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445 results on '"Microbiologie Environnementale"'

1. Root responses to aluminium and iron stresses require the SIZ1 SUMO ligase to modulate the STOP1 transcription factor

Author: Laurent Nussaume, Marien Have, Nathalie Duong, Pascale David, Thierry Desnos, Nathalie Leonhardt, Caroline Mercier, Steffen Abel, Brice Roux, Laurence Blanchard, Laura Cuyas, Léa Le Poder, Sylvain Pluchon, Christin Naumann, Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Plant Environmental Physiology and Stress Signaling (PEPSS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Leibniz Institute of Plant Biochemistry (IPB), Laboratoire de Nutrition Végétale, Agroinnovation International − TIMAC AGRO, Saint-Malo, France, ANR-18-CE20-0023,BioPhyt,Mode d'action de phytostimulants biosourcés sur une voie de signalisation multi-stress(2018), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Signalisation de l'Adaptation des Végétaux à l'Environnement (SAVE), and Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME)
Subjects: 0106 biological sciences, [SDV]Life Sciences [q-bio], Arabidopsis, SUMO protein, Plant Science, Plant Roots, 01 natural sciences, SIZ1, law.invention, Ligases, 03 medical and health sciences, iron, ALMT1, Gene Expression Regulation, Plant, Stress, Physiological, law, Genetics, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Transcription factor, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, phosphate, chemistry.chemical_classification, 0303 health sciences, DNA ligase, STOP1, biology, Arabidopsis Proteins, aluminium, Sumoylation, Cell Biology, biology.organism_classification, root, Hedgehog signaling pathway, Forward genetics, Ubiquitin ligase, Cell biology, chemistry, SUMO, Mutation, biology.protein, Suppressor, Aluminum, Signal Transduction, Transcription Factors, 010606 plant biology & botany
Abstract: International audience; STOP1, an Arabidopsis transcription factor favouring root growth tolerance against Al toxicity, acts in the response to iron under low Pi (Pi). Previous studies have shown that Al and Fe regulate the stability and accumulation of STOP1 in roots, and that the STOP1 protein is sumoylated by an unknown E3 ligase. Here, using a forward genetics suppressor screen, we identified the E3 SUMO (small ubiquitin-like modifier) ligase SIZ1 as a modulator of STOP1 signalling. Mutations in SIZ1 increase the expression of ALMT1 (a direct target of STOP1) and root growth responses to Al and Fe stress in a STOP1-dependent manner. Moreover, loss-of-function mutations in SIZ1 enhance the abundance of STOP1 in the root tip. However, no sumoylated STOP1 protein was detected by Western blot analysis in our sumoylation assay in Escherichia coli, suggesting the presence of a more sophisticated mechanism. We conclude that the sumo ligase SIZ1 negatively regulates STOP1 signalling, at least in part by modulating STOP1 protein in the root tip. Our results will allow a better understanding of this signalling pathway.
Published: 2021
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2. Magnetotactic bacteria as a new model for P sequestration in the ferruginous Lake Pavin

Author: Fériel Skouri-Panet, François Guyot, N. Trcera, Didier Jézéquel, Christopher T. Lefèvre, Caroline L. Monteil, Karim Benzerara, Nicolas Menguy, Elodie Duprat, Eric Viollier, Mélanie Poinsot, Jennyfer Miot, Céline Férard, S. Rivas-Lamelo, Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-14-CE33-0003,SRB,Sulfato-Réduction Bactérienne: mécanismes de biominéralisation et préservation de biosignatures d'un métabolisme phare de l'histoire de la Terre(2014), European Project: 307110,EC:FP7:ERC,ERC-2012-StG_20111012,CALCYAN(2013), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de La Réunion (UR)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-IPG PARIS-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Subjects: food.ingredient, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Magnetotactic bacteria, Microorganism, Context (language use), Beggiatoa, 01 natural sciences, Geochemical cycle, 03 medical and health sciences, food, Water column, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Geochemistry and Petrology, Environmental Chemistry, 14. Life underwater, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, 030304 developmental biology, 0105 earth and related environmental sciences, 0303 health sciences, biology, Ecology, Chemistry, Geology, biology.organism_classification, 6. Clean water, Enhanced biological phosphorus removal, Environmental chemistry, Thiomargarita
Abstract: International audience; The role of microorganisms in the geochemical cycle of P has received great interest in the context of enhanced biological phosphorus removal and phosphorite formation. Here, we combine scanning and transmission electron microscopies, confocal laser scanning microscopy and synchrotron-based x-ray microfluorescence to analyse the distribution of P at the oxic-anoxic interface in the water column of the ferruginous Lake Pavin. We show that magnetotactic bacteria of the Magnetococca-ceae family strongly accumulate polyphosphates and appear as P hotspots in the particulate fraction at this depth. This high accumulation may be characteristic of this family and may also relate to the chemical conditions prevailing in the lake. As a result, these magneto-tactic cocci can be considered as new models playing a potentially important role in the P geochemical cycle, similar to sulphide oxidising bacteria such as Thiomargarita and Beggiatoa but thriving in a ferruginous, poorly sulphidic environment.
Published: 2017
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3. Pushing the limits of nickel detection to nanomolar range using a set of engineered bioluminescent Escherichia coli

Author: Camille Escoffier, Agnès Rodrigue, Marie-Andrée Mandrand-Berthelot, Daniel Garcia, David Pignol, Julien Cayron, Erwan Gueguen, Elsa Prudent, Microbiologie, adaptation et pathogénie (MAP), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Trafic et signalisation membranaires chez les bactéries (MTSB), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), ANR-11-ECOT-0009,COMBITOX,COnception d'un instrument pour la Mesure BIologique multiparamètrique en continu de TOXiques(2011), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Subjects: 0301 basic medicine, Health, Toxicology and Mutagenesis, chemistry.chemical_element, Biosensing Techniques, macromolecular substances, Biology, medicine.disease_cause, Sensitivity and Specificity, 03 medical and health sciences, Genes, Reporter, Nickel, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Escherichia coli, medicine, Environmental Chemistry, Bioluminescence, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], Promoter Regions, Genetic, Detection limit, Reporter gene, Escherichia coli Proteins, [SDV.BBM.BM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology, Gene Expression Regulation, Bacterial, General Medicine, [SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology, Pollution, Molecular biology, Repressor Proteins, Luminescent Proteins, 030104 developmental biology, Biochemistry, chemistry, Regulatory circuit, Efflux, Biosensor
Abstract: International audience; The detection of nickel in water is of great importance due to its harmfulness for living organism. A way to detect Ni is the use of whole-cell biosensors. The aim of the present work was to build a light-emitting bacterial biosensor for the detection of Ni with high specificity and low detection limit properties. For that purpose, the regulatory circuit implemented relied on the RcnR Ni/Co metallo-regulator and its rcnA natural target promoter fused to the lux reporter genes. To convert RcnR to specifically detect Ni, several mutations were tested and the C35A retained. Deleting the Ni efflux pump rcnA and introducing genes encoding several Ni-uptake systems lowered the detection thresholds. When these constructs were assayed in several Escherichia coli strains, it appeared that the detection thresholds were highly variable. The TD2158 wild-type E. coli gave rise to a biosensor ten times more active and sensitive than its W3110 E. coli K12 equivalent. This biosensor was able to confidently detect Ni concentrations as little as 80 nM (4.7 μg l −1), which makes its use compatible with the norms governing the drinking water quality.
Published: 2015
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4. The inhibition of TOR in the model diatom Phaeodactylum tricornutum promotes a get-fat growth regime

Author: Marie Hélène Montané, Frédéric Carrière, Laura Prioretti, Ben Field, Gérald Grégori, Benoît Menand, Luisana Avilan, Brigitte Gontero, Bioénergétique et Ingénierie des Protéines (BIP ), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Enzymologie Interfaciale et de Physiologie de la Lipolyse - UPR9025 (EIPL), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Université de Provence - Aix-Marseille 1-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Luminy Génétique et Biophysique des Plantes (LGBP), Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-11-IDEX-0001,Amidex,INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE(2011), ANR-15-CE05-0021,SIGNAUXBIONRJ,Manipulation des voies de signalisation de l'énergie afin d'améliorer la production de .lipides chez les eucaryotes photosynthétiques(2015), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN), Bioénergétique et Ingénierie des Protéines ( BIP ), Aix Marseille Université ( AMU ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Enzymologie Interfaciale et de Physiologie de la Lipolyse - UPR9025 ( EIPL ), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Université de Provence - Aix-Marseille 1-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), and Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU )
Subjects: 0106 biological sciences, 0301 basic medicine, AZD 8055, [SDV]Life Sciences [q-bio], Dehydrogenase, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Malate dehydrogenase, [ SDV.EE ] Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, 03 medical and health sciences, Biofuel, Microalgae, Phaeodactylum tricornutum, Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, 2. Zero hunger, [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, biology, [ SDV ] Life Sciences [q-bio], Cell growth, Lipid metabolism, Lipid metablolism, Metabolism, biology.organism_classification, 030104 developmental biology, Biochemistry, Target of rapamycin, biology.protein, Agronomy and Crop Science, Lipid productivity, Intracellular, 010606 plant biology & botany
Abstract: International audience; The target of rapamycin (TOR) signaling pathway regulates fundamental intracellular functions critical for cell viability and proliferation. Manipulation of TOR in high lipid-producing microalgae may help overcome the trade-off between biomass production and lipid yield that still impairs the viable production of biofuel from microalgae. In this study, we inhibited the TOR kinase in the model diatom Phaeodactylum tricornutum using the selective TOR inhibitor AZD-8055, and analyzed cell proliferation, chlorophyll content, lipid synthesisand carbon metabolism. AZD-8055 inhibits cell proliferation in a dose-dependent manner compared to N deprivation which stops growth. Microscopy, flow cytometry, and quantitative analyses of lipids also demonstrated that AZD-8055 treatment strongly promotes triacylglycerol (TAG) accumulation while decreasing the quantity of sterols. The TAG productivity of AZD-8055 treated cultures was significantly higher than for N deprived cultures. Measurement of the activities of the key metabolic enzymes glyceraldehyde phosphate dehydrogenase (GAPDH), glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH) and malate dehydrogenase (MDH) revealed opposite effects for AZD-8055 treatment and N-starvation on the activity of the glycolytic enzyme GAPDH. This suggests that TOR inhibition and N starvation may have distinct impacts on general metabolism and lipid accumulation. Our main finding is that treating cultures with AZD-8055 results in higher TAG productivity than N starvation in P. tricornutum. The chemical or genetic manipulation of the TOR signaling pathway in P. tricornutum and other diatoms may lead to the development of strains or approaches suitable for the enhanced production of TAGs for biofuel. Graphical abstract Abbreviations AZ, TOR inhibitor AZD-8055 ,DAG diacylglycerol, FFA free fatty acids, G6PDH glucose-6-phosphate dehydrogenase, GAPDH glyceraldehyde phosphate dehydrogenase, GC–MS gas chromatography coupled to mass spectrometry, MAG monoacylglycerol, MDH malate dehydrogenase, TAG triacylglycerol,TLC-FID thin layer chromatography coupled to flame ionization detection, TOR target of rapamycin Keywords Microalgae, Target of rapamycin, Lipid metabolism, Biofuel, AZD-8055 ,Lipid productivity
Published: 2017
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5. An algal photoenzyme converts fatty acids to hydrocarbons

Author: Bertrand Légeret, Pavel Müller, Yonghua Li-Beisson, Yohann Couté, David Pignol, Fred Beisson, Gilles Peltier, Damien Sorigué, Emmanuelle Billon, Stéphanie Blangy, Didier Nurizzo, Pascal Arnoux, Pierre Richaud, Solène L. Y. Moulin, Klaus Brettel, Stéphan Cuiné, Sabine Brugière, Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Synthèse et étude de systèmes à intêret biologique (SEESIB), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Troubles cognitifs dégénératifs et vasculaires (DN2M), Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-INSERM, Bioénergie et Microalgues (EBM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Etude de la dynamique des protéomes (EDyP), Laboratoire de Biologie à Grande Échelle (BGE - UMR S1038), 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)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes (UGA), European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), 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, Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Etude de la dynamique des protéomes (EDyP ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-13-JSV5-0005,MUsCA,Ingénierie métabolique d'une microalgue verte en vue de la production d'alcanes à chaine moyenne(2013), ANR-11-IDEX-0001,Amidex,INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE(2011), ANR-10-INBS-0005,FRISBI,Infrastructure Française pour la Biologie Structurale Intégrée(2010), ANR-10-INBS-0008,ProFI,Infrastructure Française de Protéomique(2010), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU ), Laboratoire de Biologie à Grande Échelle ( BGE - UMR S1038 ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Grenoble Alpes [Saint Martin d'Hères]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), European Synchrotron Radiation Facility ( ESRF ), Biologie et Biotechnologie des Cyanobactéries ( B2CYA ), Département Microbiologie ( Dpt Microbio ), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), and Environnement, Bioénergie, Microalgues et Plantes (EBMP)
Subjects: 0301 basic medicine, Photosynthetic reaction centre, Light, Carboxy-Lyases, Decarboxylation, [SDV]Life Sciences [q-bio], Chlorella, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, Alkenes, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Cofactor, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Oxidoreductase, Alkanes, Phylogeny, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Plant Proteins, chemistry.chemical_classification, Flavin adenine dinucleotide, Multidisciplinary, biology, [ SDV.BC ] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, Fatty Acids, Fatty acid, Lipid metabolism, Lipid Metabolism, Photochemical Processes, 0104 chemical sciences, 030104 developmental biology, Enzyme, chemistry, Biochemistry, Biocatalysis, Flavin-Adenine Dinucleotide, biology.protein, Oxidoreductases
Abstract: Algal enzyme driven by blue light Microalgae make hydrocarbons. In searching for the enzyme responsible, Sorigué et al. found a glucose-methanolcholine oxidoreductase (see the Perspective by Scrutton). Expression of the enzyme in Escherichia coli showed that hydrocarbon production requires visible light. In fact, the enzyme requires a constant input of blue photons to carry out its catalytic reaction. A long hydrophobic tunnel in the enzyme stabilizes the fatty acid substrates in proximity to the flavin adenine dinucleotide cofactor. Science , this issue p. 903 ; see also p. 872
Published: 2017
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6. Conservation and diversity of the IrrE/DdrO-controlled radiation response in radiation-resistant Deinococcus bacteria

Author: Blanchard, Laurence, Guérin, Philippe, Roche, David, Cruveiller, Stéphane, Pignol, David, Vallenet, David, Armengaud, J., De Groot, Arjan, Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), CERLIM - Centre d'Études et de Recherche sur la Littérature Italienne du Moyen Âge, LECEMO - Les Cultures de l'Europe Méditérranéenne Occidentale - EA 3979 (LECEMO), Université Sorbonne Nouvelle - Paris 3-Université Sorbonne Nouvelle - Paris 3, 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), Cultures anglo-saxonnes (CAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Génomique métabolique (UMR 8030), 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), Laboratoire de Biochimie des Systèmes Perturbés (LBSP), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-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)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-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)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: transcriptomics, proteomics, regulon, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], population characteristics, bacteria, zinc peptidase, gene regulation, [SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology, transcriptional repressor
Abstract: International audience; The extreme radiation resistance of Deinococcus bacteria requires the radiation-stimulated cleavage of protein DdrO by a specific metalloprotease called IrrE. DdrO is the repressor of a predicted radiation/desiccation response (RDR) regulon, composed of radiation-induced genes having a conserved DNA motif (RDRM) in their promoter regions. Here, we showed that addition of zinc ions to purified apo-IrrE, and short exposure of Deinococcus cells to zinc ions, resulted in cleavage of DdrO in vitro and in vivo, respectively. Binding of IrrE to RDRM-containing DNA or interaction of IrrE with DNA-bound DdrO was not observed. The data are in line with IrrE being a zinc pepti-dase, and indicate that increased zinc availability, caused by oxidative stress, triggers the in vivo cleavage of DdrO unbound to DNA. Transcriptomics and proteomics of Deinococcus deserti confirmed the IrrE-dependent regulation of predicted RDR regu-lon genes and also revealed additional members of this regulon. Comparative analysis showed that the RDR regulon is largely well conserved in Deinococcus species, but also showed diversity in the regulon composition. Notably, several RDR genes with an important role in radiation resistance in Deinococcus radiodurans, for example pprA, are not conserved in some other radiation-resistant Deinococcus species.
Published: 2017
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7. Low phosphate activates STOP1-ALMT1 to rapidly inhibit root cell elongation

Author: Jean-Marie Teulon, Edith Laugier, Jean Armengaud, Serge Chiarenza, Audrey Creff, Marie-Christine Thibaud, Benjamin Péret, Steffen Abel, Jens Daniel Müller, Agnès Hagège, Coline Balzergue, Pascale David, Thierry Desnos, Marie Bissler, Christian Godon, Noëlle Becuwe-Linka, Corinne Brouchoud, Etienne Delannoy, Thibault Dartevelle, Claudia-Nicole Meisrimler, Laurent Nussaume, Hélène Javot, Jean-Luc Pellequer, Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Signalisation de l'Adaptation des Végétaux à l'Environnement (SAVE), 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), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075), 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)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie, Equipe Développement et Plasticité du Système Racinaire (PLASTICITE), 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)-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), 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)-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)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), CEA (APTTOX021401, APTTOX021403), ANR11-RSNR-0005,DEMETERRES, ANR-09-BLAN-0118,CHEMIGENA,Génétique d'une voie limitant la croissance racinaire d'Arabidopsis en réponse à la carence phosphatée(2009), ANR-12-ADAP-0019,RNAdapt,Les ARN non-codants dans l'adaptation de la croissance racinaire à la carence phosphate(2012), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-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 de biologie structurale (IBS - UMR 5075 ), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), 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), 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), ANR-11-RSNR-0005,DEMETERRES,Développement de Méthodes bio-et Eco-Technologiques pour la Remédiation Raisonnée des Effluents et des Sols en appui à une stratégie de réhabilitation agricole post-accidentelle(2011), Plant Environmental Physiology and Stress Signaling (PEPSS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) ( BIAM ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU ), Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes ( BPMP ), Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro ) -Institut national de la recherche agronomique [Montpellier] ( INRA Montpellier ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro ), Institut de biologie structurale ( IBS - UMR 5075 ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Laboratoire de Biologie du Développement des Plantes ( LBDP ), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Equipe Développement et Plasticité du Système Racinaire ( PLASTICITE ), Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro ) -Institut national de la recherche agronomique [Montpellier] ( INRA Montpellier ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro ) -Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro ) -Institut national de la recherche agronomique [Montpellier] ( INRA Montpellier ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro ), Laboratoire Innovations technologiques pour la Détection et le Diagnostic ( LI2D ), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse ( SPI ), Département Médicaments et Technologies pour la Santé ( DMTS ), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) ( DRF (CEA) ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-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 ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Département Médicaments et Technologies pour la Santé ( DMTS ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, Biologie cellulaire et moléculaire des plantes et des bactéries ( BCMPB ), and Investissements d'avenir RSNR Demeterres
Subjects: 0106 biological sciences, 0301 basic medicine, immunité cellulaire, Arabidopsis, Malates, Organic Anion Transporters, General Physics and Astronomy, Plant Roots, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, Cell Wall, Gene Expression Regulation, Plant, Arabidopsis thaliana, Multidisciplinary, food and beverages, [SDV.BV.BOT]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology/Botanics, Plants, Genetically Modified, Apoplast, Hedgehog signaling pathway, Cell biology, Biochemistry, Oxidoreductases, paroi cellulaire, Signal Transduction, [ SDV.BV.BOT ] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology/Botanics, Science, Iron, Meristem, Cell Enlargement, Biology, capacité de croissance, Article, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Phosphates, Cell wall, 03 medical and health sciences, développement de la plante, Transcription factor, Peroxidase, phosphate, prolifération cellulaire, Arabidopsis Proteins, Cell growth, Callose, arabidopsis thaliana, élongation cellulaire, General Chemistry, biology.organism_classification, racine, 030104 developmental biology, chemistry, Transcription Factors, 010606 plant biology & botany
Abstract: Environmental cues profoundly modulate cell proliferation and cell elongation to inform and direct plant growth and development. External phosphate (Pi) limitation inhibits primary root growth in many plant species. However, the underlying Pi sensory mechanisms are unknown. Here we genetically uncouple two Pi sensing pathways in the root apex of Arabidopsis thaliana. First, the rapid inhibition of cell elongation in the transition zone is controlled by transcription factor STOP1, by its direct target, ALMT1, encoding a malate channel, and by ferroxidase LPR1, which together mediate Fe and peroxidase-dependent cell wall stiffening. Second, during the subsequent slow inhibition of cell proliferation in the apical meristem, which is mediated by LPR1-dependent, but largely STOP1–ALMT1-independent, Fe and callose accumulate in the stem cell niche, leading to meristem reduction. Our work uncovers STOP1 and ALMT1 as a signalling pathway of low Pi availability and exuded malate as an unexpected apoplastic inhibitor of root cell wall expansion., Low Pi availability inhibits primary root growth, but the sensory mechanisms are not known. Here the authors uncover a signalling pathway regulating Pi-mediated root growth inhibition in Arabidopsis, involving the transcription factor STOP1, its direct target ALMT1, a malate channel, and ferroxidase LPR1.
Published: 2017
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8. Toward inline multiplex biodetection of metals, bacteria, and toxins in water networks: the COMBITOX project

Author: Pierre Cholat, Agnès Rodrigue, Mireille Ansaldi, David Pignol, Ingrid Bazin, Laboratoire de chimie bactérienne (LCB), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Microbiologie de la Méditerranée (IMM), Laboratoire de Génie de l'Environnement Industriel (LGEI), IMT - MINES ALES (IMT - MINES ALES), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Trafic et signalisation membranaires chez les bactéries (MTSB), Microbiologie, adaptation et pathogénie (MAP), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), ANR-11-ECOT-0009,COMBITOX,COnception d'un instrument pour la Mesure BIologique multiparamètrique en continu de TOXiques(2011), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon, Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Engineering, Health, Toxicology and Mutagenesis, 02 engineering and technology, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, 010501 environmental sciences, Bioinformatics, 01 natural sciences, Human health, Time response, Environmental Chemistry, Multiplex, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Light detector, [SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, Physical conditioning, business.industry, General Medicine, 021001 nanoscience & nanotechnology, Pollution, 6. Clean water, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Biochemical engineering, 0210 nano-technology, business, Biosensor, Conceptual level, Field conditions
Abstract: This special issue of Environmental Science and Pollution Research highlights selected papers whose results have been obtained in the course of the COMBITOX project. COMBITIOX is an interdisciplinary research project funded by the French National Research Agency (ANR) aiming at conceiving an inline multiparametric device for the surveillance of water networks using biosensors. This device is not intended to fully replace chemical methods, but when compared to analytical chromatographic methodologies, biological sensors can offer rapid and on-site monitoring of even trace levels of targeted compounds (Sun et al. 2015) and can quickly raise the alarm in the event of an accidental or intentional pollution. Numerous developments have been published to improve the sensitivity, specificity, and time response of various biosensors in laboratory conditions (Xiong et al. 2012) (der Meer et al. 2010), but their actual transfer into technological devices for the surveillance of water networks remains at a conceptual level. Thus, the challenge here is to go a step beyond and validate biosensors under real-life field conditions by incorporating them in a single inline detector. During the course of COMBITOX, we could define the interface between the biosensors and a common light detector as well as the physical conditioning of the bioreagents and usage protocol. Our resulting prototype allow the detection of bioavailable toxic compounds as well as microorganisms, impacting human health through the drinking water network or interfering with the biological process of modern wastewater treatment plants. We also plan to propose this system to meet the emerging threats such as bioterrorism. COMBITOX focuses on three families of Bobjects^ to detect: metals (cadmium, mercury, arsenic, nickel, etc.), environmental and/or food toxins, and pathogenic microorganisms. Whole-cell biosensors based on reporter gene under the control of an inducible promoter are used to detect various metals (Hynninen and Virta 2010), the antibody/antigen interaction for toxins (Makaraviciute and Ramanaviciene 2013), and the specific infection of bacteria by bacteriophages for pathogenic microorganisms (Smartt et al. 2012) (Vinay et al. 2015). In all cases, the signal measured is photochemical (fluorescence, bioluminescence, or chemo-luminescence): such a method to transduce the biological recognition is very sensitive and a single photodetector can be used for all biosensors included in the device. The challenge here rather lies in the design and the optimization of the different biological compounds for their use in the field while maintaining a high sensibility and robustness. As a consequence, the different articles presented in this special issue focus on original strategies for the optimization and the adaptation of the three types of biosensors for their use in a semi-autonomous inline water analyzer. In the case of whole-cell biosensors, improvement of the dose-responses Responsible editor: Philippe Garrigues
Published: 2017
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9. Carnosic Acid and Carnosol, Two Major Antioxidants of Rosemary, Act through Different Mechanisms

Author: Michel Havaux, Ljubica Svilar, Anja Krieger-Liszkay, Margot Loussouarn, Antoine Bily, Simona Birtic, Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU ), Mécanismes régulateurs chez les organismes photosynthétiques ( MROP ), Département Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale ( B3S ), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut Parisien de Chimie Moléculaire ( IPCM ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Naturex, Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) ( BIAM ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Ecophysiologie Moléculaire des Plantes (LEMP), Mécanismes régulateurs chez les organismes photosynthétiques (MROP), Département Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale (B3S), 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)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-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)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Protéines de Protection des Végétaux (PPV), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 de Biologie et de Technologies de Saclay (IBITECS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Criblage biologique Marseille [Faculté de médecine de la Timone], and Plant Environmental Physiology and Stress Signaling (PEPSS)
Subjects: 0301 basic medicine, Antioxidant, Time Factors, [ SDV.BV.BOT ] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology/Botanics, Physiology, Linolenic acid, medicine.medical_treatment, alpha-Tocopherol, Plant Science, Thylakoids, Carnosol, Rosmarinus, Antioxidants, Lipid peroxidation, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Lipid oxidation, Genetics, medicine, Signaling and Response, chemistry.chemical_classification, Reactive oxygen species, biology, Carnosic acid, Intracellular Membranes, [SDV.BV.BOT]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology/Botanics, biology.organism_classification, Lipids, Plant Leaves, 030104 developmental biology, Biochemistry, chemistry, Abietanes, Lipid Peroxidation, Reactive Oxygen Species, Oxidation-Reduction
Abstract: International audience; Carnosic acid, a phenolic diterpene specific to the Lamiaceae family, is highly abundant in rosemary (Rosmarinus officinalis). Despite numerous industrial and medicinal/pharmaceutical applications of its antioxidative features, this compound in planta and its antioxidant mechanism have received little attention, except a few studies of rosemary plants under natural conditions. In vitro analyses, using high-performance liquid chromatography-ultraviolet and luminescence imaging, revealed that carnosic acid and its major oxidized derivative, carnosol, protect lipids from oxidation. Both compounds preserved linolenic acid and monogalactosyldiacylglycerol from singlet oxygen and from hydroxyl radical. When applied exogenously, they were both able to protect thylakoid membranes prepared from Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) leaves against lipid peroxidation. Different levels of carnosic acid and carnosol in two contrasting rosemary varieties correlated with tolerance to lipid peroxidation. Upon reactive oxygen species (ROS) oxidation of lipids, carnosic acid was consumed and oxidized into various derivatives, including into carnosol, while carnosol resisted, suggesting that carnosic acid is a chemical quencher of ROS. The antioxidative function of carnosol relies on another mechanism, occurring directly in the lipid oxidation process. Under oxidative conditions that did not involve ROS generation, carnosol inhibited lipid peroxidation, contrary to carnosic acid. Using spin probes and electron paramagnetic resonance detection, we confirmed that carnosic acid, rather than carnosol, is a ROS quencher. Various oxidized derivatives of carnosic acid were detected in rosemary leaves in low light, indicating chronic oxidation of this compound, and accumulated in plants exposed to stress conditions, in parallel with a loss of carnosic acid, confirming that chemical quenching of ROS by carnosic acid takes place in planta.
Published: 2017
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10. Pseudomonas aeruginosa zinc uptake in chelating environment is primarily mediated by the metallophore pseudopaline

Author: Lhospice, Sebastien, Gomez, Nicolas, Ouerdane, Laurent, Brutesco, Catherine, Ghssein, Ghassan, Hajjar, Christine, Liratni, Ahmed, Wang, Shuanglong, Richaud, Pierre, Bleves, Sophie, Ball, Geneviève, Borezée-Durant, Elise, Lobinski, Ryszard, Pignol, David, Arnoux, Pascal, Voulhoux, Romé, Laboratoire d'ingénierie des systèmes macromoléculaires (LISM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Ingéniérie et Science des Matériaux - EA 4695 (LISM), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-SFR Condorcet, Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les materiaux (IPREM), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Environnement, Bioénergie, Microalgues et Plantes (EBMP), MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé (MICALIS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Vaincre la Mucoviscidose [RFI20160501495], [ANR-14-CE09-0007-03], ANR-14-CE09-0007,ANIBAL,Un nouveau metallophore dérivé de la nicotianamine chez des bactéries pathogènes(2014), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Aix Marseille Université (AMU), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bioénergie et Microalgues (EBM), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Subjects: Zinc, Bacterial Proteins, lcsh:R, Operon, Pseudomonas aeruginosa, lcsh:Medicine, [CHIM]Chemical Sciences, lcsh:Q, Pseudomonas Infections, lcsh:Science, Oligopeptides, Article, Chelating Agents
Abstract: cited By 0; International audience; Metal uptake is vital for all living organisms. In metal scarce conditions a common bacterial strategy consists in the biosynthesis of metallophores, their export in the extracellular medium and the recovery of a metal-metallophore complex through dedicated membrane transporters. Staphylopine is a recently described metallophore distantly related to plant nicotianamine that contributes to the broad-spectrum metal uptake capabilities of Staphylococcus aureus. Here we characterize a four-gene operon (PA4837-PA4834) in Pseudomonas aeruginosa involved in the biosynthesis and trafficking of a staphylopine-like metallophore named pseudopaline. Pseudopaline differs from staphylopine with regard to the stereochemistry of its histidine moiety associated with an alpha ketoglutarate moiety instead of pyruvate. In vivo, the pseudopaline operon is regulated by zinc through the Zur repressor. The pseudopaline system is involved in nickel uptake in poor media, and, most importantly, in zinc uptake in metal scarce conditions mimicking a chelating environment, thus reconciling the regulation of the cnt operon by zinc with its function as the main zinc importer under these metal scarce conditions. © 2017 The Author(s).
Published: 2017
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11. Bacterial host and reporter gene optimization for genetically encoded whole cell biosensors

Author: Nicolas Ginet, Elodie C. T. Descamps, Géraldine Adryanczyk-Perrier, Louis Dumas, Agnès Rodrigue, David Pignol, Arjan de Groot, Julien Cayron, Elsa Prudent, Sandra Prévéral, Camille Escoffier, Manon Ricquebourg, Catherine Brutesco, Daniel Garcia, Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Microbiologie, adaptation et pathogénie (MAP), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bioénergie et Microalgues (EBM), Trafic et signalisation membranaires chez les bactéries (MTSB), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), ANR-11-ECOT-0009,COMBITOX,COnception d'un instrument pour la Mesure BIologique multiparamètrique en continu de TOXiques(2011), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU ), Ecologie microbienne ( EM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon ( ENVL ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -VetAgro Sup ( VAS ), Centre Sciences des Processus Industriels et Naturels ( SPIN-ENSMSE ), École des Mines de Saint-Étienne ( Mines Saint-Étienne MSE ), Institut Mines-Télécom [Paris]-Institut Mines-Télécom [Paris], Département GéoSciences et Environnement ( GSE-ENSMSE ), Institut Mines-Télécom [Paris]-Institut Mines-Télécom [Paris]-SPIN, Environnement Ville Société ( EVS ), École normale supérieure - Lyon ( ENS Lyon ) -Université Lumière - Lyon 2 ( UL2 ) -Université Jean Moulin - Lyon III-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -École Nationale des Travaux Publics de l'État ( ENTPE ) -Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne-École nationale supérieure d'architecture de Lyon ( ENSAL ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Microbiologie, adaptation et pathogénie ( MAP ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de chimie bactérienne ( LCB ), Aix Marseille Université ( AMU ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Environnement, Bioénergie, Microalgues et Plantes (EBMP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon, and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Subjects: 0301 basic medicine, Arsenites, Health, Toxicology and Mutagenesis, Biosensing Techniques, macromolecular substances, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, 010501 environmental sciences, medicine.disease_cause, 01 natural sciences, Gene Expression Regulation, Enzymologic, Microbiology, [ SDE ] Environmental Sciences, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Genes, Reporter, Metals, Heavy, Escherichia coli, medicine, Environmental Chemistry, Bioluminescence, Deinococcus, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, Promoter Regions, Genetic, [ SDV.BBM ] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, 0105 earth and related environmental sciences, Arsenite, Reporter gene, [SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, biology, [ SDV.BC ] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, technology, industry, and agriculture, Water, Gene Expression Regulation, Bacterial, General Medicine, biology.organism_classification, Deinococcus deserti, Pollution, Luciferases, Bacterial, 030104 developmental biology, chemistry, Biochemistry, [SDE]Environmental Sciences, [ SDV.GEN ] Life Sciences [q-bio]/Genetics, Biosensor, Water Pollutants, Chemical, Bacteria, Environmental Monitoring
Abstract: International audience; Whole-cell biosensors based on reporter genes allow detection of toxic metals in water with high selectivity and sensitivity under laboratory conditions; nevertheless, their transfer to a commercial inline water analyzer requires specific adaptation and optimization to field conditions as well as economical considerations. We focused here on both the influence of the bacterial host and the choice of the reporter gene by following the responses of global toxicity biosensors based on constitutive bacterial promoters as well as arsenite biosensors based on the arsenite-inducible P-ars promoter. We observed important variations of the bioluminescence emission levels in five different Escherichia coli strains harboring two different lux-based biosensors, suggesting that the best host strain has to be empirically selected for each new biosensor under construction. We also investigated the bioluminescence reporter gene system transferred into Deinococcus deserti, an environmental, desiccation- and radiation-tolerant bacterium that would reduce the manufacturing costs of bacterial biosensors for commercial water analyzers and open the field of biodetection in radioactive environments. We thus successfully obtained a cell survival biosensor and a metal biosensor able to detect a concentration as low as 100 nM of arsenite in D. deserti. We demonstrated that the arsenite biosensor resisted desiccation and remained functional after 7 days stored in air-dried D. deserti cells. We also report here the use of a new near-infrared (NIR) fluorescent reporter candidate, a bacteriophytochrome from the magnetotactic bacterium Magnetospirillum magneticum AMB-1, which showed a NIR fluorescent signal that remained optimal despite increasing sample turbidity, while in similar conditions, a drastic loss of the lux-based biosensors signal was observed.
Published: 2017
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12. Small regulatory <scp>RNA</scp> s and the fine‐tuning of plant–bacteria interactions

Author: Wafa Achouak, Lamia Harfouche, Feth el Zahar Haichar, Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Aix Marseille Université (AMU), Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557 (LEM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS), CNRS (Environmental Microbiology action, within the Continental and Costal Ecospheres Program [EC2CO])., 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-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)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Université de Lyon-Université de Lyon-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-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), IBEB Institut de Biologie Environnementale et de Biotechnologie, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU ), Aix Marseille Université ( AMU ), Ecologie microbienne ( EM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon ( ENVL ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), and Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -VetAgro Sup ( VAS )
Subjects: [ SDV.BV ] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Physiology, small regulatory RNAs (sRNAs), Plant Science, Computational biology, plant-bacteria interactions, medicine.disease_cause, Deep sequencing, Microbiology, Bacterial genetics, medicine, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Transcription factor, beneficial bacteria, Regulation of gene expression, Bacteria, biology, Sequence Analysis, RNA, High-Throughput Nucleotide Sequencing, RNA, pathogenic bacteria, regulation, Pathogenic bacteria, Gene Expression Regulation, Bacterial, Plants, biology.organism_classification, RNA, Bacterial, Host-Pathogen Interactions, Transfer RNA, RNA, Small Untranslated
Abstract: Small regulatory RNAs (sRNAs) play a key role in many physiological and adaptive responses in bacteria. Faced with rapidly changing environments, it is more advantageous for bacteria to use sRNA-mediated responses than regulation by protein transcriptional factors, as sRNAs act at the post-transcriptional level and require less energy and time for their synthesis and turnover. The use of RNA deep sequencing has provided hundreds of sRNA candidates in different bacterial species that interact with plants. Here, we review the most recent results for the involvement of bacterial sRNAs in beneficial as well as deleterious plant–bacteria interactions. We describe the current view for the role of sRNAs, which are suggested to improve competition for both niches and resources in plant-interacting bacteria. These sRNAs also help plant-associated bacteria individually adapt to the rapidly changing conditions to which they are exposed, during different stages of this interaction.
Published: 2014
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13. Uranium-tolerant soil bacteria protect Arabidopsis thaliana seedling growth in a uranium pollution context

Author: Adrien, Galeone, Devime, Fabienne, Chapon, Virginie, Merroun, Mohamed, Alban, Claude, Ravanel, Stéphane, Bourguignon, Jacques, Plantes, Stress & Métaux (MetalStress), Physiologie cellulaire et végétale (LPCV), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), 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 Grenoble Alpes (UGA), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Interactions Protéine Métal (IPM), University of Granada, ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017), and European Project: 900009,RadoNorm project
Subjects: Accumulation, [SDV.BC.IC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Cell Behavior [q-bio.CB], [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Plant-bacteria interactions, Uranyl nitrate Microbacterium sp. ViU2A Stenotrophomonas bentonitica Accumulation Plant-bacteria interactions, Microbacterium sp. ViU2A, Stenotrophomonas bentonitica, Uranyl nitrate
Abstract: We investigated the impact of uranium (U) on Arabidopsis thaliana seed germination and on the early stages of seedling development. Using an in vitro device, we demonstrated that uranyl ion had a very low impact on Arabidopsis seed germination but had a drastic effect on the development of Arabidopsis seedlings. We showed that the two soil bacterial strains Microbacterium sp. ViU2A and Stenotrophomonas bentonitica BII-R7, which are able to tolerate high concentrations of U, strongly reduced the toxic effects of the metal on the seedling development. This protective effect is specific to these soil bacteria, as E. coli was not able to protect seedlings. The analysis of the distribution of U between Arabidopsis seedlings and soil bacteria showed that the protective effect of the bacteria was due to their ability to sequester U either by biosorption at the level of the cell surface and/or by intracellular or extracellular biomineralization.This study reveals that these bacteria are very good candidates for use in phytoremediation strategies in the case of phytostabilisation of U-polluted soils. They would be also useful to limit the contamination of the food chain by U because they would limit the entry of this toxic element in crop plants.
Published: 2023

14. Biosynthesis of a broad-spectrum nicotianamine-like metallophore in Staphylococcus aureus

Author: Ryszard Lobinski, Elise Borezée-Durant, Felipe Cava, David Lemaire, Ghassan Ghssein, Christine Hajjar, Catherine Brutesco, Amélie Izaute, David Pignol, Romé Voulhoux, Pierre Richaud, Pascal Arnoux, Akbar Espaillat, Laurent Ouerdane, Shuanglong Wang, Clémentine Fojcik, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-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)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-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 des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les materiaux (IPREM), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé (MICALIS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Interactions Protéine Métal (IPM), Bioénergie et Microalgues (EBM), Laboratoire d'ingénierie des systèmes macromoléculaires (LISM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Umeå University, CEA program ToxNuc-E, HélioBiotec platform, ANR-14-CE09-0007,ANIBAL,Un nouveau metallophore dérivé de la nicotianamine chez des bactéries pathogènes(2014), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie Analytique Bio-Inorganique et Environnement (LCABIE), Laboratory for Molecular Infection Medicine Sweden, Department of Molecular Biology, Umeå Centre of Microbial Research, Umeå, Sweden, French Atomic Energy CommissionCEA program ToxNuc-E HelioBiotec platform - European Regional Development Fund Région Provence-Alpes-Côte d'AzurHelioBiotec platform - French Ministry of Research HelioBiotec platform - 'Commissariat a l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives' Région Provence-Alpes-Côte d'AzurLaboratory for Molecular Infection Medicine Sweden Knut & Alice Wallenberg FoundationSwedish Research CouncilEuropean CommissionKempe foundation China Scholarship Council, Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Lobinski, Ryszard, and Appel à projets générique - Un nouveau metallophore dérivé de la nicotianamine chez des bactéries pathogènes - - ANIBAL2014 - ANR-14-CE09-0007 - Appel à projets générique - VALID
Subjects: 0301 basic medicine, Operon, [SDV]Life Sciences [q-bio], transferase, Dehydrogenase, Nicotianamine synthase, chemistry.chemical_compound, iron, Transferase, pathogenicity, Nicotianamine, oxidoreductase, azetidine 2 carboxylic acid, Amino Acid Isomerases, chemistry.chemical_classification, Multidisciplinary, metallophore, nicotianamine synthase, zinc, Imidazoles, Cobalt, [SDV] Life Sciences [q-bio], Biochemistry, Metabolome, Oxidoreductases, Azetidinecarboxylic Acid, Staphylococcus aureus, enzymology, 030106 microbiology, Biology, Biosynthesis, microbial activity, nicotine derivative, 03 medical and health sciences, nickel, Oxidoreductase, [CHIM]Chemical Sciences, Histidine, Alkyl and Aryl Transferases, nicotianamine, mutagenicity, Gene Expression Regulation, Bacterial, histidine, heavy metal, operon, Biosynthetic Pathways, staphylopine, 030104 developmental biology, chemistry, Gene Expression Regulation, copper, biology.protein, phytochemistry, imidazole derivative
Abstract: A new metal scavenger for bacteria All cells must find a way to acquire trace metals. Bacteria and plants scavenge iron, for instance, by synthesizing and releasing iron-chelating compounds called siderophores. Ghssein et al. describe three enzymes in Staphylococcus aureus that are responsible for the biosynthesis of another type of metallophore (see the Perspective by Nolan). Metabolomics and a range of biochemical assays show that this compound, named staphylopine, is involved in the uptake of a range of metals, depending on the growth environment. The genes required for staphylopine biosynthesis are conserved across a number of pathogenic bacteria and are similar to those for a broad-spectrum metallophore produced by plants. Science , this issue p. 1105 ; see also p. 1055
Published: 2016
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15. Estimation of the driving force for dioxygen formation in photosynthesis

Author: Fabrice Rappaport, Laurent Cournac, Jérôme Lavergne, Johannes Messinger, Håkan Nilsson, Umeå University, Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Physiologie membranaire et moléculaire du chloroplaste (PMMC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), ANR-11-LABX-0011,DYNAMO,Dynamique des membranes transductrices d'énergie : biogénèse et organisation supramoléculaire.(2011), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0301 basic medicine, Photoinhibition, Photosystem II, Entropy, [SDV]Life Sciences [q-bio], Biophysics, chemistry.chemical_element, macromolecular substances, 010402 general chemistry, Photosynthesis, Photochemistry, 01 natural sciences, Biochemistry, Oxygen, 03 medical and health sciences, Equilibrium constant for S4→S0 transition, Oxygen-evolving complex (OEC), ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030102 biochemistry & molecular biology, Chemistry, +S-0+transition%22">Equilibrium constant for S-4 -> S-0 transition, food and beverages, Photosystem II Protein Complex, Oxidation reduction, Cell Biology, 0104 chemical sciences, Water-oxidizing complex (WOC), Photosynthetic water oxidation, 13. Climate action, Molecular oxygen, Oxidation-Reduction
Abstract: Photosynthetic water oxidation to molecular oxygen is carried out by photosystem II (PSII) over a reaction cycle involving four photochemical steps that drive the oxygen-evolving complex through five redox states S-i (i = 0, ... , 4). For understanding the catalytic strategy of biological water oxidation it is important to elucidate the energetic landscape of PSII and in particular that of the final S-4 --> S-0 transition. In this short-lived chemical step the four oxidizing equivalents accumulated in the preceding photochemical events are used up to form molecular oxygen, two protons are released and at least one substrate water molecule binds to the Mn4CaO5 cluster. In this study we probed the probability to form S-4 from S-0 and O-2 by incubating YD-less PSII in the S-0 state for 2-3 days in the presence of O-18(2) and (H2O)-O-16. The absence of any measurable O-16,18(2) formation by water-exchange in the S-4 state suggests that the S-4 state is hardly ever populated. On the basis of a detailed analysis we determined that the equilibrium constant K of the S-4 --> S-0 transition is larger than 1.0 x 10(7) so that this step is highly exergonic. We argue that this finding is consistent with current knowledge of the energetics of the S-0 to S-4 reactions, and that the high exergonicity is required for the kinetic efficiency of PSII.
Published: 2016
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16. Stable isotope probing of carbon flow in the plant holobiont

Author: Thierry Heulin, Wafa Achouak, Julien P. Guyonnet, Feth el Zahar Haichar, Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557 (LEM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-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), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon, Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Ecosystèmes continentaux et risques environnementaux (ECCOREV), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), French National Research Agency (ANR CESA IMA-GMO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-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)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecologie microbienne ( EM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon ( ENVL ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -VetAgro Sup ( VAS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU ), Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives, Ecosystèmes continentaux et risques environnementaux ( ECCOREV ), and Aix Marseille Université ( AMU ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: 0301 basic medicine, Rhizosphere, Carbon Isotopes, [ SDV ] Life Sciences [q-bio], [SDV]Life Sciences [q-bio], Biomedical Engineering, Stable-isotope probing, food and beverages, Bioengineering, Biology, Plants, Plant Roots, Carbon cycle, Holobiont, 03 medical and health sciences, 030104 developmental biology, Isotopes of carbon, Isotope Labeling, Botany, Carbon flow, Soil microbiology, Plant genes, Soil Microbiology, Biotechnology
Abstract: Microbial communities associated with a plant host, constituting a holobiont, affect the physiology and growth of the plant via metabolites that are mainly derived from their photosynthates. The structure and function of active microbial communities that assimilate root exudates can be tracked by using stable isotope probing (SIP) approaches. This article reviews results from ongoing SIP research in plant microbe interactions, with a specific focus on investigating the fate of fresh and recalcitrant carbon in the rhizosphere with C-13 enriched-root exudates, in addition to identifying key players in carbon cycling. Finally, we discuss new SIP applications that have the potential to identify novel enzymes implicated in rhizoremediation or plant genes dedicated to root exudation by combining SIP approaches and genome wide associations studies.
Published: 2016
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17. Physiological relevance of plant 2-Cys peroxiredoxin overoxidation level and oligomerization status

Author: Cerveau, Delphine, Ouahrani, Djelloul, Marok, Mohamed Amine, Blanchard, Laurence, Rey, Pascal, Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Protéines de Protection des Végétaux (PPV), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Laboratoire d'Ecophysiologie Moléculaire des Plantes (LEMP)
Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2016
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18. SHORT-ROOT stabilizes PHOSPHATE1 to regulate phosphate allocation in Arabidopsis

Author: Xinlong Xiao, Jieqiong Zhang, Viswanathan Satheesh, Fanxiao Meng, Wenlan Gao, Jinsong Dong, Zai Zheng, Guo-Yong An, Laurent Nussaume, Dong Liu, Mingguang Lei, Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Plant Environmental Physiology and Stress Signaling (PEPSS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME)
Subjects: Arabidopsis Proteins, plants, pho1, nutrient, fungi, Arabidopsis, food and beverages, Plant Science, Plant Roots, Organophosphates, Phosphates, gene-expression identification, Low-pi stress, Gene Expression Regulation, Plant, Mutation, homeostasis, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, starvation responses, Plant Shoots, Transcription Factors, degradation
Abstract: International audience; The coordinated distribution of inorganic phosphate (Pi) between roots and shoots is an important process that plants use to maintain Pi homeostasis. SHORT-ROOT (SHR) is well characterized for its function in root radial patterning. Here we demonstrate a role of SHR in controlling Pi allocation from root to shoot by regulating PHOSPHATE1 in the root differentiation zone. We recovered a weak mutant allele of SHR in Arabidopsis that accumulates much less Pi in the shoot and shows a constitutive Pi starvation response under Pi-sufficient conditions. In addition, Pi starvation suppresses SHR protein accumulation and releases its inhibition on the HD-ZIP III transcription factor PHB. PHB accumulates and directly binds the promoter of PHOSPHATE2 to upregulate its transcription, resulting in PHOSPHATE1 degradation in the xylem-pole pericycle cells. Our findings reveal a previously unrecognized mechanism of how plants regulate Pi translocation from roots to shoots.Plants confronted with nutrient deficiency allocate more resources to roots to maximize nutrient acquisition and growth. This study uncovers how plants repress phosphate uploading to curtail the long-distance transportation of phosphate to shoots.
Published: 2022
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19. Post-translational regulation of photosynthetic activity via the TOR kinase in plants

Author: Stefano D’Alessandro, Florent Velay, Régine Lebrun, Marwa Mehrez, Shanna Romand, Rim Saadouni, Céline Forzani, Sylvie Citerne, Marie-Hélène Montané, Christophe Robaglia, Benoît Menand, Christian Meyer, Ben Field, Università degli Studi di Padova = University of Padua (Unipd), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Luminy Génétique et Biophysique des Plantes (LGBP), Institut de Microbiologie de la Méditerranée (IMM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Tunis El Manar, Institut Jean-Pierre Bourgin (IJPB), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), ANR-17-CE13-0005,G4PLAST,Mecanismes d'acclimation aux stress par la voie conservée de signalisation du (p)ppGpp dans le chloroplaste.(2017), and ANR-22-CE20-0033,TARGET_G4P,Identification des cibles et de la régulation de la voie ppGpp chez les plantes.(2022)
Subjects: ppGpp, chloroplast, [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, TOR, Photosynthesis
Abstract: Chloroplasts are the powerhouse of the plant cell, yet they are resource-intensive and will cause photooxidative damage if their activity overshoots the demands of growth. The adjustment of chloroplast activity to match growth is therefore vital for stress acclimation. Here we identify a novel post-translational mechanism linking the conserved eukaryotic TOR kinase that promotes growth and the guanosine tetraphosphate (ppGpp) signaling pathway of prokaryotic origin that regulates chloroplast activity, and photosynthesis in particular. We show that RelA SpoT Homologue 3 (RSH3), a nuclear-encoded chloroplastic enzyme responsible for ppGpp biosynthesis, interacts directly with the TOR complex via a plant-specific N-terminal region (NTR) which is hyper-phosphorylated in a TOR-dependent manner. Downregulation of TOR activity reduces NTR phosphorylation, enhances ppGpp synthesis by RSH3, and causes a ppGpp-dependent decrease in photosynthetic capacity. Altogether we demonstrate that the TOR-RSH3 signaling axis is a novel and direct post-translational mechanism that allows chloroplast activity to be matched with plant growth, setting a new precedent for the regulation of organellar function by TOR.One sentence summaryThe TOR kinase post-translationally controls guanosine tetraphosphate signaling to regulate plant photosynthetic activity.
Published: 2023
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20. Epitaxial van der Waals heterostructures of Cr 2 Te 3 on two-dimensional materials

Author: Guillet, Quentin, Vojáček, Libor, Dosenovic, Djordje, Ibrahim, Fatima, Boukari, Hervé, Li, Jing, Choueikani, Fadi, Ohresser, Philippe, Ouerghi, Abdelkarim, Mesple, Florie, Renard, Vincent, Jacquot, Jean-François, Jalabert, Denis, Okuno, Hanako, Chshiev, Mairbek, Vergnaud, Céline, Bonell, Frédéric, Marty, Alain, Jamet, Matthieu, SPINtronique et TEchnologie des Composants (SPINTEC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Université Grenoble Alpes (UGA), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Nanophysique et Semiconducteurs (NEEL - NPSC), Institut Néel (NEEL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Transport Electronique Quantique et Supraconductivité (LaTEQS), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Institut Universitaire de France (IUF), and Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], [SPI]Engineering Sciences [physics]
Abstract: International audience; Abstract The recent discovery of superconductivity in paramagnetic UTe 2 turns spotlight on a serious candidate for spin-triplet state. To draw a complete picture of the superconducting state in UTe 2 precise knowledge of the electronic properties of the 5 f states of Uranium is missing. We report on x-ray absorption and magnetic circular dichroism experiments performed at the U M 4,5 edges at 2.7 K. At ambient pressure the 5 f electron count is found to be in-between 2.6 and 2.8. Partial delocalization of the 5 f electrons is further confirmed by the reduced value of the U orbital to spin magnetic moment ratio. The 5 f count is reduced by as large as 7 percent at the transition to a magnetically ordered state at P c ≈ 1.5 GPa. At pressures above 4 GPa, the 5 f count increases back towards U 3+ in the tetragonal phase. The observed “valence instabilities” and their interplay with magnetism seem to be important ingredients to understand the electronic structure in UTe 2 in different phases.
Published: 2023
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21. Salvage radiotherapy with or without short-term hormone therapy for rising prostate-specific antigen concentration after radical prostatectomy (GETUG-AFU 16): a randomised, multicentre, open-label phase 3 trial

Author: Stéphane Supiot, Pierre Richaud, Bernard Dubray, Celine Ferlay, M. Bosset, Tan Dat Nguyen, Alain Ruffion, Christian Carrie, Nicolas Barbier, François Lesaunier, Jean-Léon Lagrange, Ali Hasbini, Véronique Beckendorf, Philippe Fourneret, Guy de Laroche, Muriel Habibian, Jean-Philippe Suchaud, Igor Latorzeff, Jean-Philippe Wagner, Gilles Créhange, Stéphane Guerif, Sophie Dussart, Centre Léon Bérard [Lyon], GCS-ETOILE, Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Département de Radiothérapie, Centre René Gauducheau-Centre de Lutte Contre le Cancer Nantes Atlantique 'René Gauducheau' (CLCC)-Institut de Cancérologie de l'Ouest [Angers/Nantes] (UNICANCER/ICO), UNICANCER-UNICANCER, Centre Alexis Vautrin (CAV), Equipe Quantification en Imagerie Fonctionnelle (QuantIF-LITIS), Laboratoire d'Informatique, de Traitement de l'Information et des Systèmes (LITIS), Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Centre Régional de Lutte contre le cancer Georges-François Leclerc [Dijon] (UNICANCER/CRLCC-CGFL), UNICANCER, Laboratoire Electronique, Informatique et Image [UMR6306] (Le2i), Université de Bourgogne (UB)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Catalan d'Oncologie, Institut des Sciences cognitives Marc Jeannerod - Laboratoire sur le langage, le cerveau et la cognition (L2C2), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon (UNICANCER/CRCL), Centre Léon Bérard [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), HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU ), Centre René Gauducheau-Institut de Cancérologie de l'Ouest (ICO)-Centre de Lutte Contre le Cancer Nantes Atlantique 'René Gauducheau' (CLCC), Centre Alexis Vautrin ( CAV ), Equipe Quantification en Imagerie Fonctionnelle ( QuantIF-LITIS ), Laboratoire d'Informatique, de Traitement de l'Information et des Systèmes ( LITIS ), Université Le Havre Normandie ( ULH ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie ( INSA Rouen Normandie ), Normandie Université ( NU ) -Université Le Havre Normandie ( ULH ), Normandie Université ( NU ), Centre Régional de Lutte contre le cancer - Centre Georges-François Leclerc ( CRLCC - CGFL ), Laboratoire Electronique, Informatique et Image ( Le2i ), Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations ( UMR AMAP ), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement ( CIRAD ) -Institut national de la recherche agronomique [Montpellier] ( INRA Montpellier ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD [France-Sud] ), Institut des Sciences cognitives Marc Jeannerod - Laboratoire sur le langage, le cerveau et la cognition ( L2C2 ), 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 ), Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon ( CRCL ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre Léon Bérard [Lyon]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre René Gauducheau-Institut de Cancérologie de l'Ouest [Angers/Nantes] (UNICANCER/ICO), UNICANCER-UNICANCER-Centre de Lutte Contre le Cancer Nantes Atlantique 'René Gauducheau' (CLCC), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Lyon-Université de Lyon
Subjects: Male, Survival, medicine.medical_treatment, 030232 urology & nephrology, Salvage therapy, Androgen suppression, [ SDV.CAN ] Life Sciences [q-bio]/Cancer, Androgen deprivation therapy, 0302 clinical medicine, Prospective Studies, Aged, 80 and over, education.field_of_study, Prostatectomy, Goserelin, Prostate, Middle Aged, Prognosis, Combined Modality Therapy, 3. Good health, Survival Rate, Prostate-specific antigen, Oncology, 030220 oncology & carcinogenesis, France, medicine.drug, medicine.medical_specialty, Patients, Population, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, Adenocarcinoma, methods, Time, 03 medical and health sciences, medicine, Biomarkers, Tumor, Humans, education, Survival rate, radiotherapy, Aged, Neoplasm Staging, Salvage Therapy, therapy, business.industry, Prostatic Neoplasms, Androgen Antagonists, Prostate-Specific Antigen, Surgery, Radiation Oncology, Neoplasm Recurrence, Local, Radiotherapy, Conformal, business, Follow-Up Studies
Abstract: International audience; BACKGROUND: How best to treat rising prostate-specific antigen (PSA) concentration after radical prostatectomy is an urgent clinical question. Salvage radiotherapy delays the need for more aggressive treatment such as long-term androgen suppression, but fewer than half of patients benefit from it. We aimed to establish the effect of adding short-term androgen suppression at the time of salvage radiotherapy on biochemical outcome and overall survival in men with rising PSA following radical prostatectomy. METHODS: This open-label, multicentre, phase 3, randomised controlled trial, was done in 43 French study centres. We enrolled men (aged \textgreater/=18 years) who had received previous treatment for a histologically confirmed adenocarcinoma of the prostate (but no previous androgen deprivation therapy or pelvic radiotherapy), and who had stage pT2, pT3, or pT4a (bladder neck involvement only) in patients who had rising PSA of 0.2 to less than 2.0 mug/L following radical prostatectomy, without evidence of clinical disease. Patients were randomly assigned (1:1) centrally via an interactive web response system to standard salvage radiotherapy (three-dimensional [3D] conformal radiotherapy or intensity modulated radiotherapy, of 66 Gy in 33 fractions 5 days a week for 7 weeks) or radiotherapy plus short-term androgen suppression using 10.8 mg goserelin by subcutaneous injection on the first day of irradiation and 3 months later. Randomisation was stratified using a permuted block method according to investigational site, radiotherapy modality, and prognosis. The primary endpoint was progression-free survival, analysed in the intention-to-treat population. This trial is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT00423475. FINDINGS: Between Oct 19, 2006, and March 30, 2010, 743 patients were randomly assigned, 374 to radiotherapy alone and 369 to radiotherapy plus goserelin. Patients assigned to radiotherapy plus goserelin were significantly more likely than patients in the radiotherapy alone group to be free of biochemical progression or clinical progression at 5 years (80% [95% CI 75-84] vs 62% [57-67]; hazard ratio [HR] 0.50, 95% CI 0.38-0.66; p\textless0.0001). No additional late adverse events occurred in patients receiving short-term androgen suppression compared with those who received radiotherapy alone. The most frequently occuring acute adverse events related to goserelin were hot flushes, sweating, or both (30 [8%] of 366 patients had a grade 2 or worse event; 30 patients [8%] had hot flushes and five patients [1%] had sweating in the radiotherapy plus goserelin group vs none of 372 patients in the radiotherapy alone group). Three (8%) of 366 patients had grade 3 or worse hot flushes and one patient had grade 3 or worse sweating in the radiotherapy plus goserelin group versus none of 372 patients in the radiotherapy alone group. The most common late adverse events of grade 3 or worse were genitourinary events (29 [8%] in the radiotherapy alone group vs 26 [7%] in the radiotherapy plus goserelin group) and sexual disorders (20 [5%] vs 30 [8%]). No treatment-related deaths occurred. INTERPRETATION: Adding short-term androgen suppression to salvage radiotherapy benefits men who have had radical prostatectomy and whose PSA rises after a postsurgical period when it is undetectable. Radiotherapy combined with short-term androgen suppression could be considered as a reasonable option in this population. FUNDING: French Ministry of Health, AstraZeneca, and La Ligue Contre le Cancer
Published: 2015
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22. The abundant and essential HU proteins in Deinococcus deserti and Deinococcus radiodurans are translated from leaderless mRNA

Author: Jean Armengaud, Arjan de Groot, Monika Ludanyi, Claire Bouthier de la Tour, Suzanne Sommer, Rémi Dulermo, Laurence Blanchard, Alice Devigne, 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), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Aix Marseille Université (AMU), Laboratoire d'Ecologie Microbienne de la Rhizosphère et d'Environnements Extrêmes (LEMIRE), 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), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Untranslated region, [SDV]Life Sciences [q-bio], Molecular Sequence Data, Codon, Initiator, medicine.disease_cause, Microbiology, 03 medical and health sciences, Start codon, Bacterial Proteins, medicine, Deinococcus, Amino Acid Sequence, RNA, Messenger, Gene, 030304 developmental biology, Genetics, 0303 health sciences, Expression vector, biology, 030306 microbiology, Deinococcus radiodurans, Gene Expression Regulation, Bacterial, biology.organism_classification, Deinococcus deserti, DNA-Binding Proteins, Protein Biosynthesis, bacteria, Nucleoid organization, 5' Untranslated Regions, Sequence Alignment
Abstract: International audience; HU proteins have an important architectural role in nucleoid organization in bacteria. Compared with HU of many bacteria, HU proteins from Deinococcus species possess an N-terminal lysine-rich extension similar to the eukaryotic histone H1 C-terminal domain involved in DNA compaction. The single HU gene in Deinococcus radiodurans, encoding DrHU, is required for nucleoid compaction and cell viability. Deinococcus deserti contains three expressed HU genes, encoding DdHU1, DdHU2 and DdHU3. Here, we show that either DdHU1 or DdHU2 is essential in D. deserti. DdHU1 and DdHU2, but not DdHU3, can substitute for DrHU in D. radiodurans, indicating that DdHU3 may have a non-essential function different from DdHU1, DdHU2 and DrHU. Interestingly, the highly abundant DrHU and DdHU1 proteins, and also the less expressed DdHU2, are translated in Deinococcus from leaderless mRNAs, which lack a 5'-untranslated region and, hence, the Shine-Dalgarno sequence. Unexpectedly, cloning the DrHU or DdHU1 gene under control of a strong promoter in an expression plasmid, which results in leadered transcripts, strongly reduced the DrHU and DdHU1 protein level in D. radiodurans compared with that obtained from the natural leaderless gene. We also show that the start codon position for DrHU and DdHU1 should be reannotated, resulting in proteins that are 15 and 4 aa residues shorter than initially reported. The expression level and start codon correction were crucial for functional characterization of HU in Deinococcus.
Published: 2015
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23. ABA and flg22 signaling pathways inducing stomatal closure: role of aquaporins in regulation of water and hydrogen peroxide transport

Author: Olivier Rodrigues, Alexandre Grondin, Reshetnyak, G., Sylvain Merlot, Nathalie Leonhardt, Lionel Verdoucq, Christophe Maurel, Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (BPMP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), Approches intégratives du Transport Ionique (MINION), Département Biologie Cellulaire (BioCell), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-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)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-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), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes ( BPMP ), Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro ) -Institut national de la recherche agronomique [Montpellier] ( INRA Montpellier ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro ), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), and Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU )
Subjects: [ SDV.BV ] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology
Abstract: absent
Published: 2015

24. The effect of gamma-ray irradiation on the Mn(II) speciation in Deinococcus radiodurans and the potential role of Mn(II)-orthophosphates

Author: S. Un, E. M. Bruch, L. C. Tabares, A. de Groot, 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), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio], Biophysics, chemistry.chemical_element, Manganese, Biochemistry, law.invention, Phosphates, Biomaterials, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Exponential growth, law, Phase (matter), Radiation damage, Irradiation, Electron paramagnetic resonance, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, biology, 030306 microbiology, Metals and Alloys, Electron Spin Resonance Spectroscopy, Deinococcus radiodurans, Phosphate, biology.organism_classification, Crystallography, chemistry, Chemistry (miscellaneous), Gamma Rays, Deinococcus, Nuclear chemistry
Abstract: D. radiodurans accumulates large quantities of Mn(II), which is believed to form low molecular weight complexes with phosphate and metabolites that protect D. radiodurans from radiation damage. The concentration of Mn(II) species in D. radiodurans during the exponential and stationary phase was determined using high-field EPR and biochemical techniques. In the exponential growth phase cells a large fraction of the manganese was in the form of Mn(II)-orthophosphate complexes. By contrast, the intracellular concentration of these compounds in stationary phase cells was less than 16 μM, while that of Mn superoxide dismutase was 320 μM and that of another, yet unidentified, Mn(II) protein was 250 μM. Stationary cells were found to be equally resistant to irradiation as the exponential cells in spite of having significant lower Mn(II)-orthophosphate concentrations. Gamma irradiation induced no changes in the Mn(II) speciation. During stationary growth phase D. radiodurans favours the production of the two Mn-proteins over low molecular weight complexes suggesting that the latter were not essential for radio-resistance at this stage of growth.
Published: 2015
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25. Stimulation par le rayonnement lumineux de la production de pigments bactériens pour la conception d’OLEDs

Author: Lajoie, Barbora, Andriantsiferana, Caroline, Loubière, Karine, El Garah, Fatima, Bouajila, Jaloul, Zissis, Georges, BUSO, DAVID, Blanchard, Laurence, de Groot, Arjan, Alaoui-Sossé, Badr, Attia, Rym, Laboratoire de Génie Chimique (LGC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Service Central d'Analyse (SCA), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lumière et Matière (LAPLACE-LM), LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Pathologies et épithéliums : prévention, innovation, traitements, évaluation (UR 4267) (PEPITE), Université de Franche-Comté (UFC), Institut National des Sciences Appliquées et de Technologie [Tunis] (INSAT), CNRS AAP 'Adaptation' Projet SUNRAY, and CNRS
Subjects: [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology
Abstract: International audience
Published: 2023

26. Crystal-Chemical and Biological Controls of Elemental Incorporation into Magnetite Nanocrystals

Author: Matthieu Amor, J. Frederick W. Mosselmans, Ernesto Scoppola, Chenghao Li, Damien Faivre, Daniel M. Chevrier, Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DIAMOND Light source, Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, Max-Planck-Gesellschaft, Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Fondation pour la Recherche Médicale (ARF201909009123), and European Union Marie-Skłodowska Curie Action International Fellowship (MSCA-IF Project 797431: BioNanoMagnets)
Subjects: Biomineralization, Crystal Field Theory, [SDV]Life Sciences [q-bio], Lattice strain theory, General Engineering, General Physics and Astronomy, General Materials Science, Magnetotactic Bacteria, Magnetite Nanoparticles, Trace Element Partitioning
Abstract: International audience; Magnetite nanoparticles possess numerous fundamental, biomedical, and industrial applications, many of which depend on tuning the magnetic properties. This is often achieved by the incorporation of trace and minor elements into the magnetite lattice. Such incorporation was shown to depend strongly on the magnetite formation pathway (i.e., abiotic vs biological), but the mechanisms controlling element partitioning between magnetite and its surrounding precipitation solution remain to be elucidated. Here, we used a combination of theoretical modeling (lattice and crystal field theories) and experimental evidence (high-resolution inductively coupled plasma–mass spectrometry and X-ray absorption spectroscopy) to demonstrate that element incorporation into abiotic magnetite nanoparticles is controlled principally by cation size and valence. Elements from the first series of transition metals (Cr to Zn) constituted exceptions to this finding, as their incorporation appeared to be also controlled by the energy levels of their unfilled 3d orbitals, in line with crystal field mechanisms. We finally show that element incorporation into biological magnetite nanoparticles produced by magnetotactic bacteria (MTB) cannot be explained by crystal–chemical parameters alone, which points to the biological control exerted by the bacteria over the element transfer between the MTB growth medium and the intracellular environment. This screening effect generates biological magnetite with a purer chemical composition in comparison to the abiotic materials formed in a solution of similar composition. Our work establishes a theoretical framework for understanding the crystal–chemical and biological controls of trace and minor cation incorporation into magnetite, thereby providing predictive methods to tailor the composition of magnetite nanoparticles for improved control over magnetic properties.
Published: 2023
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27. Polarizable Molecular Mechanics Studies of Cu(I)/Zn(II) Superoxide Dismutase: Bimetallic Binding Site and Structured Waters

Author: Catherine Berthomieu, David Perahia, Dorothée Berthomieu, Jean-Philip Piquemal, Krystel El Hage, Nohad Gresh, Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques ( LCBPT - UMR 8601 ), Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Saint-Joseph de Beyrouth ( USJ ), Laboratoire de Biologie et de Pharmacologie Appliquée ( LBPA ), École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de chimie théorique ( LCT ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire des Interactions Protéine Métal ( LIPM ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU ), Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier ( ICGM ICMMM ), Université Montpellier 1 ( UM1 ) -Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques ( UM2 ) -Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier ( ENSCM ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Grand Equipement National de Calcul Intensif (GENCI): Institut du Developpement et des Ressources en Informatique Scientifique (IDRIS), Centre Informatique de l'Enseignement Superieur (CINES), France x2009-075009, Centre de Ressources Informatiques de Haute Normandie (CRIHAN, Rouen, France) 1998053, Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques (LCBPT - UMR 8601), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Saint-Joseph de Beyrouth (USJ), Laboratoire de Biologie et de Pharmacologie Appliquée (LBPA), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de chimie théorique (LCT), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interactions Protéine Métal (IPM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM ICMMM), Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), and Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: PULSE-RADIOLYSIS, DYNAMICS, polarizable molecular mechanics, Ab initio, COPPER, Molecular Dynamics Simulation, Crystallography, X-Ray, Ligands, Quantum chemistry, quantum chemistry, ZN(II) COMPLEXES, Molecular dynamics, Polarizability, Molecule, RECOGNITION. IMPACT, Bimetallic strip, Binding Sites, Molecular Structure, Chemistry, Ligand, QUANTUM-CHEMISTRY, Water, PARALLEL AB-INITIO, General Chemistry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, structured waters, superoxide dismutase, COMPACT EFFECTIVE POTENTIALS, Computational Mathematics, Crystallography, Dipole, Zinc, [ CHIM.MATE ] Chemical Sciences/Material chemistry, Quantum Theory, EXPONENT BASIS-SETS, SYSTEM
Abstract: International audience; The existence of a network of structured waters in the vicinity of the bimetallic site of Cu/Zn-superoxide dismutase (SOD) has been inferred from high-resolution X-ray crystallography. Long-duration molecular dynamics (MD) simulations could enable to quantify the lifetimes and possible interchanges of these waters between themselves as well as with a ligand diffusing toward the bimetallic site. The presence of several charged or polar ligands makes it necessary to resort to second-generation polarizable potentials. As a first step toward such simulations, we benchmark in this article the accuracy of one such potential, sum of interactions between fragments Ab initio computed (SIBFA), by comparisons with quantum mechanics (QM) computations. We first consider the bimetallic binding site of a Cu/Zn-SOD, in which three histidines and a water molecule are bound to Cu(I) and three histidines and one aspartate are bound to Zn(II). The comparisons are made for different His6 complexes with either one or both cations, and either with or without Asp and water. The total net charges vary from zero to three. We subsequently perform preliminary short-duration MD simulations of 296 waters solvating Cu/Zn-SOD. Six representative geometries are selected and energy-minimized. Single-point SIBFA and QM computations are then performed in parallel on model binding sites extracted from these six structures, each of which totals 301 atoms including the closest 28 waters from the Cu metal site. The ranking of their relative stabilities as given by SIBFA is identical to the QM one, and the relative energy differences by both approaches are fully consistent. In addition, the lowest-energy structure, from SIBFA and QM, has a close overlap with the crystallographic one. The SIBFA calculations enable to quantify the impact of polarization and charge transfer in the ranking of the six structures. Five structural waters, which connect Arg141 and Glu131, are endowed with very high dipole moments (2.7-3.0 Debye), equal and larger than the one computed by SIBFA in ice-like arrangements (2.7 D).
Published: 2014
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28. Radiation response in D einococcus deserti : IrrE is a metalloprotease that cleaves repressor protein DdrO

Author: Ludanyi, Monika, Blanchard, Laurence, Dulermo, Rémi, Brandelet, Géraldine, Bellanger, Laurent, Pignol, David, Lemaire, David, De Groot, Arjan, Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Laboratoire d'Ecologie Microbienne de la Rhizosphère et d'Environnements Extrêmes (LEMIRE), Service de Biochimie et Toxicologie Nucléaire (SBTN), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Interactions Protéine Métal (IPM), ANR-07-BLAN-0106,DEINOCOCCUS,Structure of the nucleoïd and radioresistance of Deinococcus radiodurans and Deinococcus deserti(2007), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2014
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29. Sulphur shuttling across a chaperone during molybdenum cofactor maturation

Author: Jérôme Lavergne, René Toci, Pascal Arnoux, Marina I. Siponen, Florian Bittner, Flore Oudouhou, Axel Magalon, Christian Ruppelt, David Pignol, Anne Walburger, Ralf R. Mendel, Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Laboratoire de chimie bactérienne (LCB), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Microbiologie de la Méditerranée (IMM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Models, Molecular, Formates, Dimer, Coenzymes, General Physics and Astronomy, Gene Expression, Crystallography, X-Ray, Protein Structure, Secondary, chemistry.chemical_compound, Cloning, Molecular, 0303 health sciences, Multidisciplinary, biology, 3. Good health, Carbon-Sulfur Lyases, Biochemistry, Molybdenum, [SDE]Environmental Sciences, Molybdenum cofactor, Oxidation-Reduction, Plasmids, Protein Binding, inorganic chemicals, Hydrogenase, Stereochemistry, chemistry.chemical_element, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, Guanosine Diphosphate, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Cofactor, Carbon Cycle, 03 medical and health sciences, Multienzyme Complexes, Escherichia coli, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, Binding site, 030304 developmental biology, [SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, Binding Sites, 030306 microbiology, General Chemistry, Carbon Dioxide, Formate Dehydrogenases, Protein Structure, Tertiary, chemistry, Chaperone (protein), biology.protein, Biocatalysis, Protein Multimerization, Sulfur, Cysteine, Molecular Chaperones
Abstract: International audience; Formate dehydrogenases (FDHs) are of interest as they are natural catalysts that sequester atmospheric CO2, generating reduced carbon compounds with possible uses as fuel. FDHs activity in Escherichia coli strictly requires the sulphurtransferase EcFdhD, which likely transfers sulphur from IscS to the molybdenum cofactor (Mo-bisPGD) of FDHs. Here we show that EcFdhD binds Mo-bisPGD in vivo and has submicromolar affinity for GDP-used as a surrogate of the molybdenum cofactor's nucleotide moieties. The crystal structure of EcFdhD in complex with GDP shows two symmetrical binding sites located on the same face of the dimer. These binding sites are connected via a tunnel-like cavity to the opposite face of the dimer where two dynamic loops, each harbouring two functionally important cysteine residues, are present. On the basis of structure-guided mutagenesis, we propose a model for the sulphuration mechanism of Mo-bisPGD where the sulphur atom shuttles across the chaperone dimer.
Published: 2014
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30. RNA Sequencing and Proteogenomics Reveal the Importance of Leaderless mRNAs in the Radiation-Tolerant Bacterium Deinococcus deserti

Author: Jean Armengaud, Bernard Fernandez, Stéphane Cruveiller, David Roche, David Pignol, Monika Ludanyi, Laurence Blanchard, David Vallenet, Arjan de Groot, Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), 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), 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), 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), ANR-07-BLAN-0106,DEINOCOCCUS,Structure of the nucleoïd and radioresistance of Deinococcus radiodurans and Deinococcus deserti(2007), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and 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)
Subjects: Proteomics, desiccation tolerance, protein protection, [SDV]Life Sciences [q-bio], Molecular Sequence Data, Biology, genome evolution, medicine.disease_cause, Radiation Tolerance, transcription start sites, Transcriptome, Evolution, Molecular, Eukaryotic translation, Start codon, Bacterial Proteins, Transcription (biology), Genetics, medicine, Deinococcus, small peptides, RNA, Messenger, Gene, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, protein translation initiation, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Base Sequence, Sequence Analysis, RNA, Deinococcus deserti, Proteogenomics, biology.organism_classification, Adaptation, Physiological, RNA, Bacterial, Research Article
Abstract: Deinococcus deserti is a desiccation- and radiation-tolerant desert bacterium. Differential RNA sequencing (RNA-seq) was performed to explore the specificities of its transcriptome. Strikingly, for 1,174 (60%) mRNAs, the transcription start site was found exactly at (916 cases, 47%) or very close to the translation initiation codon AUG or GUG. Such proportion of leaderless mRNAs, which may resemble ancestral mRNAs, is unprecedented for a bacterial species. Proteomics showed that leaderless mRNAs are efficiently translated in D. deserti. Interestingly, we also found 173 additional transcripts with a 5'-AUG or 5'-GUG that would make them competent for ribosome binding and translation into novel small polypeptides. Fourteen of these are predicted to be leader peptides involved in transcription attenuation. Another 30 correlated with new gene predictions and/or showed conservation with annotated and nonannotated genes in other Deinococcus species, and five of these novel polypeptides were indeed detected by mass spectrometry. The data also allowed reannotation of the start codon position of 257 genes, including several DNA repair genes. Moreover, several novel highly radiation-induced genes were found, and their potential roles are discussed. On the basis of our RNA-seq and proteogenomics data, we propose that translation of many of the novel leaderless transcripts, which may have resulted from single-nucleotide changes and maintained by selective pressure, provides a new explanation for the generation of a cellular pool of small peptides important for protection of proteins against oxidation and thus for radiation/desiccation tolerance and adaptation to harsh environmental conditions.
Published: 2014
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31. Cu binding by the Escherichia coli metal-efflux accessory protein RcnB

Author: Agnès Rodrigue, David Pignol, Manon Gault, Pascal Arnoux, Camille Blériot, Marie-Andrée Mandrand-Berthelot, Erwan Gueguen, Microbiologie, adaptation et pathogénie (MAP), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'ingénierie des systèmes macromoléculaires (LISM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Aix Marseille Université (AMU), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Mutant, Biophysics, medicine.disease_cause, Biochemistry, Divalent, Biomaterials, 03 medical and health sciences, Copper Transport Proteins, Nickel, Mutant protein, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Escherichia coli, medicine, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], Cation Transport Proteins, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, chemistry.chemical_classification, Metal ion homeostasis, 0303 health sciences, 030306 microbiology, Chemistry, Escherichia coli Proteins, Metals and Alloys, [SDV.BBM.BM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology, Cobalt, Periplasmic space, Ligand (biochemistry), [SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology, Chemistry (miscellaneous), Efflux, Copper
Abstract: Divalent cations play fundamental roles in biological systems where they act as structural and reactive determinants. Their high reactivity with biomolecules has forced living cells to evolve specific pathways for their in vivo handling. For instance the excess of metal can be expelled by dedicated efflux systems. The E. coli RcnA efflux pump expels both Ni and Co. This pump functions together with the periplasmic protein RcnB to maintain metal ion homeostasis. To gain insights into the efflux mechanism, metal binding properties of RcnB were investigated. Initial screening of metal ions by fluorescence quenching revealed Cu as a potential ligand for RcnB. Non-denaturing mass spectrometry and ITC experiments revealed the binding of one Cu ion per monomer with a micromolar affinity. This set of in vitro techniques was broadened by in vivo experiments that showed the accuracy of Cu binding by RcnB. RcnB implication in Cu detoxification was questioned and growth experiments as well as transcriptional analysis excluded a role for RcnB in Cu adaptation. Finally a mutant in a conserved methionine residue (Met86) displayed altered Cu binding. This mutant protein when tested for its Ni and Co resistance capacity was unable to complement an rcn mutant. Taken together these data show that RcnB is a new Cu-binding protein that is strikingly involved in a Ni/Co efflux system.
Published: 2014
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32. Environmental issues facing chemical, biological, radiological, and nuclear risks

Author: David Pignol, Marie-Thérèse Menager, Eric Ansoborlo, CEA/DSV, Commission des méthodes d'analyse du CEA (CETAMA), Département de recherche sur les procédés pour la mine et le recyclage du combustible (DMRC), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Chemical Warfare Agents, 010405 organic chemistry, Health, Toxicology and Mutagenesis, media_common.quotation_subject, General Medicine, Scientific literature, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Pollution, 0104 chemical sciences, Procurement, 13. Climate action, Hazardous waste, Originality, Radiological weapon, [SDE]Environmental Sciences, Terrorism, Agency (sociology), Environmental Chemistry, Engineering ethics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, media_common
Abstract: This special issue of Environmental Science and Pollution Research highlights selected papers presented at the first international conference entitled BCBRN, research and innovation^ (CBRN-RI in the following) which was held on March 16–18, 2015 at Antibes-Juan-les-Pins in France. This conference was co-organized by the French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA), the Armament procurement Agency (DGA), the Army Health Services, the Alpes-Maritimes Fire and Rescue Services (SDIS06), and Nice Conference Association. This special issue covers the topics of detection, remediation, and prevention of environments exposed to highly hazardous Chemical Biological Radiological and Nuclear (CBRN) agents following conflicts, natural catastrophes, industrial incidents, or terrorist acts. Worldwide, research, and industrial capacities have been undertaken to provide adapted answers to these new challenges. Besides existing conferences which give the opportunity for industrials to present their newly developed equipment, the aim of the CBRN-RI conference was to create a specific and unique communication space dedicated to research and innovation. It emerged as one of the best platforms for academic exchange and synergy with industrials of the field and provided a forum for researchers to address recent research results and to discuss various technical issues in the following themes: (i) pollution detection, (ii) human and environmental decontamination, (iii) protection, and (iv) therapeutics. Although investment of considerable financial, human, and scientific resources to develop medical countermeasures are developed to rapidly and effectively respond to a deliberate chemical, biological, radiological, or nuclear attack, tools for environment survey and protection are also now of growing interest in the field of NRBC-risks. This special issue contains articles that illustrate enzymatic decontamination processes with the case of organophosphates and environmental detection of toxic compounds as exemplified for toxic heavy metals. Studies focused on dedicated developments for efficient air sampling and detection of chemical warfare agents are also proposed. Original approaches used for the rapid identification of pathogenic bacteria or bacterial toxins in the field are also addressed. This Special Issue cannot hope to encompass the diversity and the originality of the research presented at CBRN-RI 2015; however, as editors, we hope that the Research Articles collected here will encourage environmental scientists to consider participating in the second CBRN-RI edition which is to be held in Lyon (France) from March 20 to 23, 2017. Finally, we sincerely thank all of the sponsors of the 2015 CBRN-RI conference. We also thank all the participants in this stimulating symposium, and in particular, the authors of the papers included in this Special Issue, which reflects the current international activities in the field. The guest editors of this Special Issue hope these papers are a valuable contribution to the scientific literature and useful to researchers and industrials worldwide involved in CBNR concerns. Dr. Philippe Garrigues, Editor-in-Chief of Environmental Science and Pollution Research, and his Editorial team are warmly thanked for their interest on this topic and handling of the review process. Responsible editor: Philippe Garrigues
Published: 2015
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33. Comparative proteomics reveals key proteins recruited at the nucleoid of Deinococcus after irradiation-induced DNA damage

Author: Magali Toueille, Jean Armengaud, Boris Mirabella, Pascale Servant, Philippe J Guerin, Claire Bouthier de la Tour, Arjan de Groot, Laurence Blanchard, Suzanne Sommer, Fanny Marie Passot, Institut de génétique et microbiologie [Orsay] (IGM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Ecologie Microbienne de la Rhizosphère et d'Environnements Extrêmes (LEMIRE), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Laboratoire de Biochimie des Systèmes Perturbés (LBSP), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), 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), ANR-07-BLAN-0106,DEINOCOCCUS,Structure of the nucleoïd and radioresistance of Deinococcus radiodurans and Deinococcus deserti(2007), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: DNA, Bacterial, Proteomics, DNA Repair, Proteome, DNA damage, RecQ helicase, [SDV]Life Sciences [q-bio], medicine.disease_cause, Radiation Tolerance, Biochemistry, DNA gyrase, 03 medical and health sciences, Bacterial Proteins, Tandem Mass Spectrometry, medicine, Nucleoid, Deinococcus, Molecular Biology, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, biology, 030306 microbiology, Deinococcus radiodurans, biology.organism_classification, Deinococcus deserti, Molecular biology, Cell biology, Kinetics, Protein Transport, Rec A Recombinases, Excinuclease, bacteria, DNA Damage
Abstract: The nucleoids of radiation-resistant Deinococcus species show a high degree of compaction maintained after ionizing irradiation. We identified proteins recruited after irradiation in nucleoids of Deinococcus radiodurans and Deinococcus deserti by means of comparative proteomics. Proteins in nucleoid-enriched fractions from unirradiated and irradiated Deinococcus were identified and semiquantified by shotgun proteomics. The ssDNA-binding protein SSB, DNA gyrase subunits GyrA and GyrB, DNA topoisomerase I, RecA recombinase, UvrA excinuclease, RecQ helicase, DdrA, DdrB, and DdrD proteins were found in significantly higher amounts in irradiated nucleoids of both Deinococcus species. We observed, by immunofluorescence microscopy, the subcellular localization of these proteins in D. radiodurans, showing for the first time the recruitment of the DdrD protein into the D. radiodurans nucleoid. We specifically followed the kinetics of recruitment of RecA, DdrA, and DdrD to the nucleoid after irradiation. Remarkably, RecA proteins formed irregular filament-like structures 1 h after irradiation, before being redistributed throughout the cells by 3 h post-irradiation. Comparable dynamics of DdrD localization were observed, suggesting a possible functional interaction between RecA and DdrD. Several proteins involved in nucleotide synthesis were also seen in higher quantities in the nucleoids of irradiated cells, indicative of the existence of a mechanism for orchestrating the presence of proteins involved in DNA metabolism in nucleoids in response to massive DNA damage. All MS data have been deposited in the ProteomeXchange with identifier PXD00196 (http://proteomecentral.proteomexchange.org/dataset/PXD000196).
Published: 2013
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34. OmZnT1 and OmFET, two metal transporters from the metal-tolerant strain Zn of the ericoid mycorrhizal fungus Oidiodendron maius, confer zinc tolerance in yeast

Author: Damien Blaudez, Pierre Richaud, Hassine Radhouane Khouja, Didier Doillon, Marta Vallino, Simona Abbà, Elena Martino, Laurence Lacercat-Didier, Silvia Perotto, Michel Chalot, Stefania Daghino, Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU ), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Université de Franche-Comté ( UFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE)
Subjects: Iron, Green Fluorescent Proteins, Mutant, Biology, Endoplasmic Reticulum, medicine.disease_cause, Microbiology, [ SDV.EE ] Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, 03 medical and health sciences, Ascomycota, Gene Expression Regulation, Fungal, Genetics, medicine, Mycorrhizal fungi, Oidiodendron maius, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, Iron permease, [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, 0303 health sciences, 030306 microbiology, Permease, Poisoning, Endoplasmic reticulum, Cation diffusion facilitator, Zinc tolerance, Membrane Transport Proteins, Yeast, Heavy Metal Poisoning, Complementation, Zinc, Biochemistry, Zinc toxicity, Heterologous expression
Abstract: Two full-length cDNAs (OmZnT1 and OmFET) encoding membrane transporters were identified by yeast functional screening in the heavy metal tolerant ericoid mycorrhizal isolate Oidiodendron maius Zn. OmZnT1 belongs to the Zn-Type subfamily of the cation diffusion facilitators, whereas OmFET belongs to the family of iron permeases. Their properties were investigated in yeast by functional complementation of mutants affected in metal uptake and metal tolerance. Heterologous expression of OmZnT1 and OmFET in a Zn-sensitive yeast mutant restored the wild-type phenotype. Additionally, OmZnT1 expression also restored cobalt tolerance in a Co-sensitive mutant. A GFP fusion protein revealed that OmZnT1 was targeted to the endoplasmic reticulum membrane, a result consistent with a function for OmZnT1 in metal sequestration. Similarly to other iron permeases, OmFET-GFP was localized on the plasma membrane. OmFET restored the growth of uptake-defective strains for iron and zinc. Zinc-sensitive yeast mutants expressing OmFET specifically accumulated magnesium, as compared to cells transformed with the empty vector. We suggest that OmFET may counteract zinc toxicity by increasing entry of magnesium into the cell.
Published: 2013
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35. The AbrB2 autorepressor, expressed from an atypical promoter, represses the hydrogenase operon to regulate hydrogen production in Synechocystis strain PCC6803

Author: Corinne Cassier-Chauvat, Samer Sakr, Marcia Ortega-Ramos, Hervé Bottin, Franck Chauvat, Christophe Leplat, Jérémy Dutheil, Panatda Saenkham, Laurent Cournac, Biologie et Biotechnologie des Cyanobactéries ( B2CYA ), Département Microbiologie ( Dpt Microbio ), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU ), Biologie et Biotechnologie des Cyanobactéries (B2CYA), Département Microbiologie (Dpt Microbio), 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)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-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)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: DNA, Bacterial, DNA, Complementary, Hydrogenase, Operon, [SDV]Life Sciences [q-bio], Molecular Sequence Data, Biology, Microbiology, trp operon, Genetic Determinism, 03 medical and health sciences, gal operon, Promoter Regions, Genetic, Hox gene, Molecular Biology, 030304 developmental biology, Genetics, 0303 health sciences, Base Sequence, [ SDV ] Life Sciences [q-bio], 030306 microbiology, Synechocystis, Promoter, Articles, Gene Expression Regulation, Bacterial, biology.organism_classification, Mutation, L-arabinose operon, Hydrogen
Abstract: We have thoroughly investigated the abrB2 gene (sll0822) encoding an AbrB-like regulator in the wild-type strain of the model cyanobacterium Synechocystis strain PCC6803. We report that abrB2 is expressed from an active but atypical promoter that possesses an extended −10 element (TGTAATAT) that compensates for the absence of a −35 box. Strengthening the biological significance of these data, we found that the occurrence of an extended −10 promoter box and the absence of a −35 element are two well-conserved features in abrB2 genes from other cyanobacteria. We also show that AbrB2 is an autorepressor that is dispensable to cell growth under standard laboratory conditions. Furthermore, we demonstrate that AbrB2 also represses the hox operon, which encodes the Ni-Fe hydrogenase of biotechnological interest, and that the hox operon is weakly expressed even though it possesses the two sequences resembling canonical −10 and −35 promoter boxes. In both the AbrB2-repressed promoters of the abrB2 gene and the hox operon, we found a repeated DNA motif [TT-(N 5 )-AAC], which could be involved in AbrB2 repression. Supporting this hypothesis, we found that a TT-to-GG mutation of one of these elements increased the activity of the abrB2 promoter. We think that our abrB2 -deleted mutant with increased expression of the hox operon and hydrogenase activity, together with the reporter plasmids we constructed to analyze the abrB2 gene and the hox operon, will serve as useful tools to decipher the function and the regulation of hydrogen production in Synechocystis .
Published: 2012
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36. The fate of trace elements during combustion of woody biomass collected from a phytoremediation field trial

Author: Michel CHALOT, Blaudez, D., Aude Migeon, Pierre Richaud, Gautry, J. Y., Denis Baize, Anne Sonia Provent, Christophe Pascual, Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Interactions Arbres-Microorganismes (IAM), Université de Lorraine (UL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), AFOCEL, Ministère de l'Alimentation, de l'Agriculture et de la Pêche, Unité de Science du Sol, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL), Association Forêt Cellulose (AFOCEL), Unité de Science du Sol (Orléans) (URSols), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Interactions Arbres-Microorganismes ( IAM ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Lorraine ( UL ), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU ), and Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA )
Subjects: [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [ SDV.EE ] Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment
Abstract: International audience
Published: 2012

37. A comparative proteomic approach to better define Deinococcus nucleoid specificities

Author: Magali Toueille, Arjan de Groot, Philippe J Guerin, Boris Mirabella, Jean Armengaud, Claire Bouthier de la Tour, Stéphanie Boisnard, Hong Ha Nguyen, Pascale Servant, Suzanne Sommer, Laurence Blanchard, Institut de génétique et microbiologie [Orsay] (IGM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), 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), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Proteomics, animal structures, Biophysics, medicine.disease_cause, Biochemistry, DNA gyrase, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Bacterial Proteins, medicine, Nucleoid, Deinococcus, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, Shotgun proteomics, MESH: Bacterial Proteins, 030304 developmental biology, Genetics, Organelles, 0303 health sciences, biology, 030306 microbiology, MESH: Proteomics, fungi, Deinococcus radiodurans, Deinococcus deserti, biology.organism_classification, MESH: Deinococcus, DNA-Binding Proteins, [SDV.MP]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology, chemistry, DNA Gyrase, bacteria, DNA, MESH: DNA-Binding Proteins, MESH: DNA Gyrase, MESH: Organelles
Abstract: International audience; Compared to radiation-sensitive bacteria, the nucleoids of radiation-resistant Deinococcus species show a higher degree of compaction. Such a condensed nucleoid may contribute to the extreme radiation resistance of Deinococcus by limiting dispersion of radiation-induced DNA fragments. Architectural proteins may play a role in this high degree of nucleoid compaction, but comparative genomics revealed only a limited number of Deinococcus homologs of known nucleoid-associated proteins (NAPs) from other species such as Escherichia coli. A comparative proteomic approach was used to identify potentially novel proteins from isolated nucleoids of Deinococcus radiodurans and Deinococcus deserti. Proteins in nucleoid enriched fractions were identified and semi-quantified by shotgun proteomics. Based on normalized spectral counts, the histone-like DNA-binding protein HU appeared to be the most abundant among candidate NAPs from both micro-organisms. By immunofluorescence microscopy, D. radiodurans HU and both DNA gyrase subunits were shown to be distributed throughout the nucleoid structure and absent from the cytoplasm. Taken together, our results suggest that D. radiodurans and D. deserti bacteria contain a very low diversity of NAPs, with HU and DNA gyrase being the main proteins involved in the organization of the Deinococcus nucleoids.
Published: 2012
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38. Interplay of surface interaction and magnetic torque in single-cell motion of magnetotactic bacteria in microfluidic confinement

Author: Elisa Cerdá-Doñate, Mohammad A Charsooghi, Agnese Codutti, Hubert M Taïeb, Tom Robinson, Damien Faivre, Stefan Klumpp, Department of Biomaterials, Max‐Planck‐Institute of Colloids and Interfaces, Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, Max-Planck-Gesellschaft, Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and Georg-August-University = Georg-August-Universität Göttingen
Subjects: Magnetics, Magnetic Fields, Torque, General Immunology and Microbiology, General Neuroscience, [SDV]Life Sciences [q-bio], Gram-Negative Bacteria, Microfluidics, General Medicine, Magnetospirillum, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology
Abstract: International audience; Swimming microorganisms often experience complex environments in their natural habitat. The same is true for microswimmers in envisioned biomedical applications. The simple aqueous conditions typically studied in the lab differ strongly from those found in these environments and often exclude the effects of small volume confinement or the influence that external fields have on their motion. In this work, we investigate magnetically steerable microswimmers, specifically magnetotactic bacteria, in strong spatial confinement and under the influence of an external magnetic field. We trap single cells in micrometer-sized microfluidic chambers and track and analyze their motion, which shows a variety of different trajectories, depending on the chamber size and the strength of the magnetic field. Combining these experimental observations with simulations using a variant of an active Brownian particle model, we explain the variety of trajectories by the interplay between the wall interactions and the magnetic torque. We also analyze the pronounced cell-to-cell heterogeneity, which makes single-cell tracking essential for an understanding of the motility patterns. In this way, our work establishes a basis for the analysis and prediction of microswimmer motility in more complex environments.
Published: 2022
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39. Genome-wide analysis of plant metal transporters, with an emphasis on poplar

Author: Malcolm M. Campbell, Barbara Montanini, Pierre Richaud, Aude Migeon, Damien Blaudez, Olivia Wilkins, Sébastien Thomine, Michel Chalot, Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des sciences du végétal (ISV), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU ), Institut des sciences du végétal ( ISV ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), and Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC )
Subjects: 0106 biological sciences, Populus trichocarpa, MESH: Genome, Plant, [ SDV.BV ] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, MESH : Populus, MESH : Saccharomyces cerevisiae, MESH: Plants, Chlamydomonas reinhardtii, MESH: Carrier Proteins, Saccharomyces cerevisiae, MESH : Plants, Physcomitrella patens, 01 natural sciences, Genome, Fungal Proteins, 03 medical and health sciences, Cellular and Molecular Neuroscience, Selaginella moellendorffii, Botany, Arabidopsis thaliana, Gene family, MESH : Fungal Proteins, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, MESH: Phylogeny, Molecular Biology, Gene, Phylogeny, 030304 developmental biology, Pharmacology, 0303 health sciences, MESH: Metals, biology, MESH : Metals, MESH : Phylogeny, food and beverages, Cell Biology, Plants, biology.organism_classification, MESH: Saccharomyces cerevisiae, MESH : Genome, Plant, MESH: Populus, Populus, Metals, Molecular Medicine, MESH: Fungal Proteins, MESH : Carrier Proteins, Carrier Proteins, Genome, Plant, 010606 plant biology & botany
Abstract: International audience; The specific transport of metal ions, mediated by membrane-localized metal transporters, is of fundamental importance in all eukaryotes. Genome-wide analysis of metal transporters was undertaken, making use of whole genome sequences of the green alga Chlamydomonas reinhardtii, the moss Physcomitrella patens, the lycophyte Selaginella moellendorffii, the monocots rice and sorghum, and the dicots Arabidopsis thaliana, poplar, grapevine, as well as of the yeast Saccharomyces cerevisiae. A repertoire of 430 metal transporters was found in total across eight photosynthetic plants, as well as in S. cerevisiae. Seventy-two full-length metal transporter genes were identified in the Populus genome alone, which is the largest number of metal transporters genes identified in any single species to date. Diversification of some transporter family gene clusters appears to have occurred in a lineage-specific manner. Expression analysis of Populus metal transporters indicates that some family members show tissue-specific transcript abundance. Taken together, the data provide a picture into the diversification of these important gene families.
Published: 2010
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40. Alliance of proteomics and genomics to unravel the specificities of Sahara bacterium Deinococcus deserti

Author: Carole Dossat, Suzanne Sommer, Benoit Vacherie, Rémi Dulermo, Edmond Jolivet, Patricia Siguier, Laurence Blanchard, Wafa Achouak, Bernard Fernandez, Philippe Ortet, Michael Chandler, Jean Armengaud, Philippe J Guerin, Valérie Barbe, Thierry Heulin, Alain Dedieu, Arjan de Groot, Mohamed Barakat, Institut de génétique et microbiologie [Orsay] (IGM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Laboratoire d'Ecologie Microbienne de la Rhizosphère et d'Environnements Extrêmes (LEMIRE), Laboratoire de Biochimie des Systèmes Perturbés (LBSP), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Génomique d'Evry (IG), Université Paris-Saclay-Institut de Biologie François JACOB (JACOB), 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)), Laboratoire de microbiologie et génétique moléculaires - UMR5100 (LMGM), Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-07-BLAN-0106,DEINOCOCCUS,Structure of the nucleoïd and radioresistance of Deinococcus radiodurans and Deinococcus deserti(2007), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de microbiologie et génétique moléculaires (LMGM), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Proteomics, Cancer Research, Proteomes, Computational Biology/Comparative Sequence Analysis, Gene prediction, medicine.disease_cause, Genome, Africa, Northern, Genetics (clinical), 2. Zero hunger, Genetics, 0303 health sciences, Genetics and Genomics/Gene Expression, Genomics, Genome project, Deinococcus deserti, [SDV.MP]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology, Evolutionary Biology/Microbial Evolution and Genomics, Proteome, Genetics and Genomics/Gene Discovery, Deinococcus, Desert Climate, Genetics and Genomics/Comparative Genomics, Ecology/Environmental Microbiology, Research Article, lcsh:QH426-470, Ultraviolet Rays, Molecular Sequence Data, DNA repair, DNA polymerase, Biology, Microbiology, 03 medical and health sciences, Bacterial Proteins, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], medicine, Microbiology/Environmental Microbiology, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, Molecular Biology, Bacterial genomics, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 030304 developmental biology, Molecular Biology/Recombination, Whole genome sequencing, Comparative genomics, Molecular Biology/DNA Repair, 030306 microbiology, Database searching, [SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology, lcsh:Genetics, Gamma Rays, Biophysics/Protein Chemistry and Proteomics, 13. Climate action, Genome, Bacterial, Genome annotation
Abstract: To better understand adaptation to harsh conditions encountered in hot arid deserts, we report the first complete genome sequence and proteome analysis of a bacterium, Deinococcus deserti VCD115, isolated from Sahara surface sand. Its genome consists of a 2.8-Mb chromosome and three large plasmids of 324 kb, 314 kb, and 396 kb. Accurate primary genome annotation of its 3,455 genes was guided by extensive proteome shotgun analysis. From the large corpus of MS/MS spectra recorded, 1,348 proteins were uncovered and semiquantified by spectral counting. Among the highly detected proteins are several orphans and Deinococcus-specific proteins of unknown function. The alliance of proteomics and genomics high-throughput techniques allowed identification of 15 unpredicted genes and, surprisingly, reversal of incorrectly predicted orientation of 11 genes. Reversal of orientation of two Deinococcus-specific radiation-induced genes, ddrC and ddrH, and identification in D. deserti of supplementary genes involved in manganese import extend our knowledge of the radiotolerance toolbox of Deinococcaceae. Additional genes involved in nutrient import and in DNA repair (i.e., two extra recA, three translesion DNA polymerases, a photolyase) were also identified and found to be expressed under standard growth conditions, and, for these DNA repair genes, after exposure of the cells to UV. The supplementary nutrient import and DNA repair genes are likely important for survival and adaptation of D. deserti to its nutrient-poor, dry, and UV-exposed extreme environment., Author Summary D. deserti belongs to the Deinococcaceae, a family of bacteria characterized by an exceptional ability to withstand the lethal effects of DNA-damaging agents, including ionizing radiation, UV light, and desiccation. It was isolated from Sahara surface sands, an extreme and nutrient-poor environment, regularly exposed to intense UV radiation, cycles of extreme temperatures, and desiccation. The evolution of organisms that are able to survive acute irradiation doses of 15,000 Gy is difficult to explain given the apparent absence of highly radioactive habitats on Earth over geologic time. Thus, it seems more likely that the natural selection pressure for the evolution of radiation-resistant bacteria was chronic exposure to nonradioactive forms of DNA damage, in particular those promoted by desiccation. Here, we report the first complete genome sequence of a bacterium, D. deserti VCD115, isolated from hot, arid desert surface sand. Accurate genome annotation of its 3,455 genes was guided by extensive proteome analysis in which 1,348 proteins were uncovered after growth in standard conditions. Supplementary genes involved in manganese import, in nutrient import, and in DNA repair were identified and are likely important for survival and adaptation of D. deserti to its hostile environment.
Published: 2009
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41. Functional characterization of NRAMP3 and NRAMP4 from the metal hyperaccumulator Thlaspi caerulescens

Author: Pierre Richaud, Ronald Oomen, Hélène Barbier-Brygoo, Jian Wu, Sébastien Thomine, Françoise Lelièvre, Mark G. M. Aarts, Sandrine Blanchet, Institut des sciences du végétal (ISV), 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)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-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), Laboratory of Genetics, Wageningen University and Research [Wageningen] (WUR), Institute of Vegetables and Flowers (IVF), Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS), Bioénergie et Microalgues (EBM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), UMR Biolologie Végétale & Microbiologie Environementale, 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), Wageningen University and Research Centre [Wageningen] (WUR), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Environnement, Bioénergie, Microalgues et Plantes (EBMP), Institut des sciences du végétal ( ISV ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes ( BPMP ), Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro ) -Institut national de la recherche agronomique [Montpellier] ( INRA Montpellier ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro ), Wageningen University and Research Centre [Wageningen] ( WUR ), Institute of Vegetables and Flowers ( IVF ), Chinese Academy of Agricultural Sciences ( CAAS ), Laboratoire de Bioénergétique et Biotechnologie des Bactéries et Microalgues ( L3BM ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 ( BVME ), and Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Aix Marseille Université ( AMU )
Subjects: 0106 biological sciences, iron transport, Mutant, Arabidopsis, Plant Science, MESH : Green Fluorescent Proteins, 01 natural sciences, Laboratorium voor Plantenveredeling, Arabidopsis thaliana, MESH : Cadmium, transporter genes, 0303 health sciences, food and beverages, NRAMP, Zinc, Laboratory of Genetics, MESH : Vacuoles, MESH : Cloning, Molecular, zinc transporter, Recombinant Fusion Proteins, Molecular Sequence Data, Saccharomyces cerevisiae, Laboratorium voor Erfelijkheidsleer, MESH: Vacuoles, 03 medical and health sciences, MESH: Green Fluorescent Proteins, Thlaspi caerulescens, Botany, MESH: Recombinant Fusion Proteins, MESH: Cloning, Molecular, MESH: DNA, Plant, MESH: Metals, MESH: Molecular Sequence Data, MESH : Metals, fungi, Plant Breeding, Mutation, MESH : Gene Expression Regulation, Plant, MESH: Genome, Plant, [ SDV.BV ] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, MESH : Molecular Sequence Data, MESH : DNA, Complementary, Physiology, MESH : Saccharomyces cerevisiae, MESH : Thlaspi, medicine.disease_cause, MESH: Zinc, expression differences, MESH : Arabidopsis, Gene Expression Regulation, Plant, MESH: Arabidopsis, Cloning, Molecular, Plant Proteins, metal transport, zinc (Zn), MESH: Genetic Complementation Test, biology, MESH: Plant Proteins, EPS-3, MESH: Saccharomyces cerevisiae, MESH : Genome, Plant, MESH: Intracellular Membranes, MESH : DNA, Plant, Biochemistry, Metals, saccharomyces-cerevisiae, MESH : Mutation, hyperaccumulator, Genome, Plant, DNA, Complementary, MESH: Mutation, MESH : Recombinant Fusion Proteins, DNA, Plant, cadmium, heavy-metal, MESH: Biological Transport, Green Fluorescent Proteins, MESH: Cadmium, MESH: Thlaspi, arabidopsis-thaliana, MESH : Plant Proteins, medicine, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Hyperaccumulator, MESH: Gene Expression Regulation, Plant, 030304 developmental biology, MESH : Genetic Complementation Test, cadmium (Cd), ACL, Genetic Complementation Test, Biological Transport, MESH : Zinc, Intracellular Membranes, MESH: DNA, Complementary, biology.organism_classification, Yeast, Thlaspi, MESH : Biological Transport, MESH : Intracellular Membranes, Vacuoles, Zinc toxicity, gene encodes, Heterologous expression, protein, 010606 plant biology & botany
Abstract: International audience; The ability of metal hyperaccumulating plants to tolerate and accumulate heavy metals results from adaptations of metal homeostasis. NRAMP metal transporters were found to be highly expressed in some hyperaccumulating plant species. Here, we identified TcNRAMP3 and TcNRAMP4, the closest homologues to AtNRAMP3 and AtNRAMP4 in Thlaspi caerulescens and characterized them by expression analysis, confocal imaging and heterologous expression in yeast and Arabidopsis thaliana. TcNRAMP3 and TcNRAMP4 are expressed at higher levels than their A. thaliana homologues. When expressed in yeast TcNRAMP3 and TcNRAMP4 transport the same metals as their respective A. thaliana orthologues: iron (Fe), manganese (Mn) and cadmium (Cd) but not zinc (Zn) for NRAMP3; Fe, Mn, Cd and Zn for NRAMP4. They also localize at the vacuolar membrane in A. thaliana protoplasts. Inactivation of AtNRAMP3 and AtNRAMP4 in A. thaliana results in strong Cd and Zn hypersensitivity, which is fully rescued by TcNRAMP3 or TcNRAMP4 expression. However, metal tolerance conferred by TcNRAMP expression in nramp3nramp4 mutant does not exceed that of wild-type A. thaliana. Our data indicate that the difference between TcNRAMP3 and TcNRAMP4 and their A. thaliana orthologues does not lie in a different protein function, but probably resides in a different expression level or expression pattern.
Published: 2009
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42. 'Major Mo(V) EPR signature of Rhodobacter sphaeroides periplasmic nitrate reductase arising from a dead-end species that activates upon reduction. Relation to other molybdoenzymes from the DMSO reductase family.'

Author: Christophe Léger, Bruno Guigliarelli, Patrick Bertrand, Vincent Fourmond, Pascal Arnoux, Bénédicte Burlat, Sébastien Dementin, Monique Sabaty, Séverine Boiry, David Pignol, Institut de Microbiologie de la Méditerranée (IMM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bioénergétique et Ingénierie des Protéines (BIP ), Institut de biologie et chimie des protéines [Lyon] (IBCP), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Aix Marseille Université (AMU), inconnu temporaire UPEMLV, Inconnu, Hôpital de la Timone [CHU - APHM] (TIMONE), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), and Azzopardi, Laure
Subjects: Iron-Sulfur Proteins, Stereochemistry, Rhodobacter sphaeroides, 010402 general chemistry, Nitrate reductase, Nitrate Reductase, 01 natural sciences, Cofactor, [PHYS] Physics [physics], law.invention, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, [SCCO]Cognitive science, law, Electrochemistry, Materials Chemistry, Physical and Theoretical Chemistry, Microwaves, Electron paramagnetic resonance, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, Molybdenum, [PHYS]Physics [physics], 0303 health sciences, DMSO reductase, biology, Chemistry, Electron Spin Resonance Spectroscopy, Molybdopterin, [SCCO] Cognitive science, Periplasmic space, biology.organism_classification, 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, Biochemistry, Catalytic cycle, Mutation, Potentiometry, biology.protein, Adsorption, Oxidoreductases, Oxidation-Reduction, Algorithms
Abstract: Enzymes of the DMSO reductase family use a mononuclear Mo-bis(molybdopterin) cofactor (MoCo) to catalyze a variety of oxo-transfer reactions. Much functional information on nitrate reductase, one of the most studied members of this family, has been gained from EPR spectroscopy, but this technique is not always conclusive because the signature of the MoCo is heterogeneous, and which signals correspond to active species is still unsure. We used site-directed mutagenesis, EPR and protein film voltammetry to demonstrate that the MoCo in R. sphaeroides periplasmic nitrate reductase (NapAB) is subject to an irreversible reductive activation process whose kinetics we precisely define. This activation quantitatively correlates with the disappearance of the so-called "Mo(V) high-g" EPR signal, but this reductive process is too slow to be part of the normal catalytic cycle. Therefore, in NapAB, this most intense and most commonly observed signature of the MoCo arises from a dead-end, inactive state that gives a catalytically competent species only after reduction. This activation proceeds, even without substrate, according to a reduction followed by an irreversible nonredox step, both of which are pH independent. An apparently similar process occurs in other nitrate reductases (both assimilatory and membrane bound), and this also recalls the redox cycling procedure, which activates periplasmic DMSO reductases and simplifies their spectroscopic signatures. Hence we propose that heterogeneity at the active site and reductive activation are common properties of enzymes from the DMSO reductase family. Regarding NapAB, the fact that we could detect no Mo EPR signal upon reoxidizing the fully reduced enzyme suggests that the catalytically active form of the Mo(V) is thermodynamically unstable, as is the case for other enzymes of the DMSO reductase family. Our original approach, which combines spectroscopy and protein film voltammetry, proves useful for discriminating the forms of the active site on the basis of their catalytic properties. This could be applied to other enzymes for which the question arises as to the catalytic relevance of certain long-lived, spectroscopically characterized species.
Published: 2008

43. MamA as a Model Protein for Structure-Based Insight into the Evolutionary Origins of Magnetotactic Bacteria

Author: Dror Baran, N. Zeytuni, Zvi Shtein, Samuel Cronin, Pascal Arnoux, Geula Davidov, Raz Zarivach, Christopher T. Lefèvre, Department of Life Sciences and The National Institute for Biotechnology in the Negev, Ben-Gurion University of the Negev (BGU), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Magnetotactic bacteria, Structural similarity, [SDV]Life Sciences [q-bio], Magnetosome, lcsh:Medicine, Sequence alignment, Biology, TPR-CONTAINING PROTEIN, MAGNETOSOME, 03 medical and health sciences, Phylogenetics, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Magnetotaxis, SULFATE-REDUCING BACTERIUM, lcsh:Science, 030304 developmental biology, Genetics, 0303 health sciences, Multidisciplinary, Phylogenetic tree, 030306 microbiology, lcsh:R, Evolutionary biology, MAGNETITE FORMATION, DENSITY, Horizontal gene transfer, lcsh:Q, CRYSTALLIZATION, PROKARYOTIC ORGANELLE, Research Article
Abstract: International audience; MamA is a highly conserved protein found in magnetotactic bacteria (MTB), a diverse group of prokaryotes capable of navigating according to magnetic fields - an ability known as magnetotaxis. Questions surround the acquisition of this magnetic navigation ability; namely, whether it arose through horizontal or vertical gene transfer. Though its exact function is unknown, MamA surrounds the magnetosome, the magnetic organelle embedding a biomineralised nanoparticle and responsible for magnetotaxis. Several structures for MamA from a variety of species have been determined and show a high degree of structural similarity. By determining the structure of MamA from Desulfovibrio magneticus RS-1 using X-ray crystallography, we have opened up the structure-sequence landscape. As such, this allows us to perform structural-and phylogenetic-based analyses using a variety of previously determined MamA from a diverse range of MTB species across various phylogenetic groups. We found that MamA has remained remarkably constant throughout evolution with minimal change between different taxa despite sequence variations. These findings, coupled with the generation of phylogenetic trees using both amino acid sequences and 16S rRNA, indicate that magnetotaxis likely did not spread via horizontal gene transfer and instead has a significantly earlier, primordial origin.
Published: 2015
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44. Iron‐biomineralizing organelle in magnetotactic bacteria: function, synthesis and preservation in ancient rock samples

Author: François P. Mathon, Christopher T. Lefèvre, Vincent Busigny, Caroline L. Monteil, Matthieu Amor, Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 de Physique du Globe de Paris (IPGP (UMR_7154)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Department of Geophysical Sciences [Chicago], University of Chicago, Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), ANR-18-CE31-0003,SIGMAG,SIGNATURE DES MAGNETITES PRODUITES PAR LES BACTERIES MAGNETOTACTIQUES : PERSPECTIVES CHIMIQUES ET ISOTOPIQUES(2018), ANR-19-CE01-0005,PHOSTORE,Piégeage du phosphore : contribution des bactéries magnétotactiques dans les zones de transition oxique-anoxique(2019), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Subjects: Greigite, Mineralization (geology), Magnetotactic bacteria, Iron, Microorganism, Geochemistry, Sulfides, Biology, Microbiology, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Organelle, Magnetite Nanoparticles, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 030304 developmental biology, Magnetite, 0303 health sciences, Bacteria, 030306 microbiology, Magnetic Phenomena, [SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology, chemistry, Sedimentary rock, Magnetosomes, Function (biology)
Abstract: Magnetotactic bacteria (MTB) are ubiquitous aquatic microorganisms that incorporate iron from their environment to synthesize intracellular nanoparticles of magnetite (Fe3 O4 ) or greigite (Fe3 S4 ) in a genetically controlled manner. Magnetite and greigite magnetic phases allow MTB to swim towards redox transition zones where they thrive. MTB may represent some of the oldest microorganisms capable of synthesizing minerals on Earth and have been proposed to significantly impact the iron biogeochemical cycle by immobilizing soluble iron into crystals that subsequently fossilize in sedimentary rocks. In the present article, we describe the distribution of MTB in the environment and discuss the possible function of the magnetite and greigite nanoparticles. We then provide an overview of the chemical mechanisms leading to iron mineralization in MTB. Finally, we update the methods used for the detection of MTB crystals in sedimentary rocks and present their occurrences in the geological record.
Published: 2020
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45. Thiol Reductases in Deinococcus Bacteria and Roles in Stress Tolerance

Author: Arjan De Groot, Pascal REY, Nicolas Rouhier, Laurence Blanchard, Microbiologie Environnementale et Moléculaire (MEM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Interactions Arbres-Microorganismes (IAM), Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Protéines de Protection des Végétaux (PPV), and ANR-19-CE12-0010,NOVOREP,Réparation des dommages ou mort cellulaire chez les bactéries exposées aux stress(2019)
Subjects: bacillithiol, Physiology, Clinical Biochemistry, thiol, peroxidase, Cell Biology, thioredoxin, Biochemistry, protein redox status, reductase, bacteria, oxidative stress, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Deinococcus, Molecular Biology, cysteine
Abstract: International audience; Deinococcus species possess remarkable tolerance to extreme environmental conditions that generate oxidative damage to macromolecules. Among enzymes fulfilling key functions in metabolism regulation and stress responses, thiol reductases (TRs) harbour catalytic cysteines modulating the redox status of Cys and Met in partner proteins. We present here a detailed description of Deinococcus TRs regarding gene occurrence, sequence features, and physiological functions that remain poorly characterised in this genus. Two NADPH-dependent thiol-based systems are present in Deinococcus. One involves thioredoxins, disulfide reductases providing electrons to protein partners involved notably in peroxide scavenging or in preserving protein redox status. The other is based on bacillithiol, a low-molecular-weight redox molecule, and bacilliredoxin, which together protect Cys residues against overoxidation. Deinococcus species possess various types of thiol peroxidases whose electron supply depends either on NADPH via thioredoxins or on NADH via lipoylated proteins. Recent data gained on deletion mutants confirmed the importance of TRs in Deinococcus tolerance to oxidative treatments, but additional investigations are needed to delineate the redox network in which they operate, and their precise physiological roles. The large palette of Deinococcus TR representatives very likely constitutes an asset for the maintenance of redox homeostasis in harsh stress conditions.
Published: 2022
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46. Interactions Between Carbon Metabolism and Photosynthetic Electron Transport in a Chlamydomonas reinhardtii Mutant Without CO2 Fixation by RuBisCO

Author: Maureen Saint-Sorny, Pawel Brzezowski, Stéphanie Arrivault, Jean Alric, Xenie Johnson, Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology (MPI-MP), and Max-Planck-Gesellschaft
Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio], Plant Science
Abstract: A Chlamydomonas reinhardtii RuBisCO-less mutant, ΔrbcL, was used to study carbohydrate metabolism without fixation of atmospheric carbon. The regulatory mechanism(s) that control linear electron flow, known as “photosynthetic control,” are amplified in ΔrbcL at the onset of illumination. With the aim to understand the metabolites that control this regulatory response, we have correlated the kinetics of primary carbon metabolites to chlorophyll fluorescence induction curves. We identify that ΔrbcL in the absence of acetate generates adenosine triphosphate (ATP) via photosynthetic electron transfer reactions. Also, metabolites of the Calvin Benson Bassham (CBB) cycle are responsive to the light. Indeed, ribulose 1,5-bisphosphate (RuBP), the last intermediate before carboxylation by Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase-oxygenase, accumulates significantly with time, and CBB cycle intermediates for RuBP regeneration, dihydroxyacetone phosphate (DHAP), pentose phosphates and ribose-5-phosphate (R5P) are rapidly accumulated in the first seconds of illumination, then consumed, showing that although the CBB is blocked, these enzymes are still transiently active. In opposition, in the presence of acetate, consumption of CBB cycle intermediates is strongly diminished, suggesting that the link between light and primary carbon metabolism is almost lost. Phosphorylated hexoses and starch accumulate significantly. We show that acetate uptake results in heterotrophic metabolism dominating phototrophic metabolism, with glyoxylate and tricarboxylic acid (TCA) cycle intermediates being the most highly represented metabolites, specifically succinate and malate. These findings allow us to hypothesize which metabolites and metabolic pathways are relevant to the upregulation of processes like cyclic electron flow that are implicated in photosynthetic control mechanisms.
Published: 2022
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47. Direct inhibition of phosphate transport by immune signaling in Arabidopsis

Author: Dindas, Julian, DeFalco, Thomas A, Yu, Gang, Zhang, Lu, David, Pascale, Bjornson, Marta, Thibaud, Marie-Christine, Custódio, Valéria, Castrillo, Gabriel, Nussaume, Laurent, Macho, Alberto P, Zipfel, Cyril, University of Zurich, Zipfel, Cyril, Zurich Basel Plant Science Center, Universität Zürich [Zürich] = University of Zurich (UZH)-University of Basel (Unibas), The Sainsbury Laboratory [Norwich] (TSL), National Key Laboratory of Plant Molecular Genetics, CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences, Institute of Plant Physiology and Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences [Changchun Branch] (CAS), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Plant Environmental Physiology and Stress Signaling (PEPSS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), University of Nottingham, UK (UON), European Project: 309858,EC:FP7:ERC,ERC-2012-StG_20111109,PHOSPHINNATE(2012), European Project: 773153,IMMUNO-PEPTALK, 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Signalisation de l'Adaptation des Végétaux à l'Environnement (SAVE), and Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME)
Subjects: 0106 biological sciences, kinase, [SDV]Life Sciences [q-bio], Arabidopsis, Genetics and Molecular Biology, 1100 General Agricultural and Biological Sciences, 580 Plants (Botany), 01 natural sciences, Plant Roots, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Phosphates, 03 medical and health sciences, 10126 Department of Plant and Microbial Biology, Gene Expression Regulation, Plant, 1300 General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Report, root microbiome, Phosphate Transport Proteins, Gene Regulatory Networks, 10211 Zurich-Basel Plant Science Center, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, phosphate, 2. Zero hunger, 0303 health sciences, Arabidopsis Proteins, 2800 General Neuroscience, PHT1, 15. Life on land, electrophysiology, General Biochemistry, plant immunity, General Agricultural and Biological Sciences, 010606 plant biology & botany
Abstract: Summary Soil availability of inorganic ortho-phosphate (PO43−, Pi) is a key determinant of plant growth and fitness.1 Plants regulate the capacity of their roots to take up inorganic phosphate by adapting the abundance of H+-coupled phosphate transporters of the PHOSPHATE TRANSPORTER 1 (PHT1) family2 at the plasma membrane (PM) through transcriptional and post-translational changes driven by the genetic network of the phosphate starvation response (PSR).3, 4, 5, 6, 7, 8 Increasing evidence also shows that plants integrate immune responses to alleviate phosphate starvation stress through the association with beneficial microbes.9, 10, 11 Whether and how such phosphate transport is regulated upon activation of immune responses is yet uncharacterized. To address this question, we first developed quantitative assays based on changes in the electrical PM potential to measure active Pi transport in roots in real time. By inserting micro-electrodes into bulging root hairs, we were able to determine key characteristics of phosphate transport in intact Arabidopsis thaliana (hereafter Arabidopsis) seedlings. The fast Pi-induced depolarization observed was dependent on the activity of the major phosphate transporter PHT1;4. Notably, we observed that this PHT1;4-mediated phosphate uptake is repressed upon activation of pattern-triggered immunity. This inhibition depended on the receptor-like cytoplasmic kinases BOTRYTIS-INDUCED KINASE 1 (BIK1) and PBS1-LIKE KINASE 1 (PBL1), which both phosphorylated PHT1;4. As a corollary to this negative regulation of phosphate transport by immune signaling, we found that PHT1;4-mediated phosphate uptake normally negatively regulates anti-bacterial immunity in roots. Collectively, our results reveal a mechanism linking plant immunity and phosphate homeostasis, with BIK1/PBL1 providing a molecular integration point between these two important pathways., Highlights • Real-time, PHT1-mediated Pi transport can be measured in roots via PM depolarization • Immune activation represses Pi transport in a BIK1/PBL1-dependent manner • PHT1s are direct substrates of BIK1 and PBL1 • Pi uptake modulates anti-bacterial immunity and the root microbiome, Phosphate (Pi) is a crucial determinant of plant growth and fitness. Dindas, DeFalco, et al. show that immune activation in roots actively represses Pi uptake. This inhibition is achieved via direct phosphorylation of key Pi transporters by the central immune kinases BIK1 and PBL1, which leads to increased anti-bacterial defense.
Published: 2022
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48. 'Je t'aime moi non plus': A love-hate relationship between iron and phosphate

Author: Laurent Nussaume, Thierry Desnos, Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Plant Environmental Physiology and Stress Signaling (PEPSS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), ANR-18-CE20-0023,BioPhyt,Mode d'action de phytostimulants biosourcés sur une voie de signalisation multi-stress(2018), ANR-21-CE12-0016,ULTIM,Elucider la perception du Phosphate chez les plantes grâce au développement de l'imagerie en temps réelle de la transcription(2021), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Signalisation de l'Adaptation des Végétaux à l'Environnement (SAVE)
Subjects: 0106 biological sciences, 0303 health sciences, Iron, [SDV]Life Sciences [q-bio], Plant Science, Biology, Phosphate, 01 natural sciences, Adaptation, Physiological, Phosphates, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, chemistry, Stress, Physiological, Love–hate relationship, Theology, Molecular Biology, Plant Physiological Phenomena, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, 010606 plant biology & botany
Abstract: International audience
Published: 2022
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49. MoBiFC: development of a modular bimolecular fluorescence complementation toolkit for the analysis of chloroplast protein-protein interactions

Author: Florent Velay, Mélanie Soula, Marwa Mehrez, Clément Belbachir, Stefano D’Alessandro, Christophe Laloi, Patrice Crete, Ben Field, Luminy Génétique et Biophysique des Plantes (LGBP), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 de Tunis El Manar (UTM), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), and ANR-17-CE13-0005,G4PLAST,Mecanismes d'acclimation aux stress par la voie conservée de signalisation du (p)ppGpp dans le chloroplaste.(2017)
Subjects: Genetics, Bimolecular fuorescence complementation, Bimolecular fluorescence complementation, food and beverages, Protein interactions, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, Plant Science, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, [SDV.BV.BOT]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology/Botanics, Chloroplast, Biotechnology
Abstract: Background The bimolecular fluorescence complementation (BiFC) assay has emerged as one of the most popular methods for analysing protein–protein interactions (PPIs) in plant biology. This includes its increasing use as a tool for dissecting the molecular mechanisms of chloroplast function. However, the construction of chloroplast fusion proteins for BiFC can be difficult, and the availability and selection of appropriate controls is not trivial. Furthermore, the challenges of performing BiFC in restricted cellular compartments has not been specifically addressed. Results Here we describe the development of a flexible modular cloning-based toolkit for BiFC (MoBiFC) and proximity labelling in the chloroplast and other cellular compartments using synthetic biology principles. We used pairs of chloroplast proteins previously shown to interact (HSP21/HSP21 and HSP21/PTAC5) and a negative control (HSP21/ΔPTAC5) to develop standardised Goldengate-compatible modules for the assembly of protein fusions with fluorescent protein (FP) fragments for BiFC expressed from a single multigenic T-DNA. Using synthetic biology principles and transient expression in Nicotiana benthamiana, we iteratively improved the approach by testing different FP fragments, promoters, reference FPs for ratiometric quantification, and cell types. A generic negative control (mCHERRY) was also tested, and modules for the identification of proximal proteins by Turbo-ID labelling were developed and validated. Conclusions MoBiFC facilitates the cloning process for organelle-targeted proteins, allows robust ratiometric quantification, and makes available model positive and negative controls. Development of MoBiFC underlines how Goldengate cloning approaches accelerate the development and enrichment of new toolsets, and highlights several potential pitfalls in designing BiFC experiments including the choice of FP split, negative controls, cell type, and reference FP. We discuss how MoBiFC could be further improved and extended to other compartments of the plant cell and to high throughput cloning approaches.
Published: 2021
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50. Mineral nutrient signaling controls photosynthesis: focus on iron deficiency-induced chlorosis

Author: Laurent Nussaume, Seung Y. Rhee, Rebecca Therby-Vale, Hatem Rouached, Benoît Lacombe, Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), 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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Signalisation de l'Adaptation des Végétaux à l'Environnement (SAVE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Biologie végétale et microbiologie environnementale - UMR7265 (BVME), 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), Department of Plant Biology [Carnegie] (DPB), Carnegie Institution for Science, Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Plant Environmental Physiology and Stress Signaling (PEPSS), Plant Resilience Institute, Michigan State University [East Lansing], Michigan State University System, 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), Carnegie Institution for Science [Washington], and Department of Plant, Soil, and Microbial Sciences
Subjects: 0106 biological sciences, Chlorophyll, chlorosis, Iron, [SDV]Life Sciences [q-bio], chemistry.chemical_element, Plant Science, Manganese, Biology, Photosynthesis, 01 natural sciences, 03 medical and health sciences, iron deficiency, Nutrient, Botany, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Iron deficiency (plant disorder), ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, 2. Zero hunger, 0303 health sciences, Anemia, Hypochromic, Minerals, mineral nutrition, nutrient signaling crosstalk, Chlorosis, hormones, Phosphorus, food and beverages, Iron Deficiencies, Nutrients, 15. Life on land, Micronutrient, Chloroplast, Plant Leaves, antioxidants, chlorophyll content, chemistry, 010606 plant biology & botany
Abstract: International audience; Photosynthetic organisms convert light energy into chemical energy stored in carbohydrates. To perform this process, an adequate supply of essential mineral elements, such as iron, is required in the chloroplast. Because iron plays a crucial role during electron transport and chlorophyll formation, iron deficiency alters photosynthesis and promotes chlorosis, or the yellowing of leaves. Intriguingly, iron deficiency-induced chlorosis can be reverted by the depletion of other micronutrients [i.e., manganese (Mn)] or macronutrients [i.e., sulfur (S) or phosphorus (P)], raising the question of how plants integrate nutrient status to control photosynthesis. Here, we review how improving our understanding of the complex relationship between nutrient homeostasis and photosynthesis has great potential for crop improvement.
Published: 2021
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