ABSTRACT Compound null mutations of retinoic acid receptor (RAR) genes lead to lethality in utero or shortly after birth and to numerous developmental abnormalities. In the accompanying paper (Lohnes, D., Mark, M., Mendelsohn, C., Dollé, P., Dierich, A., Gorry, Ph., Gansmuller, A. and Chambon, P. (1994). Development 120, 2723-2748), we describe malformations of the head, vertebrae and limbs which, with the notable exception of the eye defects, were not observed in the offspring of vitamin A-deficient (VAD) dams. We report here abnormalities in the neck, trunk and abdominal regions of RAR double mutant mice, which include :(i) the entire respiratory tract, (ii) the heart, its outlow tract and the great vessels located near the heart, (iii) the thymus, thyroid and parathyroid glands, (iv) the diaphragm, (v) the genito-urinary system, and (vi) the lower digestive tract. A majority of these abnormalities recapitulate those observed in the fetal VAD syndrome described by Joseph Warkany’s group more than fourty years ago [Wilson, J. G., Roth, C. B. and Warkany, J. (1953) Am. J. Anat., 92, 189-217; and refs therein]. Our results clearly demonstrate that RARs are essential for vertebrate ontogenesis and therefore that retinoic acid is the active retinoid, which is required at several stages of the development of numerous tissues and organs. We discuss several possibilities that may account for the apparent functional redundancy observed amongst retinoic acid receptors during embryogenesis.

A null mutation was generated in the mouse RXRα gene by targeted disruption. Growth deficiency occurred in heterozygote mice. Null mutants died in utero and displayed myocardial and ocular malformations. These malformations belong to the fetal vitamin A deficiency syndrome, supporting the idea that RXRα is involved in retinoid signaling in vivo. A phenotypic synergy was observed when the RXRα mutation was introduced into RARα or RARγ mutant backgrounds: RXRα null mutants and double mutants displayed similar ocular defects, which became more severe in and mutants. Furthermore, double mutants exhibited several malformations not seen in single mutants. This functional convergence strongly suggests that heterodimers mediate retinoid signaling in vivo.

Retinoic acid (RA) plays a critical role in normal development, growth, and maintenance of certain tissues. The action of RA is thought to be mediated in part by the three nuclear receptors (RAR alpha, -beta, and -gamma), each of which is expressed as multiple isoforms. To investigate the function of the RAR alpha gene, we have disrupted, in the mouse, the whole gene or the isoform RAR alpha 1. Although RAR alpha 1 is the predominant isoform and is highly conserved among vertebrates, RAR alpha 1-null mice appeared normal. However, targeted disruption of the whole RAR alpha gene resulted in early postnatal lethality and testis degeneration. These results, showing that RAR alpha is indeed involved in the transduction of the RA signal, also suggest an unexpected genetic redundancy.

Clinical manifestations of COVID-19 caused by the new coronavirus SARS-CoV-2 are associated with age1,2. Adults develop respiratory symptoms, which can progress to acute respiratory distress syndrome (ARDS) in the most severe form, while children are largely spared from respiratory illness but can develop a life-threatening multisystem inflammatory syndrome (MIS-C)3-5. Here, we show distinct antibody responses in children and adults after SARS-CoV-2 infection. Adult COVID-19 cohorts had anti-spike (S) IgG, IgM and IgA antibodies, as well as anti-nucleocapsid (N) IgG antibody, while children with and without MIS-C had reduced breadth of anti-SARS-CoV-2-specific antibodies, predominantly generating IgG antibodies specific for the S protein but not the N protein. Moreover, children with and without MIS-C had reduced neutralizing activity as compared to both adult COVID-19 cohorts, indicating a reduced protective serological response. These results suggest a distinct infection course and immune response in children independent of whether they develop MIS-C, with implications for developing age-targeted strategies for testing and protecting the population.

Abstract Human immunodeficiency virus type-1 (HIV-1) is a complex retrovirus which relies on alternative splicing, translational and post-translational mechanisms to produce more than 15 functional proteins from its single ∼10kb transcriptional unit. Here, we have applied ribosome profiling and nascent protein labeling at different time points during infection of CD4+ T lymphocytes to characterize the translational landscape of cellular and viral transcripts during the course of infection. Our results indicate a strong impact of viral infection on host cellular transcript levels but a modest impact on global translation rates. Analysis of ribosome profiling reads from viral transcripts reveals extensive and productive non-AUG translation of small peptides from multiple upstream open reading-frames (uORFs) located in the 5’ long terminal repeat. Remarkably, these uORFs derived peptides elicit specific T cell responses in HIV-infected individuals. uORFs are conserved among other retroviruses and, together with the TAR sequence, condition the dependency on DDX3 for efficient translation of the main viral open-reading frames.

Abstract The hijacking of CRM1 export is an important step of the retroviral replication cycle. Here, we investigated the consequences of this hijacking for the host. During HTLV-1 infection, we identified the formation of a complex composed of Rex, CRM1 and the RNA helicase UPF1, leading to the nuclear retention of UPF1. We further showed how this leads to the inhibition of the nonsense mediated mRNA decay (NMD), known to have an antiviral function. Corroborating these results, we described a similar process with Rev, the functional homolog of Rex from HIV-1. Unexpectedly, we also found that, for HTLV-1, this process is coupled with the specific loading of UPF1 onto vRNA, independently of NMD. In this latter context, UPF1 positively regulates several steps of the viral replication cycle, from the nuclear export of vRNA to the production of mature viral particles.