Fine mapping and functional analysis of the multiple sclerosis risk gene CD6

CD6 has recently been identified and validated as risk gene for multiple sclerosis (MS), based on the association of a single nucleotide polymorphism (SNP), rs17824933, located in intron 1. CD6 is a cell surface scavenger receptor involved in T-cell activation and proliferation, as well as in thymocyte differentiation. In this study, we performed a haptag SNP screen of the CD6 gene locus using a total of thirteen tagging SNPs, of which three were non-synonymous SNPs, and replicated the recently reported GWAS SNP rs650258 in a Spanish-Basque collection of 814 controls and 823 cases. Validation of the six most strongly associated SNPs was performed in an independent collection of 2265 MS patients and 2600 healthy controls. We identified association of haplotypes composed of two non-synonymous SNPs [rs11230563 (R225W) and rs2074225 (A257V)] in the 2nd SRCR domain with susceptibility to MS (Pmax(T) permutation=161024). The effect of these haplotypes on CD6 surface expression and cytokine secretion was also tested. The analysis showed significantly different CD6 expression patterns in the distinct cell subsets, i.e. – CD4+ naı¨ve cells, P = 0.0001; CD8+ naı¨ve cells, P,0.0001; CD4+ and CD8+ central memory cells, P = 0.01 and 0.05, respectively; and natural killer T (NKT) cells, P = 0.02; with the protective haplotype (RA) showing higher expression of CD6. However, no significant changes were observed in natural killer (NK) cells, effector memory and terminally differentiated effector memory T cells. Our findings reveal that this new MS-associated CD6 risk haplotype significantly modifies expression of CD6 on CD4+ and CD8+ T cells.

Assessment of phytostabilization of Pb/Zn mine soils with organic amendments and a native metallicolous ecotype of Festuca Rubra l.: implications for amendment selection and recovery of soil health

La contaminación del suelo es una de las principales amenazas para los ecosistemas y la salud humana. Actualmente, desde un punto de vista tanto económico como ambiental, la fitoestabilización es la mejor tecnología para remediar suelos contaminados con elevadas concentraciones de metales como son los suelos mineros. La fitoestabilización asistida consiste en el empleo de plantas y enmiendas orgánicas y/o inorgánicas con el fin de reducir la movilidad y la biodisponibilidad de los contaminantes y recuperar la salud de suelo. En este trabajo se han realizado ensayos en microcosmos y en campo centrándonos en la salud del suelo minero contaminado con Pb y Zn durante un proceso de fitoestabilización empleando enmiendas orgánicas (purines vacunos, gallinaza, estiércol de oveja y lodos de papelera mezclados con gallinaza) y/o la especie metalífera Festuca rubra con el objetivo de (i) estudiar las interacciones suelo-enmienda responsables de los cambios inducidos por el proceso de quimioestabilización en las propiedades físicoquímicas y biológicas del suelo, (ii) evaluar la efectividad del proceso de fitoestabilización sobre suelos vegetados y de la revegetación sobre suelos desnudos (iii) valorar la idoneidad de distintos indicadores químicos y biológicos (parámetros microbianos y de la vegetación) para monitorizar la efectividad de la fitoestabilización asistida en términos de reducción de la biodisponibilidad de metales en el suelo, mejora de la vegetación y de la recuperación de la salud del suelo. La aplicación de enmiendas al suelo minero supone una entrada de materia orgánica y nutrientes que conduce a una disminución de la biodisponibilidad de metales, facilitando la colonización de las plantas y el crecimiento de la vegetación nativa, además de estimular la actividad microbiana del suelo. El pH del suelo es un factor crítico que condiciona la movilidad de los metales y la toxicidad del suelo. Las poblaciones microbianas de las enmiendas no modificaron la diversidad funcional de las comunidades microbianas nativas de la mina. Los purines vacunos y los lodos de papelera mezclados con gallinaza son los tratamientos más efectivos en el proceso de fitoestabilización asistida bajo condiciones de campo. La gallinaza fue el tratamiento que más estimuló el crecimiento de la vegetación nativa y la colonización en los suelos desnudos. El bioensayo de elongación radical de lechuga es un test sensible, sencillo y barato para evaluar la biodisponibilidad de metal y la ecotoxicidad del suelo. Los tocoferoles son biomarcadores de exposición a metales con potencial para su implementación en bioensayos de toxicidad. Este trabajo permite concluir que la población metalífera de F. rubra, combinada con enmiendas orgánicas, es una excelente candidata para los proyectos de fitoestabilización asistida. Además, la monitorización simultánea de los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos del suelo y de su ecotoxicidad permite una evaluación adecuada de la salud del suelo, así como la selección de enmiendas apropiadas para el desarrollo de un proceso fitoestabilizador.

Impact of fertlizers and pesticides on soil and water quality

[ES]En la presente tesis se ha estudiado el impacto de diferentes fertilizantes y pesticidas utilizados en la Zona Vulnerable de Vitoria-Gasteiz en la calidad del suelo y las aguas de dicha zona. Se ha podido constatar que hoy en día siguen lixiviándose cantidades significativas de nitratos y pesticidas (e.g., etofumesato y difenoconazol) a las aguas de la Zona Vulnerable, durante el cultivo de remolacha azucarera (Beta vulgaris L.), muy característico de la zona de estudio. Se comprobó que el alto contenido en nitratos de las aguas subterráneas en la Zona Vulnerable es mitigado, al menos en parte, por la acción de la actividad microbiana desnitrificante que alberga la zona riparia del humedal de Salburua. Dicho proceso, sin embargo, supone la emisión a la atmósfera de importantes cantidades de gases de efecto invernadero (CO2 y N2O), y puede verse afectado negativamente por la presencia de pesticidas (e.g., deltametrina) en el medio.Por otra parte, hemos observado que diversos pesticidas (deltametrina, etofumesato, difenoconazol) aplicados en concentraciones similares a las dosis de aplicación en campo inducen cambios, de carácter limitado y transitorio, en las comunidades microbianas edáficas, siendo más significativos en el caso del fungicida difenoconazol. El efecto de los pesticidas fue más acusado a medida que aumentaba su concentración en el medio. Finalmente, encontramos que la aplicación de abonos orgánicos (avicompost), en lugar de los fertilizantes sintéticos tradicionales (NPK), además de mejorar la degradación de los pesticidas y disminuir el impacto de éstos sobre la calidad del suelo, podría ayudar a reducir las pérdidas de nitratos por lixiviación.

Exploitation of soil biota ecosystem services in agriculture: a bioeconomic approach

24 p.

Towards a Comprehensive Approach to Quantifying and Mapping Ecosystem Services Flows

25 p.

BAMS: A Tool for Supervised Burned Area Mapping Using Landsat Data

A new supervised burned area mapping software named BAMS (Burned Area Mapping Software) is presented in this paper. The tool was built from standard ArcGIS (TM) libraries. It computes several of the spectral indexes most commonly used in burned area detection and implements a two-phase supervised strategy to map areas burned between two Landsat multitemporal images. The only input required from the user is the visual delimitation of a few burned areas, from which burned perimeters are extracted. After the discrimination of burned patches, the user can visually assess the results, and iteratively select additional sampling burned areas to improve the extent of the burned patches. The final result of the BAMS program is a polygon vector layer containing three categories: (a) burned perimeters, (b) unburned areas, and (c) non-observed areas. The latter refer to clouds or sensor observation errors. Outputs of the BAMS code meet the requirements of file formats and structure of standard validation protocols. This paper presents the tool's structure and technical basis. The program has been tested in six areas located in the United States, for various ecosystems and land covers, and then compared against the National Monitoring Trends in Burn Severity (MTBS) Burned Area Boundaries Dataset.

Epitope mapping of antibodies to alpha-synuclein in LRRK2 mutation carriers, idiopathic Parkinson disease patients, and healthy controls

Alpha-synuclein (Snca) plays a major role in Parkinson disease (PD). Circulating anti-Snca antibodies has been described in PD patients and healthy controls, but they have been poorly characterized. This study was designed to assess the prevalence of anti-Snca reactivity in human subjects carrying the LRRK2 mutation, idiopathic PD (iPD) patients, and healthy controls and to map the epitopes of the anti-Snca antibodies. Antibodies to Snca were detected by ELISA and immunoblotting using purified recombinant Snca in plasma from individuals carrying LRRK2 mutations (104), iPD patients (59), and healthy controls (83). Epitopes of antibodies were mapped using recombinant protein constructs comprising different regions of Snca. Clear positive anti-Snca reactivity showed no correlation with age, sex, years of evolution, or the disability scores for PD patients and anti-Snca reactivity was not prevalent in human patients with other neurological or autoimmune diseases. Thirteen of the positive individuals were carriers of LRRK2 mutations either non-manifesting (8 out 49 screened) or manifesting (5 positive out 55), three positive (out of 59) were iPD patients, and five positive (out of 83) were healthy controls. Epitope mapping showed that antibodies against the N-terminal (a.a. 1-60) or C-terminal (a.a. 109-140) regions of Snca predominate in LRRK2 mutation carriers and iPD patients, being N122 a critical amino acid for recognition by the anti-C-terminal directed antibodies. Anti-Snca circulating antibodies seem to cluster within families carrying the LRRK2 mutation indicating possible genetic or common environmental factors in the generation of anti-Snca antibodies. These results suggest that case-controls' studies are insufficient and further studies in family cohorts of patients and healthy controls should be undertaken, to progress in the understanding of the possible relationship of anti-Snca antibodies and PD patholog

Density-potential mapping in the standard and quantum electrodynamical time-dependent density functional theory

131 p.