. CONCLUSIONS: Our study reveals a crucial postnatal role of TSHZ3 in the development and functioning of the corticostriatal circuitry and provides evidence that dysfunction in these circuits might be determinant for ASD pathogenesis. Our conditional Tshz3 knockout mouse constitutes a novel ASD model, opening the possibility for an early postnatal therapeutic window for the syndrome linked to TSHZ3 haploinsufficiency.

Published
2019

29. Differential immune gene expression associated with contemporary range expansion in two invasive rodents in Senegal

Author

Stéphanie Rialle, Anne Loiseau, Christophe Diagne, Maxime Galan, Dany Severac, Caroline Tatard, Carine Brouat, Hughes Parinello, Nathalie Charbonnel, Ambroise Dalecky, Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD), Laboratoire Population-Environnement-Développement (LPED), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), This work was supported by the ANR ENEMI project (ANR-11-JSV7-0006), and by the French Embassy in Senegal, which provided the funding for PhD scholarships., ANR-11-JSV7-0006,ENEMI,Conséquences évolutives des ennemis naturels dans des invasions biologiques majeures : le rôle des parasites dans le succès de l'invasion de deux rongeurs commensaux(2011), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Aix Marseille Université (AMU), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Réunion]), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), and Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0106 biological sciences, lcsh:Medicine, Rodentia, Evolutionary ecology, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, House mouse, Article, Transcriptome, Evolution, Molecular, 03 medical and health sciences, Mice, Immune system, Immunity, Animals, Colonization, lcsh:Science, Gene, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, biology, Invasive species, Sequence Analysis, RNA, [SDV.BA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology, Gene Expression Profiling, lcsh:R, Phenotypic trait, Biodiversity, biology.organism_classification, Senegal, Rats, Africa, Western, Genetics, Population, Black rat, Evolutionary biology, lcsh:Q, Molecular ecology, Introduced Species
Abstract

This preprint has been reviewed and recommended by Peer Community in Ecology.; International audience; Biological invasions are major anthropogenic changes associated with threats to biodiversity and health. However, what determines the successful establishment and spread of introduced populations remains unclear. Here, we explore several hypotheses linking invasion success and immune phenotype traits, including those based on the evolution of increased competitive ability concept. We compared gene expression profiles between anciently and recently established populations of two major invading species, the house mouse Mus musculus domesticus and the black rat Rattus rattus, in Senegal (West Africa). Transcriptome analyses identified differential expression between anciently and recently established populations for 364 mouse genes and 83 rat genes. All immune-related genes displaying differential expression along the mouse invasion route were overexpressed at three of the four recently invaded sites studied. Complement activation pathway genes were overrepresented among these genes. By contrast, no particular immunological process was found to be overrepresented among the differentially expressed genes of black rat. Changes in transcriptome profiles were thus observed along invasion routes, but with different specific patterns between the two invasive species. These changes may be driven by increases in infection risks at sites recently invaded by the house mouse, and by stochastic events associated with colonization history for the black rat. These results constitute a first step toward the identification of immune eco-evolutionary processes potentially involved in the invasion success of these two rodent species.

Published
2019

30. Seed comparative genomics in three coffee species identify desiccation tolerance mechanisms in intermediate seeds

Author

Vincent Demolombe, Anna Stavrinides, Philippe Lashermes, Jérôme Minier, Stéphane Dussert, Dany Severac, Sonia Hem, Marie-Christine Combes, Thierry Joët, Aldecinei Bastos-Siqueira, Isabelle Fock-Bastide, Diversité, adaptation, développement des plantes (UMR DIADE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical (UMR PVBMT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Qualisud - Pôle de La Réunion (Qualisud Réunion), Démarche intégrée pour l'obtention d'aliments de qualité (UMR Qualisud), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM)-Avignon Université (AU)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université Montpellier 1 (UM1)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM)-Avignon Université (AU)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université Montpellier 1 (UM1), Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (BPMP), Université de Montpellier (UM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-10-INBS-09-01/10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de La Réunion (UR), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Avignon Université (AU)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Avignon Université (AU)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), ANR-10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM)-Avignon Université (AU)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université Montpellier 1 (UM1)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM)-Avignon Université (AU)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université Montpellier 1 (UM1), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
0106 biological sciences, Physiology, desiccation tolerance, Canephora, [SDV]Life Sciences [q-bio], Coffea, late maturation, Plant Science, Seed dehydration, 01 natural sciences, Coffee, Desiccation tolerance, Transcriptome, 03 medical and health sciences, Auxin, Botany, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, metabolic quiescence, Desiccation, Gene, 030304 developmental biology, 2. Zero hunger, chemistry.chemical_classification, 0303 health sciences, [SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, biology, food and beverages, dehydration, Genomics, biology.organism_classification, Research Papers, Citric acid cycle, chemistry, Seeds, Growth and Development, transcriptome, respiration, seed development, 010606 plant biology & botany, intermediate seeds
Abstract

In contrast to desiccation-tolerant ‘orthodox’ seeds, so-called ‘intermediate’ seeds cannot survive complete drying and are short-lived. All species of the genus Coffea produce intermediate seeds, but they show a considerable variability in seed desiccation tolerance (DT), which may help to decipher the molecular basis of seed DT in plants. We performed a comparative transcriptome analysis of developing seeds in three coffee species with contrasting desiccation tolerance. Seeds of all species shared a major transcriptional switch during late maturation that governs a general slow-down of metabolism. However, numerous key stress-related genes, including those coding for the late embryogenesis abundant protein EM6 and the osmosensitive calcium channel ERD4, were up-regulated during DT acquisition in the two species with high seed DT, C. arabica and C. eugenioides. By contrast, we detected up-regulation of numerous genes involved in the metabolism, transport, and perception of auxin in C. canephora seeds with low DT. Moreover, species with high DT showed a stronger down-regulation of the mitochondrial machinery dedicated to the tricarboxylic acid cycle and oxidative phosphorylation. Accordingly, respiration measurements during seed dehydration demonstrated that intermediate seeds with the highest DT are better prepared to cease respiration and avoid oxidative stresses., Seeds of coffee species that are more tolerant to desiccation display a specific late maturation transcriptional program that primes them to better cease respiration and avoid oxidative stress upon dehydration.

Published
2019

31. Genome sequence of the euryhaline Javafish medaka, Oryzias javanicus: a small aquarium fish model for studies on adaptation to salinity

Author

Amaury Herpin, Manfred Schartl, Shigeki Yasumasu, Cédric Cabau, Koji Inoue, Margot Zahm, Kiyoshi Naruse, Céline Roques, Célia Barrachina, Cécile Donnadieu, Yusuke Takehana, Christophe Klopp, Yann Guiguen, Mari Kawaguchi, Chuya Shinzato, Olivier Bouchez, Laurent Journot, Satoshi Ansai, Nagahama Institute of Bio-Science and Technology, Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT], Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique (GeT-PlaGe), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Plateforme Génome & Transcriptome (GET), Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sophia University, Laboratory of Bioresources, National Institute for Basic Biology [Okazaki], Atmosphere and Ocean Research Institute [Kashiwa-shi] (AORI), The University of Tokyo (UTokyo), Developmental Biochemistry, Biocenter, Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU), Comprehensive Cancer Center Mainfranken, University Hospital, Hagler Institute for Advanced Study and Department of Biology, Texas A&M University System, Laboratoire de Physiologie et Génomique des Poissons (LPGP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Hunan Normal University (HNU), This work was supported by a 'Projet Incitatif PHASE department 2015' grant (Grant ID ACI_PHASE, Institut National de la Recherche Agronomique) to AH, a NIBB Collaborative Research Initiative to KN, NIBB individual Collaboration Research Project to MK, and Grants-in-Aid for Young Scientists to YT (Grant ID 16K18590) and MK (Grant ID 16K18593). The GeT and MGX core facilities were supported by France Génomique National infrastructure, funded as partof 'Investissement d’avenir' program managed by Agence Nationale pour la Recherche (contract ANR-10-INBS-09). The GeT core facility was also supported by the 409 GET-PACBIO program (« Programme operationnel FEDER-FSE MIDI-PYRENEES ET GARONNE 2014-2020 »), ANR-10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010), ANR-16-COFA-0004,AquaCrispr,Optimization of the CRISPR/Cas9 knock-in technology and application in salmon and trout(2016), ProdInra, Migration, Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique - - France-Génomique2010 - ANR-10-INBS-0009 - INBS - VALID, Optimization of the CRISPR/Cas9 knock-in technology and application in salmon and trout - - AquaCrispr2016 - ANR-16-COFA-0004 - COFA - VALID, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique, Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), The University of Tokyo, Julius-Maximilians-Universität Würzburg [Wurtzbourg, Allemagne] (JMU), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Hunan Normal University, This work was supported by a 'Projet Incitatif PHASE department 2015' grant (Grant ID ACI_PHASE, INRAE) to AH, a NIBB Collaborative Research Initiative to KN, NIBB individual Collaboration Research Project to MK, and Grants-in-Aid for Young Scientists to YT (Grant ID 16K18590) and MK (Grant ID 16K18593). AH was additionally funded by the project AquaCRISPR (ANR-16-COFA-0004-01). The GeT and MGX core facilities were supported by France Génomique National infrastructure, funded as part of 'Investissement d’avenir' program managed by Agence Nationale pour la Recherche (contract ANR-10-INBS-09). The GeT core facility was also supported by the GET-PACBIO program (« Programme opérationnel FEDER-FSE Midi-Pyrénées et Garonne 2014-2020 »), ANR-10- INBS0009,INBS,France-Génomique, Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), This work was supported by a 'Projet Incitatif PHASE department 2015' grant (Grant ID ACI_PHASE, INRAE) to AH, a NIBB Collaborative Research Initiative to KN, NIBB individual Collaboration Research Project to MK, and Grants-in-Aid for Young Scientists to YT (Grant ID 16K18590) and MK (Grant ID 16K18593). AH was additionally funded by the project AquaCRISPR (ANR-16-COFA-0004-01). The GeT and MGX core facilities were supported by France Génomique National infrastructure, funded as part of 'Investissement d’avenir' program managed by Agence Nationale pour la Recherche (contract ANR-10-INBS-09). The GeT core facility was also supported by the GET-PACBIO program (« Programme operationnel FEDER-FSE MIDI-PYRENEES ET GARONNE 2014-2020 »), École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1), and Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRAE)

Subjects
0106 biological sciences, Salinity, carte génétique, Evolution, [SDV]Life Sciences [q-bio], séquençage du génome complet, Sequence assembly, [SDV.GEN] Life Sciences [q-bio]/Genetics, [SDV.GEN.GA] Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, QH426-470, Long reads, [INFO] Computer Science [cs], 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Genome, identification de gènes, adaptation comportementale, 03 medical and health sciences, Genetic map, Genome editing, poisson, Genetics, [INFO]Computer Science [cs], 14. Life underwater, adrianichthyidae, Adaptation, 030304 developmental biology, Whole genome sequencing, tolérance à la salinité, 0303 health sciences, whole genome sequencing, Whole genome sequencing WGS, [SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, Phylogenetic tree, biology, Euryhaline, biology.organism_classification, Medaka, osmorégulation, [SDV] Life Sciences [q-bio], [SDV.GEN.GA]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, espèce modèle, séquençage du génome, eau de mer, Evolutionary biology, Oryzias javanicus, Transcriptome
Abstract

BackgroundThe genus Oryzias is constituted of 35 medaka-fish species each exhibiting various ecological, morphological and physiological peculiarities and adaptations. Beyond of being a comprehensive phylogenetic group for studying intra-genus evolution of several traits like sex determination, behaviour, morphology or adaptation through comparative genomic approaches, all medaka species share many advantages of experimental model organisms including small size and short generation time, transparent embryos and genome editing tools for reverse and forward genetic studies. The Java medaka, Oryzias javanicus, is one of the two species of medaka perfectly adapted for living in brackish/sea-waters. Being an important component of the mangrove ecosystem, O. javanicus is also used as a valuable marine test-fish for ecotoxicology studies. Here, we sequenced and assembled the whole genome of O. javanicus, and anticipate this resource will be catalytic for a wide range of comparative genomic, phylogenetic and functional studies.FindingsComplementary sequencing approaches including long-read technology and data integration with a genetic map allowed the final assembly of 908 Mbp of the O. javanicus genome. Further analyses estimate that the O. javanicus genome contains 33% of repeat sequences and has a heterozygosity of 0.96%. The achieved draft assembly contains 525 scaffolds with a total length of 809.7 Mbp, a N50 of 6.3 Mbp and a L50 of 37 scaffolds. We identified 21454 expressed transcripts for a total transcriptome size of 57, 146, 583 bps.ConclusionsWe provide here a high-quality draft genome assembly of the euryhaline Javafish medaka, and give emphasis on the evolutionary adaptation to salinity.

Published
2019

32. Both anti-inflammatory and antiviral properties of novel drug candidate ABX464 are mediated by modulation of RNA splicing

Author

Aude Garcel, Didier Scherrer, Jamal Tazi, Noëlie Campos, J Hartmut Ehrlich, Roman Bruno, Laure Lapasset, Abdelhamid Mahdi Laaref, Emeric Dubois, Marie Gislard, Laurent Manchon, Audrey Vautrin, Abivax, Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (IGMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Laboratoire de virologie du Centre de Recherches du Service de Santé des Armées (CRSSA), Ministère de la Défense, Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire pharmaceutique, Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and MANCHON, Laurent

Subjects
0301 basic medicine, Anti-HIV Agents, [SDV]Life Sciences [q-bio], RNA Splicing, Anti-Inflammatory Agents, lcsh:Medicine, Biology, Virus, Article, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, RNA interference, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], [SDV.BBM] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, Humans, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, lcsh:Science, Gene, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Cells, Cultured, [SDV.BIBS] Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Multidisciplinary, Cap binding complex, Sequence Analysis, RNA, lcsh:R, Intron, RNA, HIV, High-Throughput Nucleotide Sequencing, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Long non-coding RNA, 3. Good health, [SDV] Life Sciences [q-bio], MicroRNAs, 030104 developmental biology, Gene Expression Regulation, RNA splicing, Cancer research, Leukocytes, Mononuclear, Quinolines, [SDV.BBM.GTP] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], RNA, Viral, lcsh:Q, 030217 neurology & neurosurgery, HeLa Cells
Abstract

ABX464 is a first-in-class, clinical-stage, small molecule for oral administration that has shown strong anti-inflammatory effects in the DSS-model for inflammatory bowel disease (IBD) and also prevents replication of the HIV virus. ABX464 which binds to cap binding complex (CBC) has demonstrated safety and efficacy in a phase 2a proof-of-concept clinical trial in patients with Ulcerative colitis. Previously, with limited technologies, it was not possible to quantify the effect of ABX464 on viral and cellular RNA biogenesis. Here, using RNA CaptureSeq and deep sequencing, we report that ABX464 enhances the splicing of HIV RNA in infected PBMCs from six healthy individuals and also the expression and splicing of a single long noncoding RNA to generate the anti-inflammatory miR-124 both ex vivo and in HIV patients. While ABX464 has no effect on pre-mRNA splicing of cellular genes, depletion of CBC complex by RNAi leads to accumulation of intron retention transcripts. These results imply that ABX464 did not inhibit the function of CBC in splicing but rather strengthens it under pathological condition like inflammation and HIV infection. The specific dual ability of ABX464 to generate both anti-inflammatory miR-124 and spliced viral RNA may have applicability for the treatment of both inflammatory diseases and HIV infection.

Published
2019

33. Characterization and expression profiling of microRNAs in response to plant feeding in two host-plant strains of the lepidopteran pest Spodoptera frugiperda

Author

Yves, Moné, Sandra, Nhim, Sylvie, Gimenez, Fabrice, Legeai, Imène, Seninet, Hugues, Parrinello, Nicolas, Nègre, Emmanuelle, d'Alençon, Diversité, Génomes & Interactions Microorganismes - Insectes [Montpellier] (DGIMI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM), Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes (IGEPP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Scalable, Optimized and Parallel Algorithms for Genomics (GenScale), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-GESTION DES DONNÉES ET DE LA CONNAISSANCE (IRISA-D7), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BioCampus Montpellier (BCM), Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-10-INBS-09, Agence Nationale de la Recherche, ANR-10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Rennes (UR)-AGROCAMPUS OUEST, Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), AGROCAMPUS OUEST-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Biologie Intégrative et Virologie des Insectes [Univ. de Montpellier II] (BIVI), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)

Subjects
lcsh:QH426-470, Gene Expression Profiling, lcsh:Biotechnology, [SDV]Life Sciences [q-bio], fungi, Computational Biology, High-Throughput Nucleotide Sequencing, food and beverages, Oryza, Feeding Behavior, Phenotypic plasticity, Spodoptera, Zea mays, Host Specificity, Insect plant interaction, microRNAs, lcsh:Genetics, Larva, lcsh:TP248.13-248.65, Animals, Insect Proteins, Regulation of gene expression, Adaptation, Research Article
Abstract

Background A change in the environment may impair development or survival of living organisms leading them to adapt to the change. The resulting adaptation trait may reverse, or become fixed in the population leading to evolution of species. Deciphering the molecular basis of adaptive traits can thus give evolutionary clues. In phytophagous insects, a change in host-plant range can lead to emergence of new species. Among them, Spodoptera frugiperda is a major agricultural lepidopteran pest consisting of two host-plant strains having diverged 3 MA, based on mitochondrial markers. In this paper, we address the role of microRNAs, important gene expression regulators, in response to host-plant change and in adaptive evolution. Results Using small RNA sequencing, we characterized miRNA repertoires of the corn (C) and rice (R) strains of S. frugiperda, expressed during larval development on two different host-plants, corn and rice, in the frame of reciprocal transplant experiments. We provide evidence for 76 and 68 known miRNAs in C and R strains and 139 and 171 novel miRNAs. Based on read counts analysis, 34 of the microRNAs were differentially expressed in the C strain larvae fed on rice as compared to the C strain larvae fed on corn. Twenty one were differentially expressed on rice compared to corn in R strain. Nine were differentially expressed in the R strain compared to C strain when reared on corn. A similar ratio of microRNAs was differentially expressed between strains on rice. We could validate experimentally by QPCR, variation in expression of the most differentially expressed candidates. We used bioinformatics methods to determine the target mRNAs of known microRNAs. Comparison with the mRNA expression profile during similar reciprocal transplant experiment revealed potential mRNA targets of these host-plant regulated miRNAs. Conclusions In the current study, we performed the first systematic analysis of miRNAs in Lepidopteran pests feeding on host-plants. We identified a set of the differentially expressed miRNAs that respond to the plant diet, or differ constitutively between the two host plant strains. Among the latter, the ones that are also deregulated in response to host-plant are molecular candidates underlying a complex adaptive trait. Electronic supplementary material The online version of this article (10.1186/s12864-018-5119-6) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Published
2018

34. Genetic pathways underpinning hormonal stress responses in fish exposed to short- and long-term warm ocean temperatures

Author

Johan Aerts, Hugues Parrinello, Célia Barrachina, Marine Pratlong, Alexander Goikoetxea, Bastien Sadoul, Benjamin Geffroy, Eva Blondeau-Bidet, Marie-Odile Blanc, MARine Biodiversity Exploitation and Conservation (UMR MARBEC), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universiteit Gent = Ghent University [Belgium] (UGENT), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universiteit Gent = Ghent University (UGENT), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Sadoul, Bastien

Subjects
0106 biological sciences, Scales, General Decision Sciences, Zoology, 010501 environmental sciences, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Acclimatization, Cortisol, Transcriptome, Glucocorticoid receptor, Aquaculture, Commercial fish, 14. Life underwater, Sea bass, Glucocorticoid receptors, Transcriptomics, QH540-549.5, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences, Ecology, biology, business.industry, Stressor, biology.organism_classification, [SDE.BE] Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Sea surface temperature, 13. Climate action, Dicentrarchus, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, business
Abstract

International audience; Changes in ocean water temperature associated with global climate change are bound to enormously affect fish populations, with potential major economic consequences in the aquaculture and fisheries industries. A link between temperature fluctuations and changes in fish stress response is well established. In this study, we aimed to assess the effects of a short- (4 days) or a long-term (4 months) exposure to warm temperature in the stress physiology of European sea bass (Dicentrarchus labrax) larvae and juveniles. First, cortisol (i.e. the main stress hormone in fishes) analysis was used to confirm that a steady and short-term elevation of temperature acts as a physiological stressful event in these fish, and cortisol release is indeed above a metabolic increase linked to temperature. Moreover, our results verified that measurement of cortisol released into the water can be reliably employed as a non-invasive indicator of acute thermal stress in experimental conditions. Secondly, the different effects on the genetic cascade underlying the stress response between long-term low or high thermal treatments were evaluated at two larval development stages via candidate-gene and whole-transcriptome approaches. Interestingly, opposite expression for some key stress genes (nr3c1, nr3c2 and hsd11b2) were observed between developmental stages, highlighting the distinct adaptive mechanisms controlling the primary and secondary responses to a stressor. Surprising expression patterns for some understudied genes involved in the stress axis were also revealed, including crhr1, mc2r, mc5r, trh or trhr, which should be further explored. Finally, evaluation of cortisol content in scales was successfully used as a biomarker of chronic thermal stress, with 10x more cortisol in fish kept at 21 ◦C vs 16 ◦C after 4 months, supporting the gene expression results observed. The use of such a method as a proxy of long-term stress, unprecedented in the literature, holds a vast array of applications in further research, in particular, in the investigation of the impact of global warming on wild fish populations.

Published
2021

35. Deciphering the Wisent Demographic and Adaptive Histories from Individual Whole-Genome Sequences

Author

Stéphanie Rialle, Mathieu Gautier, Hugues Parinello, Rafał Kowalczyk, Cécile Grohs, Katayoun Moazami-Goudarzi, Laurence Flori, Hubert Levéziel, Institut de Biologie Computationnelle (IBC), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Génétique Animale et Biologie Intégrative (GABI), AgroParisTech-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Unité de Génétique Moléculaire Animale (UGMA), Université de Limoges (UNILIM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BioCampus Montpellier (BCM), Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mammal Research Institute, Polska Akademia Nauk (PAN), Interactions hôtes-vecteurs-parasites-environnement dans les maladies tropicales négligées dues aux trypanosomatides (UMR INTERTRYP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université de Bordeaux (UB), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Unité de Génétique Moléculaire Animale (UMR GMA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Limoges (UNILIM), Polska Akademia Nauk = Polish Academy of Sciences (PAN), Université de Bordeaux (UB)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Animal Genetics Department Grant (AFROSEQ project), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), and Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0301 basic medicine, 0106 biological sciences, Male, demography, ved/biology.organism_classification_rank.species, adaptation, 01 natural sciences, Genome, Gene flow, genetics, Phylogeny, 2. Zero hunger, 0303 health sciences, education.field_of_study, Habitat fragmentation, Bison, Ecology, [SDV.BID.EVO]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Populations and Evolution [q-bio.PE], High-Throughput Nucleotide Sequencing, systems biology, Biological Evolution, Phenotype, Animals, Domestic, Female, europe, Autre (Sciences du Vivant), Pleistocene, Population, betail, Biology, 010603 evolutionary biology, Evolution, Molecular, 03 medical and health sciences, European bison, domestication, Phylogenetics, evolution, Animals, education, Domestication, Molecular Biology, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Discoveries, 030304 developmental biology, Population Density, Herbivore, european bison, cattle, genetic, system biology, ved/biology, Taurine cattle, Genetic Variation, Before Present, 15. Life on land, [SDV.GEN.GA]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, 030104 developmental biology, Evolutionary biology, Adaptation, Genome-Wide Association Study
Abstract

As the largest European herbivore, the wisent (Bison bonasus) is emblematic of the continent wildlife but has unclear origins. Here, we infer its demographic and adaptive histories from two individual whole genome sequences via a detailed comparative analysis with bovine genomes. We estimate that the wisent and bovine species diverged from 1.7×106 to 850,000 YBP through a speciation process involving an extended period of limited gene flow. Our data further support the occurrence of more recent secondary contacts, posterior to the Bos taurus and Bos indicus divergence (ca. 150,000 YBP), between the wisent and (European) taurine cattle lineages. Although the wisent and bovine population sizes experienced a similar sharp decline since the Last Glacial Maximum, we find that the wisent demography remained more fluctuating during the Pleistocene. This is in agreement with a scenario in which wisents responded to successive glaciations by habitat fragmentation rather than southward and eastward migration as for the bovine ancestors.We finally detect 423 genes under positive selection between the wisent and bovine lineages, which shed a new light on the genome response to different living conditions (temperature, available food resource and pathogen exposure) and on the key gene functions altered by the domestication process.

Published
2016

36. Dopamine D2-Like Receptors Modulate Intrinsic Properties and Synaptic Transmission of Parvalbumin Interneurons in the Mouse Primary Motor Cortex

Author

Léa Lescouzères, Emmanuel Valjent, Lorena Delgado-Zabalza, Morgane Le Bon-Jego, Jérôme Baufreton, Jérémy Cousineau, Anne Taupignon, Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidad del Pais Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea [Espagne] (UPV/EHU), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Baufreton, Jérôme, Institut des Neurosciences de Montpellier - Déficits sensoriels et moteurs (INM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), University of the Basque Country/Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Dopamine, [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDV.NEU.NB]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology, Neuronal Excitability, primary motor cortex Significance Statement, Neurotransmission, Optogenetics, Synaptic Transmission, Mice, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Interneurons, Dopamine receptor D2, Neuromodulation, medicine, Animals, 030304 developmental biology, D2 receptors, 0303 health sciences, primary motor cortex, biology, parvalbumin interneuron, General Neuroscience, Dopaminergic, Motor Cortex, [SDV.NEU.NB] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology, General Medicine, electrophysiology, Parvalbumins, medicine.anatomical_structure, nervous system, neuromodulation, biology.protein, [SDV.NEU]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC], Primary motor cortex, Neuroscience, Research Article: New Research, 030217 neurology & neurosurgery, Parvalbumin, medicine.drug
Abstract

International audience; Dopamine (DA) plays a crucial role in the control of motor and higher cognitive functions such as learning, working memory, and decision making. The primary motor cortex (M1), which is essential for motor control and the acquisition of motor skills, receives dopaminergic inputs in its superficial and deep layers from the midbrain. However, the precise action of DA and DA receptor subtypes on the cortical microcircuits of M1 remains poorly understood. The aim of this work was to investigate in mice how DA, through the activation of D2-like receptors (D2Rs), modulates the cellular and synaptic activity of M1 parvalbumin-expressing interneurons (PVINs) which are crucial to regulate the spike output of pyramidal neurons (PNs). By combining immunofluorescence, ex vivo electrophysiology, pharmacology and optogenetics approaches, we show that D2R activation increases neuronal excitability of PVINs and GABAergic synaptic transmission between PVINs and PNs in Layer V of M1. Our data reveal how cortical DA modulates M1 microcircuitry, which could be important in the acquisition of motor skills. Primary motor cortex (M1), which is a region essential for motor control and the acquisition of motor skills, receives dopaminergic inputs from the midbrain. However, precise action of dopamine (DA) and its receptor subtypes on specific cell types in M1 remained poorly understood. Here, we demonstrate in M1 that DA D2-like receptors (D2Rs) are present in parvalbumin interneurons (PVINs) and their activation increases the ex-citability of the PVINs, which are crucial to regulate the spike output of pyramidal neurons (PNs). Moreover, the activation of the D2R facilitates the GABAergic synaptic transmission of those PVINs on Layer V PNs. These results highlight how cortical DA modulates the functioning of M1 microcircuit which activity is disturbed in hypodopaminergic and hyperdopaminergic states.

Published
2020

37. Post-production modifications of murine mesenchymal stem cell (mMSC) derived extracellular vesicles (EVs) and impact on their cellular interaction

Author

Sarah Le Saux, Simon George, Orestis Faklaris, Patrick Bron, Hanna Aarrass, Jean Armengaud, Justine Bertrand-Michel, Jean-Marie Devoisselle, Emeric Dubois, Philippe Legrand, Joséphine Lai-Kee-Him, Marie Morille, Guylaine Miotello, Joël Chopineau, Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Biochimie Structurale [Montpellier] (CBS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Biochimie des Systèmes Perturbés (LBSP), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire Innovations technologiques pour la Détection et le Diagnostic (LI2D), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), MetaToul Lipidomics, Institut des Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires (I2MC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-MetaboHUB-MetaToul, MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BioCampus (BCM), Université de Nîmes (UNIMES), Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM ICMMM), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Plateau MetaToul-LIPIDOMIQUE = MetaToul-Lipidomics, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-MetaToul-MetaboHUB, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-MetaboHUB-MetaToul, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), CCSD, Accord Elsevier, Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-MetaToul-MetaboHUB, and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1)

Subjects
[SDV]Life Sciences [q-bio], Endocytic cycle, Biophysics, Bioengineering, Endocytosis Pathway, 02 engineering and technology, Biomaterials, Extracellular Vesicles, Mice, 03 medical and health sciences, Drug Delivery Systems, Caveolae, Animals, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Liposome, Chemistry, Vesicle, Mesenchymal stem cell, Mesenchymal Stem Cells, 021001 nanoscience & nanotechnology, Microvesicles, Cell biology, [SDV.BBM.BP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biophysics, [SDV] Life Sciences [q-bio], Freeze Drying, Mechanics of Materials, Liposomes, Drug delivery, Ceramics and Composites, 0210 nano-technology
Abstract

International audience; In regards to their key role in intercellular communication, extracellular vesicles (EVs) have a strong potential as bio-inspired drug delivery systems (DDS). With the aim of circumventing some of their well-known issues (production yield, drug loading yield, pharmacokinetics), we specifically focused on switching the biological vision of these entities to a more physico-chemical one, and to consider and fine-tune EVs as synthetic vectors. To allow a rational use, we first performed a full physico-chemical (size, concentration, surface charge, cryoTEM), biochemical (western blot, proteomics, lipidomics, transcriptomics) and biological (cell internalisation) characterisation of murine mesenchymal stem cell (mMSC)-derived EVs. A stability study based on evaluating the colloidal behaviour of obtained vesicles was performed in order to identify optimal storage conditions. We evidenced the interest of using EVs instead of liposomes, in regards to target cell internalisation efficiency. EVs were shown to be internalised through a caveolae and cholesterol-dependent pathway, following a different endocytic route than liposomes. Then, we characterised the effect of physical methods scarcely investigated with EVs (extrusion through 50 nm membranes, freeze-drying, sonication) on EV size, concentration, structure and cell internalisation properties. Our extensive characterisation of the effect of these physical processes highlights their promise as loading methods to make EVs efficient delivery vehicles.

Published
2020

38. High-salt Recovered Sequences are associated with the active chromosomal compartment and with large ribonucleoprotein complexes including nuclear bodies

Author

Baudement, Marie, Cournac, Axel, Court, Franck, Seveno, Marie, Parrinello, Hugues, Reynes, Christelle, Sabatier, Robert, Bouschet, Tristan, Yi, Zhou, Sallis, Sephora, Tancelin, Mathilde, Rebouissou, Cosette, Cathala, Guy, Lesne, Annick, Mozziconacci, Julien, Journot, Laurent, Forné, Thierry, Matière et Systèmes Complexes (MSC (UMR_7057)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Génétique, Reproduction et Développement (GReD ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), Institut des Neurosciences de Montpellier - Déficits sensoriels et moteurs (INM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BioCampus Montpellier (BCM), Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aide à la Décision pour une Médecine Personnalisé - Laboratoire de Biostatistique, Epidémiologie et Recherche Clinique - EA 2415 (AIDMP), Université Montpellier 1 (UM1)-Université de Montpellier (UM), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (IGMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Laboratoire de Physique Théorique des Liquides (LPTL), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée (LPTMC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), AFM-Téléthon contrat N°21024, Institut National du Cancer (INCa) PLBIO 2012-129, ANR-16-CE15-0018,CHRODYT,Différenciation des lymphocytes T et plasticité de la chromatine(2016), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Génétique, Reproduction et Développement - Clermont Auvergne (GReD ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay, Matière et Systèmes Complexes (MSC), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Neurosciences de Montpellier (INM), BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SDV.GEN.GA]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, High-salt Recovered Sequences, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Phase separation, super-enhancers, nuclear bodies, Active chromosomal compartment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2018

39. The genomic basis of colour pattern polymorphism in the harlequin ladybird

Author

Benjamin Prud'homme, Aurelien Ausset, Arnaud Estoup, Hélène Bergès, Cécile Donnadieu, Julien Foucaud, Junichi Yamaguchi, Heiko Vogel, Danny Severac, Jacques Lagnel, Céline Lopez-Roques, Lian-Sheng Zang, B Gschloessl, Etienne Loire, Anne Loiseau, Benoit Facon, Lori Lawson-Handley, Maxime Manno, Karim Gharbi, Mathieu Gautier, Hugues Parrinello, Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut de Biologie du Développement de Marseille (IBDM), Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical (UMR PVBMT), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Génétique et Amélioration des Fruits et Légumes (GAFL), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Animal, Santé, Territoires, Risques et Ecosystèmes (UMR ASTRE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique (GeT-PlaGe), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Plateforme Génome & Transcriptome (GET), Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre National de Ressources Génomiques Végétales (CNRGV), Edinburgh Genomics, University of Edinburgh, Norwich Research Park, Evolutionary and Environmental Genomics Group, School of Environmental Sciences, University of Hull, Jilin Agricultural University (JAU), Department of Entomology, Michigan State University [East Lansing], Michigan State University System-Michigan State University System, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), ProdInra, Migration, Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1)

Subjects
0106 biological sciences, 0303 health sciences, biology, Locus (genetics), biology.organism_classification, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Phenotype, Harmonia axyridis, Population genomics, 03 medical and health sciences, Taxon, Evolutionary biology, Coccinellidae, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, [SDV.BV] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Allele, Gene, 030304 developmental biology
Abstract

Many animal species are comprised of discrete phenotypic forms. Understanding the genetic mechanisms generating and maintaining such phenotypic variation within species is essential to comprehending morphological diversity. A common and conspicuous example of discrete phenotypic variation in natural populations of insects is the occurrence of different colour patterns, which has motivated a rich body of ecological and genetic research1–6. The occurrence of dark, i.e. melanic, forms, displaying discrete colour patterns, is found across multiple taxa, but the underlying genomic basis remains poorly characterized. In numerous ladybird species (Coccinellidae), the spatial arrangement of black and orange patches on adult elytra varies wildly within species, forming strikingly different complex colour patterns7,8. In the harlequin ladybirdHarmonia axyridis, more than 200 distinct colour forms have been described, which classic genetic studies suggest result from allelic variation at a single, unknown, locus9,10. Here, we combined whole-genome sequencing, population genomics, gene expression and functional analyses, to establish that the genepanniercontrols melanic pattern polymorphism inH. axyridis. We show thatpannier, which encodes an evolutionary conserved transcription factor, is necessary for the formation of melanic elements on the elytra. Allelic variation inpannierleads to protein expression in distinct domains on the elytra, and thus determines the distinct colour patterns inH. axyridis. Recombination betweenpannieralleles may be reduced by a highly divergent sequence of ca. 170 kb in thecis-regulatory regions ofpannierwith a 50 kb inversion between colour forms. This likely helps maintaining the distinct alleles found in natural populations. Thus we propose that highly variable discrete colour forms can arise in natural populations throughcis-regulatory allelic variation of a single gene.

Published
2018
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40. Transcriptome profiling of the honeybee parasite Varroa destructor provides new biological insights into the mite adult life cycle

Author

Mondet, Fanny, Rau, Andrea, Klopp, Christophe, Rohmer, Marine, Severac, Dany, Le Conte, Yves, Alaux, Cedric, Abeilles et Environnement/UMT PrADE, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Génétique Animale et Biologie Intégrative (GABI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Andrea Rau was funded by the French Agence Nationale de la Recherche (ANR) under grant MixStatSeq (grant number ANR-13-JS01–0001-01). Additional funding was received from INRA., ANR-13-JS01-0001,MixStatSeq,Procédures statistiques fondées sur des mélanges pour l'analyse de données de RNA-seq(2013), Abeilles et environnement (AE), Bodescot, Myriam, Jeunes Chercheuses et Jeunes Chercheurs - Procédures statistiques fondées sur des mélanges pour l'analyse de données de RNA-seq - - MixStatSeq2013 - ANR-13-JS01-0001 - JC - VALID, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Abeilles & Environnement (UR 406 ), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)

Subjects
Male, Mite, Pollinator, lcsh:QH426-470, Varroidae, [SDV]Life Sciences [q-bio], lcsh:Biotechnology, Arthropod Proteins, Host-Parasite Interactions, Vitellogenins, lcsh:TP248.13-248.65, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Animals, [INFO]Computer Science [cs], [MATH]Mathematics [math], Host-parasite interaction, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, Gene Expression Profiling, Reproduction, Bees, [SDV.GEN.GA]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, lcsh:Genetics, Life cycle stages, [SDE]Environmental Sciences, [SDV.BBM.GTP] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Female, Apis mellifera, RNA-seq, Transcriptome, Research Article
Abstract

Background The parasite Varroa destructor represents a significant threat to honeybee colonies. Indeed, development of Varroa infestation within colonies, if left untreated, often leads to the death of the colony. Although its impact on bees has been extensively studied, less is known about its biology and the functional processes governing its adult life cycle and adaptation to its host. We therefore developed a full life cycle transcriptomic catalogue in adult Varroa females and included pairwise comparisons with males, artificially-reared and non-reproducing females (10 life cycle stages and conditions in total). Results Extensive remodeling of the Varroa transcriptome was observed, with an upregulation of energetic and chitin metabolic processes during the initial and final phases of the life cycle (e.g. phoretic and post-oviposition stages), whereas during reproductive stages in brood cells genes showing functions related to transcriptional regulation were overexpressed. Several neurotransmitter and neuropeptide receptors involved in behavioural regulation, as well as active compounds of salivary glands, were also expressed at a higher level outside the reproductive stages. No difference was detected between artificially-reared phoretic females and their counterparts in colonies, or between females who failed to reproduce and females who successfully reproduced, indicating that phoretic individuals can be reared outside host colonies without impacting their physiology and that mechanisms underlying reproductive failure occur before oogenesis. Conclusions We discuss how these new findings reveal the remarkable adaptation of Varroa to its host biology and notably to the switch from living on adults to reproducing in sealed brood cells. By spanning the entire adult life cycle, our work captures the dynamic changes in the parasite gene expression and serves as a unique resource for deciphering Varroa biology and identifying new targets for mite control. Electronic supplementary material The online version of this article (10.1186/s12864-018-4668-z) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Published
2018

41. Lost in translation: egg transcriptome reveals molecular signature to predict developmental success and novel maternal-effect genes

Author

Thaovi Nguyen, Caroline Cheung, Christelle Reynes, Amélie Patinote, Laurent Journot, Aurélie Le Cam, Julien Bobe, Laboratoire de Physiologie et Génomique des Poissons (LPGP), Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-13-BSV7-0015,Maternal Legacy,Portait moléculaire d'un oeuf de poisson de bonne qualité(2013), Corvaisier, Maryse, Blanc 2013 - Portait moléculaire d'un oeuf de poisson de bonne qualité - - Maternal Legacy2013 - ANR-13-BSV7-0015 - Blanc 2013 - VALID, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), and Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Genetics, 0303 health sciences, Reproduction, [SDV]Life Sciences [q-bio], Mutant, Maternal effect, Embryo, Genomics, Biology, biology.organism_classification, Transcriptome, [SDV] Life Sciences [q-bio], 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, embryonic structures, CRISPR, Gene expression, Transcriptome analysis, Zebrafish, Gene, 030217 neurology & neurosurgery, Egg quality, 030304 developmental biology
Abstract

BackgroundGood quality or developmentally competent eggs result in high survival of progeny. Previous research has shed light on factors that determine egg quality, however, large gaps remain. Initial development of the embryo relies on maternally-inherited molecules, such as transcripts, deposited in the egg, thus, they would likely reflect egg quality. We performed transcriptome analysis on zebrafish fertilized eggs of different quality from unrelated, wildtype couples to obtain a global portrait of the egg transcriptome to determine its association with developmental competence and to identify new candidate maternal-effect genes.ResultsFifteen of the most differentially expressed genes (DEGs) were validated by quantitative real-time PCR. Gene ontology analysis showed that enriched terms included ribosomes and translation. In addition, statistical modeling using partial least squares regression and genetics algorithm also demonstrated that gene signatures from the transcriptomic data can be used to predict reproductive success. Among the validated DEGs,otulinaandslc29a1awere found to be increased in good quality eggs and to be predominantly localized in the ovaries. CRISPR/Cas9 knockout mutants of each gene revealed remarkable subfertility whereby the majority of their embryos were unfertilizable. The Wnt pathway appeared to be dysregulated in theotulinaknockout-derived eggs.ConclusionsOur novel findings suggested that even in varying quality of eggs due to heterogeneous causes from unrelated wildtype couples, gene signatures exist in the egg transcriptome, which can be used to predict developmental competence. Further, transcriptomic profiling revealed two new potential maternal-effect genes that have essential roles in vertebrate reproduction.

Published
2018

42. Transcriptional plasticity evolution in two strains of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) feeding on alternative host-plants

Author

Orsucci, Marion, Moné, Yves, Audiot, Philippe, Gimenez, Sylvie, Nhim, Sandra, Naït-Saïdi, Rima, Frayssinet, Marie, Dumont, Guillaume, Pommier, Alexandra, Boudon, Jean-Paul, Vabre, Marin, Rialle, Stéphanie, Koual, Rachid, Kergoat, Gael J., Nagoshi, Rodney N., Meagher, Robert L., d’Alençon, Emmanuelle, Nègre, Nicolas, Diversité, Génomes & Interactions Microorganismes - Insectes [Montpellier] (DGIMI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM), Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Domaine expérimental de Melgueil (MONTP MELGUEIL UE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), USDA-ARS : Agricultural Research Service, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and ProdInra, Migration

Subjects
Animal biology, noctuidae, [SDV.BA] Life Sciences [q-bio]/Animal biology, [SDV.BA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology, Biologie animale, fungi, food and beverages, lepidoptera, spodoptera frugiperda
Abstract

Spodoptera frugiperda , the fall armyworm (FAW), is an important agricultural pest in the Americas and an emerging pest in sub-Saharan Africa, causing damage to major crops such as corn, sorghum and soybean. While FAW larvae are considered polyphagous, differences in diet preference have been described between two genetic variants: the Corn strain (sf-C) and the Rice strain (sf-R). These two strains are sometimes considered as distinct species, raising the hypothesis that host plant specialization might have driven their divergence. Ecological speciation takes place when adaptations to different ecological niches lead to the reproductive isolation of two populations. Under this hypothesis, we expect that the transcriptional response to the host plants should affect differently the fitness of the two FAW strains. We also expect that these genes should also be linked to a reproductive isolation mechanism between the strains. In this study, we performed controlled reciprocal transplant (RT) experiments to address the impact of plant diet on several traits linked to the fitness of the sf-C and sf-R strains. The phenotypical data suggest that sf-C is specialized to corn. We then used RNA-Seq to analyze the gene expression of FAW larvae from RT experiments. We show that each strain has a different response to the same plant diets. However, we also found constitutive transcriptional differences between strains in laboratory and in natural populations. In particular, we show that mitochondrial transcription is the main difference between strains. A difference in mitochondrial function may be the basis for a shift in host plant and could be involved in hybrid incompatibility, raising the hypothesis that mitochondrial genome is the main target of selection between the two strains.

Published
2018
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43. Transcriptomic response of female adult moths to host and non-host plants in two closely related species

Author

Orsucci, Marion, Audiot, Philippe, Nidelet, Sabine, Dorkeld, Franck, Pommier, Alexandra, Vabre, Marin, Severac, Dany, Rohmer, Marine, Gschloessl, Bernhard, Streiff, Rejane, ProdInra, Archive Ouverte, Blanc 2013 - Contributions du genome, du transcriptome et de l'épigénome à l'adaptation de lépidoptères (Ostrinia spp.) à leurs plantes hôtes - - Adapt-Ome2013 - ANR-13-BSV7-0012 - Blanc 2013 - VALID, Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Diversité, Génomes & Interactions Microorganismes - Insectes [Montpellier] (DGIMI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM), Department of Ecology and Genetics [Uppsala] (EBC), Uppsala University, Domaine expérimental de Melgueil (MONTP MELGUEIL UE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Montpellier, ANR-13-BSV7-0012,Adapt-Ome,Contributions du genome, du transcriptome et de l'épigénome à l'adaptation de lépidoptères (Ostrinia spp.) à leurs plantes hôtes(2013), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and ANR Adapt-Ome : ANR-13-BSV7-0012-01

Subjects
Male, [SDV.BA] Life Sciences [q-bio]/Animal biology, Evolution, Oviposition, interaction plante insecte, Insect-plant interaction, adaptation, plante hôte, Moths, Evolutionsbiologi, évolution génétique, specialization, transcriptomics, host plant, Species Specificity, Biologie animale, QH359-425, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Animals, [SDV.BV] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, insect-plant interaction, Adaptation, Transcriptomics, Animal biology, Evolutionary Biology, Principal Component Analysis, Vegetal Biology, [SDV.BA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology, Gene Expression Profiling, fungi, Molecular Sequence Annotation, Plants, plant insect interaction, Adaptation, Physiological, oviposition, Linear Models, Female, Transcriptome, insecte phytophage, Biologie végétale, Specialization
Abstract

Background Divergent selection has been shown to promote speciation in many taxa and especially in phytophagous insects. In the Ostrinia species complex, the European corn borer (ECB) and adzuki bean borer (ABB) are two sibling species specialized to different host plants. The first is a well-known maize pest, whereas the second is a polyphagous species associated with various dicotyledons. Their specialization to host plants is driven by morphological, behavioral and physiological adaptations. In particular, previous studies have shown that ECB and ABB display marked behavior with regard to plant choice during oviposition, involving specific preference and avoidance mechanisms. In this study, our goal was to identify the mechanisms underlying this host-plant specialization in adult females through an analysis of their gene expression. We assembled and annotated a de novo reference transcriptome and measured differences in gene expression between ECB and ABB females, and between environments. We related differentially expressed genes to host preference behavior, and highlighted the functional categories involved. We also conducted a specific analysis of chemosensory genes, which are considered to be good candidates for host recognition before oviposition. Results We recorded more differentially expressed genes in ECB than in ABB samples, and noticed that the majority of genes potentially involved in the host preference were different between the two species. At the functional level, the response to plant environment in adult females involved many processes, including the metabolism of carbohydrates, lipids, proteins, and amino acids; detoxification mechanisms and immunity; and the chemosensory repertoire (as expected). Until now, most of the olfactory receptors described in Ostrinia spp. had been tested for their putative role in pheromone recognition by males. Here we observed that one specific olfactory receptor was clearly associated with ECB’s discrimination between maize and mugwort conditions, highlighting a potential new candidate involved in plant odor discrimination in adult females. Conclusions Our results are a first step toward the identification of candidate genes and functions involved in chemosensory processes, carbohydrate metabolism, and virus and retrovirus dynamics. These candidates provide new avenues for research into understanding the role of divergent selection between different environments in species diversification.

Published
2018

44. Changes in chromatin state reveal ARNT2 at a node of a tumorigenic transcription factor signature driving glioblastoma cell aggressiveness

Author

Bogeas, Alexandra, Morvan-Dubois, Ghislaine, El-Habr, Elias A., Lejeune, François-Xavier, Defrance, Matthieu, Narayanan, Ashwin, Kuranda, Klaudia, Burel-Vandenbos, Fanny, Sayd, Salwa, Delaunay, Virgile, Dubois, Luiz G., Parrinello, Hugues, Rialle, Stéphanie, Fabrega, Sylvie, Idbaih, Ahmed, Haiech, Jacques, Bièche, Ivan, Virolle, Thierry, Goodhardt, Michele, Chneiweiss, Hervé, Junier, Marie-Pierre, Neurosciences Paris Seine (NPS), Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Adaptation Biologique et Vieillissement = Biological Adaptation and Ageing (B2A), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interuniversity Institute of Bioinformatics in Brussels (IB2), Université libre de Bruxelles (ULB)-Vrije Universiteit Brussel (VUB), Différenciation et progression tumorale des lymphocytes, École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut Universitaire d'Hématologie (IUH), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut de Biologie Valrose (IBV), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Central d’Anatomie Pathologique [Hôpital Pasteur, Nice] (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Hôpital Pasteur [Nice] (CHU), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BioCampus Montpellier (BCM), Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Plateforme Vecteurs Viraux et Transfert de Gènes [SFR Necker] (VVTG), Structure Fédérative de Recherche Necker (SFR Necker - UMS 3633 / US24), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Innovation Thérapeutique (LIT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Département de Génétique [Institut Curie, Paris] (Unité de Pharmacogénomique), Institut Curie [Paris], This work was supported by La Ligue nationale contre le cancer (Equipe Labellisée LIGUE 2013, Equipe Labelisée LIGUE 2016 HC/MPJ), Institut National du Cancer (INCa 2012-1-PLBIO-07-INSERM-1, INCa-AAP Epigénétique et cancer 2014, HC/MPJ), Fondation pour la recherche sur le cerveau (FRC), Agence Nationale de la Recherche (ANR-13-1SV1-0004-03, JH/HC), Cancéropole Région Ile-de-France (EAE and AB fellowships), CAPES/COFECUB (Coordination pour le perfectionnement du personnel de l’enseignement supérieur/Comité français d’evaluation de la coopération universitaire et scientifique avec le Brésil, LGD fellowship), and Fundação Ary Frauzino para o Câncer (LGD fellowship)., Neuroscience Paris Seine (NPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interuniversity Institute of Bioinformatics in Brussels [ULB], Université Libre de Bruxelles [Bruxelles] (ULB), École pratique des hautes études (EPHE)-Institut Universitaire d'Hématologie (IUH), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Hôpital Pasteur [Nice] (CHU), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Curie, Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Goodhardt, Michele

Subjects
ChIP, Mice, Nude, Brain cancer, Epigenesis, Genetic, [SCCO]Cognitive science, Neurologie, Basic Helix-Loop-Helix Transcription Factors, Médecine légale, Animals, Humans, Neoplasm Invasiveness, Cells, Cultured, Aged, Homeodomain Proteins, Original Paper, Brain Neoplasms, Xenograft, Aryl Hydrocarbon Receptor Nuclear Translocator, SOX9 Transcription Factor, [SCCO] Cognitive science, Glioma, Middle Aged, Oligodendrocyte Transcription Factor 2, Chromatin, Gene Expression Regulation, Neoplastic, Histone Code, Pathologie générale, Gene Knockdown Techniques, POU Domain Factors, Neoplastic Stem Cells, Glioblastoma, Sciences cognitives, Neoplasm Transplantation
Abstract

Although a growing body of evidence indicates that phenotypic plasticity exhibited by glioblastoma cells plays a central role in tumor development and post-therapy recurrence, the master drivers of their aggressiveness remain elusive. Here we mapped the changes in active (H3K4me3) and repressive (H3K27me3) histone modifications accompanying the repression of glioblastoma stem-like cells tumorigenicity. Genes with changing histone marks delineated a network of transcription factors related to cancerous behavior, stem state, and neural development, highlighting a previously unsuspected association between repression of ARNT2 and loss of cell tumorigenicity. Immunohistochemistry confirmed ARNT2 expression in cell sub-populations within proliferative zones of patients’ glioblastoma. Decreased ARNT2 expression was consistently observed in non-tumorigenic glioblastoma cells, compared to tumorigenic cells. Moreover, ARNT2 expression correlated with a tumorigenic molecular signature at both the tissue level within the tumor core and at the single cell level in the patients’ tumors. We found that ARNT2 knockdown decreased the expression of SOX9, POU3F2 and OLIG2, transcription factors implicated in glioblastoma cell tumorigenicity, and repressed glioblastoma stem-like cell tumorigenic properties in vivo. Our results reveal ARNT2 as a pivotal component of the glioblastoma cell tumorigenic signature, located at a node of a transcription factor network controlling glioblastoma cell aggressiveness., SCOPUS: ar.j, info:eu-repo/semantics/published

Published
2018

45. Larval transcriptomic response to host plants in two related phytophagous lepidopteran species: implications for host specialization and species divergence

Author

Orsucci, M., Audiot, P., Dorkeld, F., Pommier, A., Vabre, M., Gschloessl, B., Rialle, S., Severac, D., Bourguet, D., Streiff, R., Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Diversité, Génomes & Interactions Microorganismes - Insectes [Montpellier] (DGIMI), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Department of Ecology and Genetics [Uppsala] (EBC), Uppsala University, Domaine expérimental de Melgueil (MONTP MELGUEIL UE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BioCampus Montpellier (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), ANR Adapt-Ome, ANR-13-BSV7-0012-01, INRA department 'Sante des Plantes et Environnement', University of Montpellier, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM), Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-13-BSV7-0012,Adapt-Ome,Contributions du genome, du transcriptome et de l'épigénome à l'adaptation de lépidoptères (Ostrinia spp.) à leurs plantes hôtes(2013), and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)

Subjects
lcsh:QH426-470, Plasticity, lcsh:Biotechnology, Microorganisms, Zea mays, Host Specificity, specialization, plant-insect interactions, species divergence, plasticity, gene expression, microorganisms, Species divergence, Evolution, Molecular, lcsh:TP248.13-248.65, Biologie animale, Genetics, Animals, Genetik, Animal biology, [SDV.BA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology, fungi, Molecular Sequence Annotation, Feeding Behavior, Adaptation, Physiological, lcsh:Genetics, Artemisia, Plant-insect interactions, Larva, Gene expression, Rhopalocera, lepidoptera, Transcriptome, insecte phytophage, Specialization, Research Article
Abstract

Background Most phytophagous insects have morphological, behavioral and physiological adaptations allowing them to specialize on one or a few plant species. Identifying the mechanisms involved in host plant specialization is crucial to understand the role of divergent selection between different environments in species diversification, and to identify sustainable targets for the management of insect pest species. In the present study, we measured larval phenotypic and transcriptomic responses to host plants in two related phytophagous lepidopteran species: the European corn borer (ECB), a worldwide pest of maize, and the adzuki bean borer (ABB), which feeds of various dicotyledons. Our aim was to identify the genes and functions underlying host specialization and/or divergence between ECB and ABB. Results At the phenotypic level, we observed contrasted patterns of survival, weight gain and developmental time between ECB and ABB, and within ECB and ABB reared on two different host plants. At the transcriptomic level, around 8% of the genes were differentially expressed (DE) between species and/or host plant. 70% of these DE genes displayed a divergent pattern of expression between ECB and ABB, regardless of the host, while the remaining 30% were involved in the plastic response between hosts. We further categorized plastic DE genes according to their parallel or opposite pattern between ECB and ABB to specifically identify candidate genes involved in the species divergence by host specialization. These candidates highlighted a comprehensive response, involving functions related to plant recognition, digestion, detoxification, immunity and development. Last, we detected viral, bacterial, and yeast genes whose incidence contrasted ECB and ABB samples, and maize and mugwort conditions. We suggest that these microorganism communities might influence the survival, metabolism and defense patterns observed in ECB and ABB larvae. Conclusions The comprehensive approach developed in the present study allowed to identify phenotypic specialization patterns and underlying candidate molecular mechanisms, and highlighted the putative role of microorganisms in the insect-host plant interaction. These findings offer the opportunity to pinpoint specific and sustainable molecular or physiological targets for the regulation of ECB pest populations. Electronic supplementary material The online version of this article (10.1186/s12864-018-4589-x) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Published
2018

46. Transcriptome Profiles of Nod Factor-independent Symbiosis in the Tropical Legume Aeschynomene evenia

Author

Gully, Djamel, Czernic, Pierre, Cruveiller, Stéphane, Mahé, Frédéric, Longin, Cyrille, Vallenet, David, François, Philippe, Nidelet, Sabine, Rialle, Stéphanie, Giraud, Eric, Arrighi, Jean-François, DasGupta, Maitrayee, Cartieaux, Fabienne, Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Université de Montpellier (UM), Analyse Bio-Informatique pour la Génomique et le Métabolisme (LABGeM), Génomique métabolique (UMR 8030), Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Calcutta, French National Research Agency [ANR-SESAM-2010-BLAN-170801], Govt. of India: IFCPAR/CEFIPRA [IFC/5103-4/2014/543], Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (BPMP), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BioCampus Montpellier (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE), and Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Time Factors, expression génique, F60 - Physiologie et biochimie végétale, Biodiversité et Ecologie, lcsh:Medicine, Plant Root Nodulation, Plant Roots, Article, F30 - Génétique et amélioration des plantes, Biodiversity and Ecology, Gene Expression Regulation, Plant, Nitrogen Fixation, symbiose rhizobium legumineuse, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], lcsh:Science, Symbiosis, Plant Proteins, Tropical Climate, bradyrhizobium, Sequence Analysis, RNA, Gene Expression Profiling, lcsh:R, infection bactérienne, Fabaceae, [SDV.BV.BOT]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology/Botanics, lcsh:Q
Abstract

International audience; Nod factors (NF) were assumed to be indispensable for the establishment of a rhizobium-legume symbiosis until the discovery that certain Bradyrhizobium strains interacting with certain Aeschynomene species lack the canonical nodABC genes required for their synthesis. So far, the molecular dialogue between Aeschynomene and its symbionts remains an open question. Here we report a time course transcriptional analysis of Aeschynomene evenia in response to inoculation with Bradyrhizobium ORS278. The NF-independent symbiotic process was monitored at five time points between bacterial infection and nodule maturity. The five time points correspond to three specific events, root infection by crack entry, nodule organogenesis, and the establishment of the nitrogen fixing process. During the third stage, about 80 NCR-like genes and eight symbiotic genes known to be involved in signaling, bacterial infection or nodulation regulation were highly expressed. Comparative gene expression analyses at the five time points also enabled the selection of genes with an expression profile that makes them promising markers to monitor early plant responses to bacteria. Such markers could be used in bioassays to identify the nature of the bacterial signal(s). Our data represent valuable resources for investigation of this Nod factor-independent symbiosis.

Published
2018

47. Molecular portrait of egg quality and novel maternal-effect genes

Author

Cheung, Caroline, Nguyen, Thuy Thao Vi, Le Cam, Aurélie, Patinote, Amélie, Zarski, D., Journot, L., Reynes, C., Bobe, Julien, Laboratoire de Physiologie et Génomique des Poissons (LPGP), Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), University of Warmia and Mazury, Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA). Manaus, BRA, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Laboratoire de Physiologie et Génomique des Poissons ( LPGP ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Montpellier GenomiX ( MGX ), Institut de Génomique Fonctionnelle, ProdInra, Archive Ouverte, University of Warmia and Mazury [Olsztyn], Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
fish, [ SDV ] Life Sciences [q-bio], qualité des oeufs, [SDV]Life Sciences [q-bio], poisson zèbre, physiologie de la reproduction, ovogenèse, mécanisme moléculaire, [SDV] Life Sciences [q-bio], reproduction, oeuf de poisson, poisson, danio rerio, cyprinidae, gène à effet maternel, danio devario, CRISPR/Cas9, expression des gènes
Abstract

un poster présenté; International audience; Good quality or developmentally competent fish eggs are successfully fertilized and develop normally as viable, non-malformed embryos. However, the detailed mechanisms involved in egg quality remain poorly understood and, at present, no predictive markers of egg quality exist. Early developmental success relies on maternally-inherited molecules deposited in the oocyte throughout oogenesis, and over the last few years, our work has aimed at drawing the molecular picture of poorly competent (i.e. bad quality) fish eggs in order to (1) further uncover the molecular mechanisms associated with low developmental success, (2) reveal new maternal-effect genes that play important roles during early development, and (3) possibly obtain molecular signatures based on maternal mRNA profiles in fertilized eggs that could be used as predictive markers of good quality eggs. A large transcriptomic analysis was performed in zebrafish (Danio rerio) using a high number of egg clutches obtained under normal husbandry conditions that reflect naturally occurring variability in egg quality. The differentially expressed gene profile revealed dysregulation of genes involved in translation and protein synthesis. Interestingly, translation was also one of the main processes dysregulated in a similar study conducted in Sea Bass (Dicentrarchus labrax). Analysis of a smaller number of zebrafish females that consistently produced bad eggs demonstrated a much lower variability in expression profiles that resulted in a higher number of differentially expressed genes identified between good and bad quality eggs. These indicate that while common/general traits of bad quality egg exist, a multiplicity of other factors can dysregulate specific processes that ultimately lead to reduced egg quality. To gain insight into their functions, genome editing using the CRISPR/Cas9 technology was performed to create mutants of two new potential maternal-effect genes, otulina (OTU deubiquitinase with linear linkage specificity a) and slc29a1a (solute carrier family 29, member 1a), that are especially abundant in the ovary. Due to the high efficiency of this technique, mutations could not be transmitted to the next generation and the phenotype was analyzed in F0 females. We observed that both otulina and slc29a1a mutant-derived eggs had very low developmental success. Eggs from mutant females crossed with vasa:eGFP males do not contain GFP, suggesting that they cannot be fertilized. These novel findings showed for the first time that otulina and slc29a1a are essential for the developmental competence of eggs, therefore, are crucial maternal-effect genes. Finally, we applied statistical modeling using Partial Least Square (PLS) regression and genetic algorithm to our data to search for possible molecular signatures. We observed the presence of strong gene signatures, which were statistically robust both in terms of reproducibility and validation by pseudo-data, to link gene expression to the survival rate of eggs in our transcriptomic data. In summary, the molecular mechanisms that control egg quality are complex and probably variable even though some core processes including translation and proteins synthesis appear to play a key role. Yet, some maternaleffect genes have been identified that are important for fertilization. Finally, it appears possible to statistically predict developmental success based on the molecular portrait of the egg.

Published
2018

48. Dynamics of H3K4me3 Chromatin Marks Prevails over H3K27me3 for Gene Regulation during Flower Morphogenesis in Arabidopsis thaliana

Author

Robert Blanvillain, Markus Schmid, David Posé, Christian Kroner, Hugues Parrinello, Felix Ott, Marine Rohmer, Julia Engelhorn, Cristel C. Carles, Physiologie cellulaire et végétale (LPCV), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Optical Engineering Group, Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Molecular Biology [Tübingen], Max Planck Institute for Developmental Biology, Max-Planck-Gesellschaft-Max-Planck-Gesellschaft, Umeå Plant Science Centre, Department of Plant Physiology, Umeå University, ANR-10-JCJC-1206,ChromFlow,Dynamique de l'activation de la chromatine au cours de la morphogenèse florale(2010), European Project: 327377,EC:FP7:PEOPLE,FP7-PEOPLE-2012-IEF,CHROMACT(2013), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), and Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0106 biological sciences, 0301 basic medicine, Epigenomics, Arabidopsis thaliana, Health, Toxicology and Mutagenesis, Organogenesis, SEP3, Floral induction, chromatin and expression dynamics, reproductive development, differentiation, ChIP-seq, RNA-seq, macromolecular substances, 01 natural sciences, Biochemistry, Genetics and Molecular Biology (miscellaneous), Biochemistry, Chromatin remodeling, 03 medical and health sciences, Genetics, Histone code, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, Chromatin dynamics, Reproductive development, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, AP3, Regulation of gene expression, MADS floral gene, biology, ULTRAPETALA1, fungi, AG, Plant, Chromatin, 030104 developmental biology, Histone, Flower development, Differentiation, biology.protein, H3K4me3, Utvecklingsbiologi, sense organs, Gene expression, Flower morphogenesis, Developmental Biology, 010606 plant biology & botany
Abstract

International audience; Plant life-long organogenesis involves sequential, time and tissue specific expression of developmental genes. This requires activities of Polycomb Group (PcG) and trithorax Group complexes (trxG), respectively responsible for repressive Histone 3 trimethylation at lysine 27 (H3K27me3) and activation-related Histone 3 trimethylation at lysine 4 (H3K4me3). However, the genome-wide dynamics in histone modifications that occur during developmental processes have remained elusive. Here, we report the distributions of H3K27me3 and H3K4me3 along with expression changes, in a developmental series including Arabidopsis thaliana leaf and three stages of flower development. We found that chromatin mark levels are highly dynamic over the time series on nearly half of all Arabidopsis genes. Moreover, during early flower morphogenesis, changes in H3K4me3 prevail over changes in H3K27me3 and quantitatively correlate with expression changes, while H3K27me3 changes occur later. Notably, we found that H3K4me3 increase during the early activation of PcG target genes while H3K27me3 level remain relatively constant at the locus. Our results reveal that H3K4me3 predicts changes in gene expression better than H3K27me3, unveil unexpected chromatin mechanisms at gene activation and underline the relevance of tissue-specific temporal epigenomics.

Published
2017

49. Acute and long-term cardioprotective effects of the Traditional Chinese Medicine MLC901 against myocardial ischemia-reperfusion injury in mice

Author

Christophe Piot, Catherine Heurteaux, Soulit Thoumala, Joël Nargeot, Christian Barrère, Laura Gallot, Anne Vincent, Michel Lazdunski, Stéphanie Barrère-Lemaire, Aurélie Covinhes, Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de pharmacologie moléculaire et cellulaire (IPMC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), and Vincent, Anne

Subjects
Male, [SDV]Life Sciences [q-bio], Myocardial Infarction, lcsh:Medicine, 030204 cardiovascular system & hematology, Mice, 0302 clinical medicine, Fibrosis, Troponin I, Medicine, Chinese Traditional, lcsh:Science, Extracellular Signal-Regulated MAP Kinases, Cardioprotection, Multidisciplinary, Cerebral infarction, Heart, 3. Good health, [SDV.MHEP.CSC] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Cardiology and cardiovascular system, Oncogene Protein v-akt, [SDV.SP.PHARMA] Life Sciences [q-bio]/Pharmaceutical sciences/Pharmacology, cardioprotection, Reperfusion Injury, Cardiology, Signal Transduction, medicine.medical_specialty, traditional chinese medecine, Article, 03 medical and health sciences, [SDV.MHEP.CSC]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Cardiology and cardiovascular system, In vivo, Internal medicine, Heart rate, medicine, ischemia reperfusion, Animals, Humans, business.industry, Myocardium, lcsh:R, medicine.disease, Mice, Inbred C57BL, Disease Models, Animal, Regional Blood Flow, [SDV.SP.PHARMA]Life Sciences [q-bio]/Pharmaceutical sciences/Pharmacology, lcsh:Q, business, Reperfusion injury, 030217 neurology & neurosurgery, Ex vivo, Drugs, Chinese Herbal
Abstract

MLC901, a traditional Chinese medicine containing a cocktail of active molecules, both reduces cerebral infarction and improves recovery in patients with ischemic stroke. The aim of this study was to evaluate the acute and long-term benefits of MLC901 in ischemic and reperfused mouse hearts. Ex vivo, under physiological conditions, MLC901 did not show any modification in heart rate and contraction amplitude. However, upon an ischemic insult, MLC901 administration during reperfusion, improved coronary flow in perfused hearts. In vivo, MLC901 (4 µg/kg) intravenous injection 5 minutes before reperfusion provided a decrease in both infarct size (49.8%) and apoptosis (49.9%) after 1 hour of reperfusion. Akt and ERK1/2 survival pathways were significantly activated in the myocardium of those mice. In the 4-month clinical follow-up upon an additional continuous per os administration, MLC901 treatment decreased cardiac injury as revealed by a 45%-decrease in cTnI plasmatic concentrations and an improved cardiac performance assessed by echocardiography. A histological analysis revealed a 64%-decreased residual scar fibrosis and a 44%-increased vascular density in the infarct region. This paper demonstrates that MLC901 treatment was able to provide acute and long-term cardioprotective effects in a murine model of myocardial ischemia-reperfusion injury in vivo.

Published
2017

50. HEXIM1 and NEAT1 Long Non-coding RNA Form a Multi-subunit Complex that Regulates DNA-Mediated Innate Immune Response

Author

Yamina Bennasser, Monsef Benkirane, Sonia Amraoui, Mehdi Morchikh, Julien Cau, Dany Severac, Olivier Schwartz, Alexandra Cribier, Raoul Raffel, Emeric Dubois, Institut de génétique humaine (IGH), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Virus et Immunité, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pasteur [Paris], Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), This work was supported by grants from the ANRS, European FP7 'HIT HIDDEN HIV' contract 305762 and MSDavenir. M.M. was supported by European FP7 'HIT HIDDEN HIV' contract 305762 and by foundation Bettencourt Schueller and A.C. was supported by SIDACTION., European Project: 305762,HEALTH,FP7-HEALTH-2012-INNOVATION-1,HIT HIDDEN HIV(2012), Institut Pasteur [Paris] (IP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut Pasteur [Paris]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0301 basic medicine, MESH: Signal Transduction, Ku80, [SDV]Life Sciences [q-bio], paraspeckles, RNA-binding protein, MESH: Calcium-Binding Proteins, HEXIM1, MESH: Interferon Regulatory Factor-3, Nuclear Matrix-Associated Proteins, RNA interference, MESH: Nucleotidyltransferases, MESH: Ku Autoantigen, MESH: Human Umbilical Vein Endothelial Cells, Genetics, Ku70, Intracellular Signaling Peptides and Proteins, MESH: DNA, Nuclear Proteins, RNA-Binding Proteins, Nucleotidyltransferases, 3. Good health, Cell biology, DNA-Binding Proteins, MESH: RNA, Long Noncoding, MESH: HEK293 Cells, Herpesvirus 8, Human, Host-Pathogen Interactions, Octamer Transcription Factors, RNA Interference, RNA, Long Noncoding, MESH: Immunity, Innate, MESH: Octamer Transcription Factors, MESH: Membrane Proteins, Protein Binding, Signal Transduction, interferon stimulatory DNA, MESH: RNA Interference, NEAT1, MESH: PTB-Associated Splicing Factor, Biology, Transfection, DNA-PK, 03 medical and health sciences, herpesvirus, MESH: Intracellular Signaling Peptides and Proteins, Human Umbilical Vein Endothelial Cells, Humans, MESH: Protein Binding, PTB-Associated Splicing Factor, Molecular Biology, Ku Autoantigen, MESH: Herpesvirus 8, Human, [SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, Innate immune system, MESH: Humans, MESH: Transfection, Calcium-Binding Proteins, MESH: Host-Pathogen Interactions, RNA, Membrane Proteins, Paraspeckle, Cell Biology, DNA, MESH: Multiprotein Complexes, Immunity, Innate, MESH: Nuclear Matrix-Associated Proteins, 030104 developmental biology, HEK293 Cells, MESH: RNA-Binding Proteins, Multiprotein Complexes, MESH: HeLa Cells, innate immune response, Interferon Regulatory Factor-3, IRF3, MESH: Nuclear Proteins, HeLa Cells, Transcription Factors, cGAS
Abstract

International audience; The DNA-mediated innate immune response underpins anti-microbial defenses and certain autoimmune diseases. Here we used immunoprecipitation, mass spectrometry, and RNA sequencing to identify a ribonuclear complex built around HEXIM1 and the long non-coding RNA NEAT1 that we dubbed the HEXIM1-DNA-PK-paraspeckle components-ribonucleoprotein complex (HDP-RNP). The HDP-RNP contains DNA-PK subunits (DNAPKc, Ku70, and Ku80) and paraspeckle proteins (SFPQ, NONO, PSPC1, RBM14, and MATRIN3). We show that binding of HEXIM1 to NEAT1 is required for its assembly. We further demonstrate that the HDP-RNP is required for the innate immune response to foreign DNA, through the cGAS-STING-IRF3 pathway. The HDP-RNP interacts with cGAS and its partner PQBP1, and their interaction is remodeled by foreign DNA. Remodeling leads to the release of paraspeckle proteins, recruitment of STING, and activation of DNAPKc and IRF3. Our study establishes the HDP-RNP as a key nuclear regulator of DNA-mediated activation of innate immune response through the cGAS-STING pathway.

Published
2017

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