Effects of the environment on the electric conductivity of double-stranded DNA molecules

We present a theoretical analysis of the effects of the environment on charge transport in double-stranded synthetic poly(G)-poly(C) DNA molecules attached to two ideal leads. Coupling of the DNA to the environment results in two effects: (i) localization of carrier functions due to static disorder and (ii) phonon-induced scattering of the carriers between the localized states, resulting in hopping conductivity. A nonlinear Pauli master equation for populations of localized states is used to describe the hopping transport and calculate the electric current as a function of the applied bias. We demonstrate that, although the electronic gap in the density of states shrinks as the disorder increases, the voltage gap in the I-V characteristics becomes wider. A simple physical explanation of this effect is provided.

Variation in the expression of migratory activity in blackcap (Sylvia atricapilla); effects of the origin, environmental conditions, dominance and personalities

La migración es una respuesta a cambios estacionales del clima generando desplazamientos periódicos entre hábitats de cría y de invernada, permitiendo así el uso temporal de los recursos disponibles. La migración implica unos costes energéticos muy elevados, un aumento de la depredación potencial, variaciones ambientales y una disponibilidad de alimento impredecible a lo largo de la ruta migratoria; por lo que es una de las actividades más desafiantes de su ciclo vital. A pesar de ello, los beneficios de la migración compensan sus costes. La migración está programada genéticamente, siendo relativamente constante en su momento, distancia y dirección. Por otro lado, ambiente juega un papel predominante en algunas poblaciones, pudiendo modificar el comportamiento migratorio de una estrategia parcial o facultativa a un modo de vida sedentario. Con el fin de describir el origen y evolución del comportamiento migratorio en aves, se ha propuesto un “modelo de umbral” genético para determinar si un ave es migrante o sedentaria. Dentro de una variable continua (p.ej. la concentración de proteínas u hormonas), este modelo asume que existe una actividad migratoria subyacente implicada en su expresión génica. Este umbral divide cada variable en categorías dicotómicas que definen el fenotipo de un individuo. Los ejemplares sin actividad migratoria muestran valores por debajo de este umbral, siendo clasificados como sedentarios, mientras que los ejemplares migrantes muestran valores por encima del umbral definido. Los cambios de estrategia vital no dependen únicamente de la posición del umbral determinado genéticamente sino también de las variables ambientales, por lo que dichas variaciones deben ser añadidas al modelo. Este modelo de umbral ambiental predice que el carácter migratorio de los individuos situados en los extremos de distribución no se encuentra afectado por los factores ambientales, mientras que aquellos más próximos al umbral pueden más fácilmente cambiar su estrategia migratoria...

Infralimbic cortex controls the activity of the hypothalamus-pituitary adrenal axis and the formation of aversive memory: effects of environmental enrichment

The aim of the present study was to investigate the effects of the stimulation and inhibition of the ventral part of the medial prefrontal cortex (infralimbic cortex) on basal and stress-induced plasma levels of corticosterone and on the acquisition of aversive memory in animals maintained in control and environmental enrichment (EE) conditions. Intracortical microinjections of the GABAA antagonist picrotoxin and agonist muscimol were performed in male Wistar rats to stimulate and inhibit, respectively, the activity of the infralimbic cortex. Injections were performed 60 min before foot shock stress and training in the inhibitory avoidance task. Picrotoxin injections into the infralimbic cortex increased basal plasma levels of corticosterone. These increases were higher in EE rats which suggest that EE enhances the control exerted by infralimbic cortex over the hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis and corticosterone release. Muscimol injections into the infralimbic cortex reduced the stress-induced plasma levels of corticosterone and the retention latency 24 h after training in the inhibitory avoidance performance in control and EE animals, respectively. These results further suggest that the infralimbic cortex is required for the activation of the HPA axis during stress and for the acquisition of contextual aversive memories.