WAPL functions as a rheostat of Protocadherin isoform diversity that controls neural wiring.

Neural type-specific expression of clustered Protocadherin (Pcdh) proteins is essential for the establishment of connectivity patterns during brain development. In mammals, deterministic expression of the same Pcdh isoform promotes minimal overlap of tiled projections of serotonergic neuron axons throughout the brain, while stochastic expression of Pcdh genes allows for convergence of tightly packed, overlapping olfactory sensory neuron axons into targeted structures. How can the same gene locus generate opposite transcriptional programs that orchestrate distinct spatial arrangements of axonal patterns? Here, we reveal that cell type-specific Pcdh expression and axonal behavior depend on the activity of cohesin and its unloader, WAPL (wings apart-like protein homolog). While cohesin erases genomic-distance biases in Pcdh choice, WAPL functions as a rheostat of cohesin processivity that determines Pcdh isoform diversity.

Cohesin and CTCF control the dynamics of chromosome folding.

In mammals, interactions between sequences within topologically associating domains enable control of gene expression across large genomic distances. Yet it is unknown how frequently such contacts occur, how long they last and how they depend on the dynamics of chromosome folding and loop extrusion activity of cohesin. By imaging chromosomal locations at high spatial and temporal resolution in living cells, we show that interactions within topologically associating domains are transient and occur frequently during the course of a cell cycle. Interactions become more frequent and longer in the presence of convergent CTCF sites, resulting in suppression of variability in chromosome folding across time. Supported by physical models of chromosome dynamics, our data suggest that CTCF-anchored loops last around 10 min. Our results show that long-range transcriptional regulation might rely on transient physical proximity, and that cohesin and CTCF stabilize highly dynamic chromosome structures, facilitating selected subsets of chromosomal interactions.

[Host nitric oxide disrupts microbial cell-to-cell communication to inhibit staphylococcal virulence - Microbes and intercellular communication]. / Le monoxyde d'azote: Une arme du système immunitaire pour brouiller les communications entre bactéries - Microorganismes et communication intercellulaire.

TITLE: Le monoxyde d'azote: Une arme du système immunitaire pour brouiller les communications entre bactéries - Microorganismes et communication intercellulaire. ABSTRACT: Le dossier thématique suivant a été rédigé par les étudiantes et étudiants de Master 1 de Biologie de l'École Normale Supérieure de Lyon à l'issue de l'UE Microbiologie Moléculaire et Structurale (2019-2020). Le Master de Biologie de l'ENS de Lyon, cohabilité par l'université Claude Bernard Lyon 1, accueille chaque année environ 50 étudiants en M1 et en M2 et propose une formation de haut niveau à la recherche en biosciences. Chaque étudiant y construit son parcours à la carte, en choisissant ses options parmi un large panel de modules, favorisant ainsi une approche pluridisciplinaire des sciences du vivant, et ce en relation étroite avec les laboratoires de recherche du tissu local, national et international. En participant à diverses activités scientifiques connexes aux UE de leur formation, les étudiants préparent également l'obtention du Diplôme de l'ENS de Lyon, qui valide leur scolarité à l'ENS. La rédaction du présent dossier, qui vise à transmettre de façon claire les messages issus d'une sélection d'articles scientifiques publiés récemment dans le domaine de la microbiologie, constitue l'une de ces activités connexes proposées aux étudiants. Les bactéries peuvent vivre en communautés dont la structure est régulée par de nombreuses interactions abiotiques et biotiques. Les interactions biotiques reposent sur des communications inter-bactériennes qui participent à la mise en place de relations de collaboration, de compétition ou de prédation. Ces communautés bactériennes peuvent en outre être en interaction avec des hôtes animaux, dans le cas des bactéries du microbiote ou des bactéries pathogènes par exemple, ou avec des virus parasites, les bactériophages. Le présent dossier illustre quelques aspects nouveaux de cette communication bactérienne, et de la façon dont les interactions bactéries/hôte ou bactéries/phages peuvent impacter cette communication. Deux nouvelles s'attardent sur des découvertes récentes autour du quorum sensing, une modalité de communication bactérienne permettant l'expression coordonnée des gènes à l'échelle de la population, en fonction de la densité de la population. La nouvelle intitulée « Le monoxyde d'azote : une arme du système immunitaire pour brouiller les communications entre bactéries ¼ illustre comment le quorum sensing chez Staphylococcus aureus, une bactérie opportuniste, peut être affecté par un médiateur du système immunitaire de la souris. La nouvelle intitulée « Un bactériophage exploite le système de communication de son hôte bactérien pour entrer en cycle lytique ¼ montre une stratégie étonnante par laquelle le phage VP882 décrypte des signaux issus du quorum sensing de la bactérie qu'il infecte pour réguler son propre cycle de réplication. Au-delà du quorum sensing, deux nouvelles décrivent de nouvelles modalités de communication inter-bactérienne. La nouvelle intitulée « Les nanotubes bactériens, acteurs de la compétition entre Bacillus subtilis et Bacillus megaterium ¼ met en lumière le rôle des nanotubes, des structures de communication intercellulaire insoupçonnées jusque récemment chez les bactéries. La nouvelle intitulée « La bactérie Vibrio cholerae lyse les bactéries environnantes et assimile leur ADN qu'elle intègre dans son propre génome ¼ illustre comment un système de sécrétion, qui permet l'injection d'effecteurs bactériens dans des cellules cibles, peut être exploité pour faciliter les transferts horizontaux de gènes chez les bactéries. Enfin, pour élargir la réflexion au monde des virus eucaryotes, deux nouvelles montrent comment l'infection virale peut interférer avec la communication entre cellules eucaryotes, sur l'exemple de la communication s'effectuant par l'intermédiaire de vésicules extracellulaires. La nouvelle intitulée « La sécrétion de vésicules extracellulaires par les plaquettes activées à l'origine de la létalité de la dengue ? ¼ discute des mécanismes par lesquels le virus de la dengue déclenche la sécrétion de vésicules extracellulaires par les plaquettes, et des conséquences que cela peut avoir sur l'inflammation et le déclenchement de chocs hémorragiques. La nouvelle intitulée « Le coccolithovirus et Emiliania huxleyi : le détournement viral des vésicules extracellulaires ¼ montre enfin comment ce virus d'algue unicellulaire exploite la communication intercellulaire de son hôte pour augmenter son pouvoir de diffusion au sein de la population, et des conséquences écologiques et géochimiques que cela peut entraîner à grande échelle.