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Physical principles and functional consequences of nuclear compartmentalization in budding yeast.

One striking feature of eukaryotic nuclei is the existence of discrete regions, in which specific factors concentrate while others are excluded, thus forming microenvironments with different molecular compositions and biological functions. These domains are often referred to as subcompartments even though they are not membrane enclosed. Despite their functional importance the physical nature of these structures remains largely unknown. Here, we describe how the Saccharomyces cerevisiae nucleus is compartmentalized and discuss possible physical models underlying the formation and maintenance of chromatin associated subcompartments. Focusing on three particular examples, the nucleolus, silencing foci, and repair foci, we discuss the biological implications of these different models as well as possible approaches to challenge them in living cells.

Deep learning FDG uptake classification enables total metabolic tumor volume estimation in diffuse

Total metabolic tumor volume (TMTV), calculated from F-labeled fluoro-2-deoxyglucose (F-FDG) positron-emission tomography-computed tomography (PET/CT) baseline studies, is a prognostic factor in diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL) whose measurement requires the segmentation of all malignant foci throughout the body. No consensus currently exists regarding the most accurate approach for such segmentation. Further, all methods still require extensive manual input from an experienced reader. We examined whether an artificial intelligence (AI)-based method could estimate TMTV with a comparable prognostic value to TMTV measured by experts. Baseline F-FDG PET/CT scans of 301 DLBCL patients from the REMARC trial (NCT01122472) were retrospectively analyzed. An automated whole-body high-uptake segmentation algorithm identified all three-dimensional regions of interest (ROI) with increased tracer uptake. The resulting ROIs were processed using a convolutional neural network trained on an independent cohort and classified as nonsuspicious or suspicious uptake. The AI-based TMTV was estimated as the sum of the volumes of ROIs classified as suspicious uptake. The reference TMTV was measured by two experienced readers using independent semiautomatic software. The AI-based TMTV was compared to the reference TMTV in terms of prognostic value for progression-free survival (PFS) and overall survival (OS). The AI-based TMTV was significantly correlated with the reference TMTV (ρ=0.76; p<0.001). Using the AI-based approach, an average of 24 regions per subject with increased tracer uptake were identified, and an average of 20 regions per subject were correctly identified as nonsuspicious or suspicious, yielding 85% classification accuracy, 80% sensitivity, 88% specificity, compared to the reference TMTV region. Both TMTV results were predictive of PFS (hazard ratio: 2.4 and 2.6 for AI-based and reference TMTVs, respectively; p<0.001) and OS (hazard ratio: 2.8 and 3.7 for AI-based and reference TMTVs, respectively; p<0.001). TMTV estimated fully automatically using an AI-based approach was consistent with that obtained by experts and displayed a significant prognostic value for PFS and OS in DLBCL patients. Classification of high uptake regions using deep learning for rapidly discarding physiological uptake may considerably simplify TMTV estimation, reduce observer variability and facilitate the use of TMTV as a predictive factor in DLBCL patients.

The Image Biomarker Standardization Initiative: Standardized Quantitative Radiomics for

Background Radiomic features may quantify characteristics present in medical imaging. However, the lack of standardized definitions and validated reference values have hampered clinical use. Purpose To standardize a set of 174 radiomic features. Materials and Methods Radiomic features were assessed in three phases. In phase I, 487 features were derived from the basic set of 174 features. Twenty-five research teams with unique radiomics software implementations computed feature values directly from a digital phantom, without any additional image processing. In phase II, 15 teams computed values for 1347 derived features using a CT image of a patient with lung cancer and predefined image processing configurations. In both phases, consensus among the teams on the validity of tentative reference values was measured through the frequency of the modal value and classified as follows: less than three matches, weak; three to five matches, moderate; six to nine matches, strong; 10 or more matches, very strong. In the final phase (phase III), a public data set of multimodality images (CT, fluorine 18 fluorodeoxyglucose PET, and T1-weighted MRI) from 51 patients with soft-tissue sarcoma was used to prospectively assess reproducibility of standardized features. Results Consensus on reference values was initially weak for 232 of 302 features (76.8%) at phase I and 703 of 1075 features (65.4%) at phase II. At the final iteration, weak consensus remained for only two of 487 features (0.4%) at phase I and 19 of 1347 features (1.4%) at phase II. Strong or better consensus was achieved for 463 of 487 features (95.1%) at phase I and 1220 of 1347 features (90.6%) at phase II. Overall, 169 of 174 features were standardized in the first two phases. In the final validation phase (phase III), most of the 169 standardized features could be excellently reproduced (166 with CT; 164 with PET; and 164 with MRI). Conclusion A set of 169 radiomics features was standardized, which enabled verification and calibration of different radiomics software. © RSNA, 2020 See also the editorial by Kuhl and Truhn in this issue.

Longitudinal mouse-PET imaging: a reliable method for estimating binding parameters without a

Longitudinal mouse PET imaging is becoming increasingly popular due to the large number of transgenic and disease models available but faces challenges. These challenges are related to the small size of the mouse brain and the limited spatial resolution of microPET scanners, along with the small blood volume making arterial blood sampling challenging and impossible for longitudinal studies. The ability to extract an input function directly from the image would be useful for quantification in longitudinal small animal studies where there is no true reference region available such as TSPO imaging.

Actualités

  1. Prix Avenir Ruban Rose 2018

AURA PRIX AVENBIR RUBAN ROSE

En 2018, l’association Le Cancer du Sein, Parlons-en ! a choisi de mettre à l’honneur la jeune biologiste Aura Carreira et ses travaux sur la fonction biologique du gène de prédisposition au cancer du sein et de l’ovaire : BRCA2.

Aura Carreira, directrice de recherche (CNRS) à l’Institut Curie, s’intéresse au gène BRCA2 depuis son post-doctorat à l’université de Californie (USA). Certains gènes, dès lors qu’ils sont altérés, prédisposent au cancer. Les femmes porteuses d’une altération de BRCA2 ont un risque supérieur au reste de la population de développer un cancer au sein ou de l’ovaire. La protéine BRCA2 produite par ce gène répare l’un des dommages les plus néfastes pour la cellule, les cassures double brin de l’ADN, par un mécanisme appelé recombinaison homologue. L’équipe qu’Aura Carreira dirige sur le site d’Orsay de l’Institut Curie et qui se nomme – sans surprise – Recombinaison homologue et cancer (CNRS/Université Paris-Sud/Institut Curie) décortique les moyens mis en œuvre par BRCA2 pour restaurer au mieux cette cassure de l’ADN. Récemment, son équipe a révélé d’autres fonctions de la protéine lors de la division cellulaire qui pourraient être aussi à l’origine de cancer. Néanmoins, il reste encore beaucoup à élucider sur le rôle de ce gène et de sa mutation dans l’apparition d’un cancer du sein.

Le gène BRCA2 est un gène dit « suppresseur de tumeurs » car il joue un rôle de frein dans la prolifération des cellules. Une mutation sur ce gène peut donc perturber cette fonction. Cependant chaque cellule présente deux copies d’un même gène (un hérité de la mère et l’autre hérité du père) et les personnes porteuses d’une mutation sur BRCA2 possèdent une copie intacte de ce gène. La question qui se pose est donc : comment une mutation sur une seule copie du gène BRCA2 peut donner lieu à l’apparition d’une tumeur ?

Grâce au prix ruban rose, Aura et son équipe ont décidé de s’attaquer à cette question, en collaboration avec le service d’oncogénétique dirigé par le Pr Dominique Stoppa-Lyonnet, le pôle de pathologie dirigé par le Dr Anne Vincent-Salomon et le service bioinformatique de l’Institut Curie. Ainsi ils vont pouvoir combiner les approches fonctionnelles, génomiques, protéomiques, histopathologiques etc. pour éclairer les mécanismes à l’œuvre dans l’apparition d’une tumeur, suite à la présence d’une mutation de BRCA2. Leur objectif est d’apporter de nouvelles pistes en matière de prévention, de suivi et de traitement de toutes les femmes porteuses d’une telle mutation et de leurs familles.

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  1. Prix Avenir Ruban Rose 2018

AURA PRIX AVENBIR RUBAN ROSE

En 2018, l’association Le Cancer du Sein, Parlons-en ! a choisi de mettre à l’honneur la jeune biologiste Aura Carreira et ses travaux sur la fonction biologique du gène de prédisposition au cancer du sein et de l’ovaire : BRCA2.

Aura Carreira, directrice de recherche (CNRS) à l’Institut Curie, s’intéresse au gène BRCA2 depuis son post-doctorat à l’université de Californie (USA). Certains gènes, dès lors qu’ils sont altérés, prédisposent au cancer. Les femmes porteuses d’une altération de BRCA2 ont un risque supérieur au reste de la population de développer un cancer au sein ou de l’ovaire. La protéine BRCA2 produite par ce gène répare l’un des dommages les plus néfastes pour la cellule, les cassures double brin de l’ADN, par un mécanisme appelé recombinaison homologue. L’équipe qu’Aura Carreira dirige sur le site d’Orsay de l’Institut Curie et qui se nomme – sans surprise – Recombinaison homologue et cancer (CNRS/Université Paris-Sud/Institut Curie) décortique les moyens mis en œuvre par BRCA2 pour restaurer au mieux cette cassure de l’ADN. Récemment, son équipe a révélé d’autres fonctions de la protéine lors de la division cellulaire qui pourraient être aussi à l’origine de cancer. Néanmoins, il reste encore beaucoup à élucider sur le rôle de ce gène et de sa mutation dans l’apparition d’un cancer du sein.

Le gène BRCA2 est un gène dit « suppresseur de tumeurs » car il joue un rôle de frein dans la prolifération des cellules. Une mutation sur ce gène peut donc perturber cette fonction. Cependant chaque cellule présente deux copies d’un même gène (un hérité de la mère et l’autre hérité du père) et les personnes porteuses d’une mutation sur BRCA2 possèdent une copie intacte de ce gène. La question qui se pose est donc : comment une mutation sur une seule copie du gène BRCA2 peut donner lieu à l’apparition d’une tumeur ?

Grâce au prix ruban rose, Aura et son équipe ont décidé de s’attaquer à cette question, en collaboration avec le service d’oncogénétique dirigé par le Pr Dominique Stoppa-Lyonnet, le pôle de pathologie dirigé par le Dr Anne Vincent-Salomon et le service bioinformatique de l’Institut Curie. Ainsi ils vont pouvoir combiner les approches fonctionnelles, génomiques, protéomiques, histopathologiques etc. pour éclairer les mécanismes à l’œuvre dans l’apparition d’une tumeur, suite à la présence d’une mutation de BRCA2. Leur objectif est d’apporter de nouvelles pistes en matière de prévention, de suivi et de traitement de toutes les femmes porteuses d’une telle mutation et de leurs familles.

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  1. Prix Avenir Ruban Rose 2018

AURA PRIX AVENBIR RUBAN ROSE

En 2018, l’association Le Cancer du Sein, Parlons-en ! a choisi de mettre à l’honneur la jeune biologiste Aura Carreira et ses travaux sur la fonction biologique du gène de prédisposition au cancer du sein et de l’ovaire : BRCA2.

Aura Carreira, directrice de recherche (CNRS) à l’Institut Curie, s’intéresse au gène BRCA2 depuis son post-doctorat à l’université de Californie (USA). Certains gènes, dès lors qu’ils sont altérés, prédisposent au cancer. Les femmes porteuses d’une altération de BRCA2 ont un risque supérieur au reste de la population de développer un cancer au sein ou de l’ovaire. La protéine BRCA2 produite par ce gène répare l’un des dommages les plus néfastes pour la cellule, les cassures double brin de l’ADN, par un mécanisme appelé recombinaison homologue. L’équipe qu’Aura Carreira dirige sur le site d’Orsay de l’Institut Curie et qui se nomme – sans surprise – Recombinaison homologue et cancer (CNRS/Université Paris-Sud/Institut Curie) décortique les moyens mis en œuvre par BRCA2 pour restaurer au mieux cette cassure de l’ADN. Récemment, son équipe a révélé d’autres fonctions de la protéine lors de la division cellulaire qui pourraient être aussi à l’origine de cancer. Néanmoins, il reste encore beaucoup à élucider sur le rôle de ce gène et de sa mutation dans l’apparition d’un cancer du sein.

Le gène BRCA2 est un gène dit « suppresseur de tumeurs » car il joue un rôle de frein dans la prolifération des cellules. Une mutation sur ce gène peut donc perturber cette fonction. Cependant chaque cellule présente deux copies d’un même gène (un hérité de la mère et l’autre hérité du père) et les personnes porteuses d’une mutation sur BRCA2 possèdent une copie intacte de ce gène. La question qui se pose est donc : comment une mutation sur une seule copie du gène BRCA2 peut donner lieu à l’apparition d’une tumeur ?

Grâce au prix ruban rose, Aura et son équipe ont décidé de s’attaquer à cette question, en collaboration avec le service d’oncogénétique dirigé par le Pr Dominique Stoppa-Lyonnet, le pôle de pathologie dirigé par le Dr Anne Vincent-Salomon et le service bioinformatique de l’Institut Curie. Ainsi ils vont pouvoir combiner les approches fonctionnelles, génomiques, protéomiques, histopathologiques etc. pour éclairer les mécanismes à l’œuvre dans l’apparition d’une tumeur, suite à la présence d’une mutation de BRCA2. Leur objectif est d’apporter de nouvelles pistes en matière de prévention, de suivi et de traitement de toutes les femmes porteuses d’une telle mutation et de leurs familles.

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AURA PRIX AVENBIR RUBAN ROSE

En 2018, l’association Le Cancer du Sein, Parlons-en ! a choisi de mettre à l’honneur la jeune biologiste Aura Carreira et ses travaux sur la fonction biologique du gène de prédisposition au cancer du sein et de l’ovaire : BRCA2.

Aura Carreira, directrice de recherche (CNRS) à l’Institut Curie, s’intéresse au gène BRCA2 depuis son post-doctorat à l’université de Californie (USA). Certains gènes, dès lors qu’ils sont altérés, prédisposent au cancer. Les femmes porteuses d’une altération de BRCA2 ont un risque supérieur au reste de la population de développer un cancer au sein ou de l’ovaire. La protéine BRCA2 produite par ce gène répare l’un des dommages les plus néfastes pour la cellule, les cassures double brin de l’ADN, par un mécanisme appelé recombinaison homologue. L’équipe qu’Aura Carreira dirige sur le site d’Orsay de l’Institut Curie et qui se nomme – sans surprise – Recombinaison homologue et cancer (CNRS/Université Paris-Sud/Institut Curie) décortique les moyens mis en œuvre par BRCA2 pour restaurer au mieux cette cassure de l’ADN. Récemment, son équipe a révélé d’autres fonctions de la protéine lors de la division cellulaire qui pourraient être aussi à l’origine de cancer. Néanmoins, il reste encore beaucoup à élucider sur le rôle de ce gène et de sa mutation dans l’apparition d’un cancer du sein.

Le gène BRCA2 est un gène dit « suppresseur de tumeurs » car il joue un rôle de frein dans la prolifération des cellules. Une mutation sur ce gène peut donc perturber cette fonction. Cependant chaque cellule présente deux copies d’un même gène (un hérité de la mère et l’autre hérité du père) et les personnes porteuses d’une mutation sur BRCA2 possèdent une copie intacte de ce gène. La question qui se pose est donc : comment une mutation sur une seule copie du gène BRCA2 peut donner lieu à l’apparition d’une tumeur ?

Grâce au prix ruban rose, Aura et son équipe ont décidé de s’attaquer à cette question, en collaboration avec le service d’oncogénétique dirigé par le Pr Dominique Stoppa-Lyonnet, le pôle de pathologie dirigé par le Dr Anne Vincent-Salomon et le service bioinformatique de l’Institut Curie. Ainsi ils vont pouvoir combiner les approches fonctionnelles, génomiques, protéomiques, histopathologiques etc. pour éclairer les mécanismes à l’œuvre dans l’apparition d’une tumeur, suite à la présence d’une mutation de BRCA2. Leur objectif est d’apporter de nouvelles pistes en matière de prévention, de suivi et de traitement de toutes les femmes porteuses d’une telle mutation et de leurs familles.

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AURA PRIX AVENBIR RUBAN ROSE

En 2018, l’association Le Cancer du Sein, Parlons-en ! a choisi de mettre à l’honneur la jeune biologiste Aura Carreira et ses travaux sur la fonction biologique du gène de prédisposition au cancer du sein et de l’ovaire : BRCA2.

Aura Carreira, directrice de recherche (CNRS) à l’Institut Curie, s’intéresse au gène BRCA2 depuis son post-doctorat à l’université de Californie (USA). Certains gènes, dès lors qu’ils sont altérés, prédisposent au cancer. Les femmes porteuses d’une altération de BRCA2 ont un risque supérieur au reste de la population de développer un cancer au sein ou de l’ovaire. La protéine BRCA2 produite par ce gène répare l’un des dommages les plus néfastes pour la cellule, les cassures double brin de l’ADN, par un mécanisme appelé recombinaison homologue. L’équipe qu’Aura Carreira dirige sur le site d’Orsay de l’Institut Curie et qui se nomme – sans surprise – Recombinaison homologue et cancer (CNRS/Université Paris-Sud/Institut Curie) décortique les moyens mis en œuvre par BRCA2 pour restaurer au mieux cette cassure de l’ADN. Récemment, son équipe a révélé d’autres fonctions de la protéine lors de la division cellulaire qui pourraient être aussi à l’origine de cancer. Néanmoins, il reste encore beaucoup à élucider sur le rôle de ce gène et de sa mutation dans l’apparition d’un cancer du sein.

Le gène BRCA2 est un gène dit « suppresseur de tumeurs » car il joue un rôle de frein dans la prolifération des cellules. Une mutation sur ce gène peut donc perturber cette fonction. Cependant chaque cellule présente deux copies d’un même gène (un hérité de la mère et l’autre hérité du père) et les personnes porteuses d’une mutation sur BRCA2 possèdent une copie intacte de ce gène. La question qui se pose est donc : comment une mutation sur une seule copie du gène BRCA2 peut donner lieu à l’apparition d’une tumeur ?

Grâce au prix ruban rose, Aura et son équipe ont décidé de s’attaquer à cette question, en collaboration avec le service d’oncogénétique dirigé par le Pr Dominique Stoppa-Lyonnet, le pôle de pathologie dirigé par le Dr Anne Vincent-Salomon et le service bioinformatique de l’Institut Curie. Ainsi ils vont pouvoir combiner les approches fonctionnelles, génomiques, protéomiques, histopathologiques etc. pour éclairer les mécanismes à l’œuvre dans l’apparition d’une tumeur, suite à la présence d’une mutation de BRCA2. Leur objectif est d’apporter de nouvelles pistes en matière de prévention, de suivi et de traitement de toutes les femmes porteuses d’une telle mutation et de leurs familles.

Prix Avenir Ruban Rose 2018

 

 

Essential dynamic interdependence of FtsZ and SepF for Z-ring and septum formation in

The mechanisms of Z-ring assembly and regulation in bacteria are poorly understood, particularly in non-model organisms. Actinobacteria, a large bacterial phylum that includes the pathogen Mycobacterium tuberculosis, lack the canonical FtsZ-membrane anchors and Z-ring regulators described for E. coli. Here we investigate the physiological function of Corynebacterium glutamicum SepF, the only cell division-associated protein from Actinobacteria known to interact with the conserved C-terminal tail of FtsZ. We show an essential interdependence of FtsZ and SepF for formation of a functional Z-ring in C. glutamicum. The crystal structure of the SepF-FtsZ complex reveals a hydrophobic FtsZ-binding pocket, which defines the SepF homodimer as the functional unit, and suggests a reversible oligomerization interface. FtsZ filaments and lipid membranes have opposing effects on SepF polymerization, indicating that SepF has multiple roles at the cell division site, involving FtsZ bundling, Z-ring tethering and membrane reshaping activities that are needed for proper Z-ring assembly and function.

mTOR and S6K1 drive polycystic kidney by the control of Afadin-dependent oriented cell division.

mTOR activation is essential and sufficient to cause polycystic kidneys in Tuberous Sclerosis Complex (TSC) and other genetic disorders. In disease models, a sharp increase of proliferation and cyst formation correlates with a dramatic loss of oriented cell division (OCD). We find that OCD distortion is intrinsically due to S6 kinase 1 (S6K1) activation. The concomitant loss of S6K1 in Tsc1-mutant mice restores OCD but does not decrease hyperproliferation, leading to non-cystic harmonious hyper growth of kidneys. Mass spectrometry-based phosphoproteomics for S6K1 substrates revealed Afadin, a known component of cell-cell junctions required to couple intercellular adhesions and cortical cues to spindle orientation. Afadin is directly phosphorylated by S6K1 and abnormally decorates the apical surface of Tsc1-mutant cells with E-cadherin and α-catenin. Our data reveal that S6K1 hyperactivity alters centrosome positioning in mitotic cells, affecting oriented cell division and promoting kidney cysts in conditions of mTOR hyperactivity.

Accès, réservation des équipements et Tarifs

 

Les équipements du pôle d’imagerie photonique sont accessibles aux utilisateurs internes, académiques et industriels. Tous les microscopes sont réservables après formation pratique dispensée par les ingénieurs du pôle.

La procédure pour devenir utilisateur et avoir accès aux microscopes est accessible ici.

La réservation des équipements se fait via le le site de réservation OpenIRIS.

Les tarifs des services proposés sont accessibles ici.

CONTACT: Pour toute demande de renseignement, d’expertise technique et scientifique sur le choix du matériel le mieux adapté pour votre projet ou de formation, merci d’envoyer un courriel à

 

Prestations de service et Tarifs

Les tarifs des services proposés sont accessibles ici.

Tarifs

 

Le tarif des services proposés est accessible ici.

Access, equipment booking and Services pricing

 

 

The equipment of the light microscopy pole is accessible to internal, academic and industrial users. All microscopes are bookable after practical training provided by the engineers of the pole.

The procedure to become a user and have access to microscopes is available here.

Booking of equipment is done via the Openiris booking site.

Service pricing is available here.

CONTACT: For information, technical and scientific expertise on the choice of the best material for your project or training please send an email to

 

Pricing

Service pricing is available here.

Pricing

 

 

Service pricing is available here.

Multi-scale tracking reveals scale-dependent chromatin dynamics after DNA damage.

The dynamic organization of genes inside the nucleus is an important determinant for their function. Using fast DNA tracking microscopy in cells and improved analysis of mean square displacements, we quantified DNA motion at time scales ranging from 10 milliseconds to minute and found that following DNA damage, DNA exhibits distinct sub-diffusive regimes. In response to double-strand breaks, chromatin is more mobile at large time scales but, surprisingly, its mobility is reduced at short time scales. This effect is even more pronounced at the site of damage. Such a pattern of dynamics is consistent with a global increase in chromatin persistence length in response to DNA damage. Scale-dependent nuclear exploration is regulated by the Rad51 repair protein, both at the break and throughout the genome. We propose a model in which stiffening of the damaged ends by the repair complex, combined with global increased stiffness, act like a “needle in a ball of yarn”, enhancing the ability of the break to traverse the chromatin meshwork.