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Ouardia Aït-Mohamed
Author with expertise in Marine Microbial Diversity and Biogeography
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Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy

Daniel Klionsky et al.Apr 1, 2012
In 2008 we published the first set of guidelines for standardizing research in autophagy. Since then, research on this topic has continued to accelerate, and many new scientists have entered the field. Our knowledge base and relevant new technologies have also been expanding. Accordingly, it is important to update these guidelines for monitoring autophagy in different organisms. Various reviews have described the range of assays that have been used for this purpose. Nevertheless, there continues to be confusion regarding acceptable methods to measure autophagy, especially in multicellular eukaryotes. A key point that needs to be emphasized is that there is a difference between measurements that monitor the numbers or volume of autophagic elements (e.g., autophagosomes or autolysosomes) at any stage of the autophagic process vs. those that measure flux through the autophagy pathway (i.e., the complete process); thus, a block in macroautophagy that results in autophagosome accumulation needs to be differentiated from stimuli that result in increased autophagic activity, defined as increased autophagy induction coupled with increased delivery to, and degradation within, lysosomes (in most higher eukaryotes and some protists such as Dictyostelium) or the vacuole (in plants and fungi). In other words, it is especially important that investigators new to the field understand that the appearance of more autophagosomes does not necessarily equate with more autophagy. In fact, in many cases, autophagosomes accumulate because of a block in trafficking to lysosomes without a concomitant change in autophagosome biogenesis, whereas an increase in autolysosomes may reflect a reduction in degradative activity. Here, we present a set of guidelines for the selection and interpretation of methods for use by investigators who aim to examine macroautophagy and related processes, as well as for reviewers who need to provide realistic and reasonable critiques of papers that are focused on these processes. These guidelines are not meant to be a formulaic set of rules, because the appropriate assays depend in part on the question being asked and the system being used. In addition, we emphasize that no individual assay is guaranteed to be the most appropriate one in every situation, and we strongly recommend the use of multiple assays to monitor autophagy. In these guidelines, we consider these various methods of assessing autophagy and what information can, or cannot, be obtained from them. Finally, by discussing the merits and limits of particular autophagy assays, we hope to encourage technical innovation in the field.
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Hypometabolism to survive the long polar night in the diatomFragilariopsis cylindrus

Nathalie Joli et al.Jan 15, 2023
Abstract Diatoms, the major eukaryotic phytoplankton in polar regions, are essential to sustain Arctic and Antarctic ecosystems. As such, it is fundamental to understand the physiological mechanisms and associated molecular basis of their resilience to the long polar night. Here, we report an integrative approach revealing that in prolonged darkness, diatom cells enter a state of quiescence associated with reduced metabolic and transcriptional activity during which no cell division occurs. We propose that minimal energy is provided by respiration and degradation of protein, carbohydrate, and lipid stores and that homeostasis is maintained by autophagy in prolonged darkness. We also report internal structural changes that manifest the morphological acclimation of cells to darkness. Our results further indicate that immediately following a return to light, diatom cells are able to use photoprotective mechanisms and rapidly resume photosynthesis. Cell division resumed rates similar to those before darkness. Our study demonstrates the remarkable robustness of polar diatoms to prolonged darkness at low temperatures. Graphical abstract Teaser To survive the long winter, polar diatoms slow down metabolism and express genes to assure survival following return to light.
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Genome wide assessment of genetic diversity and transcript variations in 17 accessions of the model diatomPhaeodactylum tricornutum

Timothée Chaumier et al.Jun 3, 2023
Abstract Diatoms, a prominent group of phytoplankton, have a significant impact on both the oceanic food chain and carbon sequestration, thereby playing a crucial role in regulating the climate. These highly diverse organisms show a wide geographic distribution across various latitudes. In addition to their ecological significance, diatoms represent a vital source of bioactive compounds that are widely used in biotechnology applications. In the present study, we investigated the genetic and transcriptomic diversity of 17 accessions of the model diatom Phaeodactylum tricornutum including those sampled a century ago as well as more recently collected accessions. The analysis of the data reveals a higher genetic diversity and the emergence of novel clades, indicating an increasing diversity within the P. tricornutum population structure, compared to the previous study and a persistent long-term balancing selection of genes in old and newly sampled accessions. However, the study did not establish a clear link between the year of sampling and genetic diversity, thereby, rejecting the hypothesis of loss of heterozygoty in cultured strains. Transcript analysis identified novel transcript including non-coding RNA and other categories of small RNA such as PiwiRNAs. Additionally, transcripts analysis using differential expression as well as Weighted Gene Correlation Network Analysis has provided evidence that the suppression or downregulation of genes cannot be solely attributed to loss of function mutations. This implies that other contributing factors, such as epigenetic modifications, may play a crucial role in regulating gene expression. Our study provides novel genetic resources, which are now accessible through the platform PhaeoEpiview ( https://PhaeoEpiView.univ-nantes.fr ), that offer both ease of use and advanced tools to further investigate microalgae biology and ecology, consequently enriching our current understanding of these organisms.
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Genome-wide evidence of the role of Paf1C in transcription elongation and histone H2B monoubiquitination in Arabidopsis

Noel Blanco‐Touriñán et al.Jan 1, 2023
The evolutionarily conserved Paf1 complex (Paf1C) participates in transcription, and research in animals and fungi suggests that it facilitates RNAPII progression through chromatin remodeling. To obtain evidence that Paf1C acts in transcription elongation in Arabidopsis, we examined the genomic distribution of the ELF7 and VIP3 subunits of Paf1C. The occupancy of both subunits was confined to thousands of gene bodies and positively correlated with RNAPII occupancy and the level of gene expression, supporting a role as a transcription elongation factor. We found that monoubiquitinated histone H2B, which marks most transcribed genes, was strongly reduced genome-wide in elf7 seedlings. Genome-wide profiling of RNAPII revealed that in elf7 mutants, RNAPII occupancy was reduced throughout the gene body and at the transcription end site of Paf1C-targeted genes, suggesting a direct role for the complex in transcription elongation. Overall, our observations suggest that there is a direct functional link between Paf1C activity, mono-ubiquitination of histone H2B, and the transition of RNPII to productive elongation. However, for several genes, Paf1C may also act independently of H2Bub deposition or occupy these genes more stably than H2Bub marking, possibly reflecting the dynamic nature of Paf1C association and H2Bub turnover during transcription.