We demonstrate the highest intensity - 300 TW laser by developing booster amplifying stage to the 50-TW-Ti:sapphire laser (HERCULES). To our knowledge this is the first multi-100TW-scale laser at 0.1 Hz repetition rate.

Human leukocyte antigen (HLA)-G molecules are generated by an alternative splicing of the primary transcript of the gene and display specialized function in regulating the immune response. Although HLA-G gene polymorphism is low, it may influence levels of protein expression and, in some cases, has been associated with pregnancy diseases. The HLA-G gene exhibits 14 alleles generating six proteins with minor variations and a null allele. HLA-G allelic variants may be also characterized by a 14 bp deletion-insertion polymorphism located in the 3′ UT region of the HLA-G gene. The presence of the 14 bp insertion is known to generate an additional splice whereby 92 bases are removed from the start of exon 8. To analyze the effect of this deletion on the stability of HLA-G mRNAs, we performed actinomycin D treatments on both JEG-3 choriocarcinoma cell line and M8 melanoma cell line transfected with HLA-G*010102 allele. We observed that HLA-G mRNAs having the 92-base deletion are more stable than the complete mRNA forms, suggesting that this region may be involved in the mechanisms controlling post-transcriptional regulation of HLA-G molecule associated with allelic variants.

We generated a record peak intensity of 0.7 x 10(22) W/cm2 by focusing a 45-TW laser beam with an f/0.6 off-axis paraboloid. The aberrations of the paraboloid and the low-energy reference laser beam were measured and corrected, and a focal spot size of 0.8 microm was achieved. It is shown that the peak intensity can be increased to 1.0 x 10(22) W/cm2 by correction of the wave front of a 45-TW beam relative to the reference beam. The phase and amplitude measurement provides for an efficient full characterization of the focal field.

Lymphocyte development from murine hematopoietic stem cells (HSCs) entails a loss of self-renewal capacity and a progressive restriction of developmental potential. Previous research from our laboratory suggests that specialized assemblies of ATP-dependent SWI/SNF chromatin-remodeling complexes play lineage-specific roles during murine hematopoiesis. Here, we demonstrate that the Smarcd1 subunit is essential for specification of lymphoid cell fate from multipotent progenitors. Acute deletion of Smarcd1 in murine adult hematopoiesis leads to lymphopenia, characterized by a near-complete absence of early lymphoid progenitors and mature B and T cells, while the myeloid and erythroid lineages remain unaffected. Mechanistically, we demonstrate that Smarcd1 is essential for the coordinated activation of a lymphoid gene signature in murine multipotent progenitors. This is achieved by interacting with the E2a transcription factor at proximal promoters and by regulating the activity of distal enhancers. Globally, these findings identify Smarcd1 as an essential chromatin remodeler that governs lymphoid cell fate.

Abstract Antibiotic-resistant infections pose a pressing challenge in clinical settings. Plasmids are widely recognized for hastening the emergence of resistance by facilitating horizontal gene transfer of antibiotic resistance genes among bacteria. We explore this inquiry in Acinetobacter baumannii , a globally emerging nosocomial pathogen responsible for a wide array of infections with worrying accumulation of resistances, notably involving plasmids. In this specie, plasmids of the Rep_3 family harbor adaptive genes within variable regions edged by potential site-specific recombination sites recognized by the XerCD recombinase. We first show that the Xer system of Acinetobacter baumannii functions as described in Escherichia coli , resolving chromosome dimers at the dif site as well as recombining plasmid-borne sites. The multiple Xer recombination sites found in Rep_3 plasmids do not, however, allow excising plasmid fragments. They rather recombine to co-integrate plasmids, which may then further evolve to exchange genes. Co-integrates represent a significative part of the plasmid population and their formation is controlled by the sequence of the recombination sites determining their compatibility between the recombining sites. We conclude that plasmids frequently exchange genes in Acinetobacter baumannii using Xer recombination, allowing a high level yet controlled plasticity involved in the acquisition and combination of resistance genes.

Abstract Bacterial genomes contain a plethora of secondary replicons of divergent size. Circular replicons must carry a system for resolving dimeric forms, resulting from recombination between sister copies. These systems use site-specific recombinases. Among these, the XerCD recombinase resolves dimers of chromosomes and certain plasmids using different controls. We have analyzed the dimer resolution functions in enterobacterial secondary replicons and show that, in addition to the main chromosomes, XerCD is preferentially used by small plasmids and by the largest secondary replicons, megaplasmids and secondary chromosomes. Indeed, all replicons longer than 250 kb host an active XerCD recombination site. These sites, in contrast to those of small plasmids, use the same control as chromosomes, coupled to cell division by the FtsK protein. We conclude that a chromosome-like mode of dimer resolution is mandatory for the faithful inheritance of large plasmids and chromids, its acquisition being a prerequisite for the genesis of secondary chromosomes from plasmids.

Abstract IS 1202 , originally isolated from Streptococcus pneumonia in the mid-1990s had been previously tagged as an emerging IS family in ISfinder. While searching for plasmid-associated Xer recombinase recombination sites ( xrs ) in Acinetobacter baumannii , we observed that some insertion sequences related to IS 1202 were repeatedly found abutting these sites in a number of plasmids. The plasmids often carried repeated xrs thought to form a new type of mobile genetic element (MGE) which uses the chromosomally-encoded XerCD recombinase for mobility. The MGE ( xrs cassette) consist of xrs flanking one or a small number of genes often including different clinically important carbapenemase-encoding bla -OXA. The IS 1202- related IS are inserted with their left, transposase proximal extremity, IRL, five base pairs from xrs and include a characteristic 5bp flanking target duplication. Further searches revealed that many different plasmid- and chromosome-borne xrs can be targeted and that IS 1202 - xrs combinations are not limited to Acinetobacter baumannii but occur in other bacteria. In addition to 28 IS 1202 group ISs in ISfinder and a number which had been subsequently submitted, we undertook a survey of the NCBI (February 2020) and identified 138 additional IS 1202 -related IS. These could be divided into 3 principal subgroups based on their transposase sequences and on the length of the DR generated on insertion: subgroup IS 1202 27-28bp DR); IS Tde1 (15-17bp); and IS Aba32 (5-6bp). Members of each group which lacked DR were also found. But since other examples of most of these were subsequently identified having DR, those lacking DR may have been generated by intra-replicon recombination. Only members of the group which generate 5bp DR were found to target xrs . These were not only identified in plasmids but also occurred at some individual xrs sites, dif , located at the chromosome replication terminus and involved in post-replication chromosome segregation. Further analysis showed the presence of subgroup-specific indels in their transposases which may be responsible for the differences in their behavior. We propose that this collection of IS be classed as a new insertion sequence family: the IS 1202 family composed of at three subfamilies, only one of which specifically targets plasmid-borne xrs . We discuss the implications of xrs targeting for gene mobility.

Regions of the chromosome where replication terminates host specific activities in all organisms. In Escherichia coli, this region, named ter, is also the last segregated before cell division. Delayed segre-gation is controlled by the MatP protein, binding specific matS sites along ter. We investigated the fate of the E. coli ter region and the role of MatP by combining a detailed in vivo analysis of the mobility of a ter locus at short time scales with in vitro biochemical approaches. We found that ter dynamics differs only slightly from that of a control locus located close to the replication origin, except when sister ter loci are paired following their replication. MatP thus mainly acts in maintaining sister ter paired, but only plays a faint role in absence of pairing. This effect depends on MatP, its 20 C-terminal residues and ZapB to different levels, implying a role for all known MatP activities. We char-acterised MatP/DNA complexes and conclude that while MatP binds DNA as a tetramer, it barely forms specific DNA loops by bridging matS sites in a DNA rich environment. We propose that tetram-erisation of MatP links matS sites with ZapB and/or with non-specific DNA to promote optimal pairing of sister ter regions until cell division.

ABSTRACT Bacteriophage mv4 is a temperate bacterial virus able to integrate its genome at the 3’ end of the tRNA SER of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus chromosome through site-specific recombination. Previous investigations revealed that the mv4 Int/ attP / attB recombination module was atypical compared to conventional heterobivalent tyrosine recombinases, such as the paradigmatic Lambdavirus lambda integrase, suggesting alternative recombination mechanism. In vitro recombination assays with random DNA libraries were used to comprehensively delineate the mv4 recombination system. We showed that mv4 Int is a 369-aa protein that exhibits all structural hallmarks of integrases from the Tn 916 family and interacts cooperatively with its recombination sites. We established that mv4 Int distinguishes itself from classical heterobivalent integrases by a greater tolerance to nucleotide variations in attB and core- attP sites. We demonstrated that, upon considering nucleotide degeneracy, the 21-bp core- attP and attB recombination sites share structural similarities with classical heterobivalent integrase systems, with two 7-bp inverted-repeat regions corresponding to mv4 Int core-binding sites surrounding a 7-bp strand-exchange region. Furthermore, our study highlighted compositional biases and nucleotide interdependencies within the core-binding regions that exerted a significant influence on the outcomes of recombination events.

Xer-cise is a technique using antibiotic resistance cassettes flanked by dif sites allowing spontaneous and accurate excision from bacterial chromosomes with a high frequency through the action of the cellular recombinase XerCD. Here, we report a significant improvement of Xer-cise in Mycobacteria. Zeocin-resistance cassettes flanked by variants of the natural Mycobacterium tuberculosis dif site were constructed and shown to be effective tools to construct multiple unmarked mutations in M. tuberculosis and in the model species Mycobacterium smegmatis. The dif site variants harbor mutations in the central region and can therefore not recombine with the wild type or other variants, resulting in mutants of increased genetic stability. The herein described method should be generalizable to virtually any transformable bacterial species.