Origen i diversificació de les comunitats de rèptils dels deserts del Nord d’Àfrica i Aràbia: els paràsits com a eines filogenètiques

Els deserts constitueixen aproximadament un terç de la superfície terrestre i estan caracteritzats per la seva aridesa extrema. Els Sàhara, la zona àrida més gran del Nord d’Àfrica és, amb diferencia, el desert més gran del mon. Ocupa una extensió de més de 9 milions de kilòmetres quadrats, expandint-se 5500 km a través del nord d’Àfrica, des de l’oceà Atlàntic fins el mar Roig. El desert d’Aràbia es troba a l’est del Sàhara i és aproximadament una octava part més petit. Tot i el seu clima tan extrem, les flores i faunes dels deserts acostumen a ser relativament riques, el que fa que ens preguntem com aquestes biotes han estat adquirides i com es mantenen. En aquest projecte utilitzem els rèptils com a model d’estudi, un dels habitants més comuns dels deserts. El propòsit d’aquest projecte era utilitzar filogènies moleculars de diversos taxons de rèptils dels deserts del nord d’Àfrica i Aràbia per respondre Quan i Com els deserts han adquirit la seva fauna de rèptils endèmica (origen i diversificació), i de quina manera aquestes faunes s’han mantingut fins ara (adaptació). Però més enllà de les dades morfològiques i les eines de filogènia molecular, els paràsits representen una alternativa excitant i innovadora dins del camp de la biologia evolutiva. En aquest sentit, aquest projecte de beca proposava anar més lluny i utilitzar els paràsits com a eina (biological tags) per millor entendre l’historia evolutiva dels seus hostes en base a una aproximació biogeogràfica i co-evolutiva. Els objectius durant aquest primer any de projecte han sigut: 1) Estudiar l’origen i diversificació de la fauna de rèptils endèmica dels deserts del Sàhara i Aràbia, 2) caracteritzar la comunitat d’ecto- haemoparàsits de les espècies d’estudi, 3) posar a punt un estudi comparatiu de la filogeografia i estructuració genètica d’hostes i paràsits.

Determinació dels receptors de dopamina en mostres de cervell

Treball de recerca realitzat per alumnes d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. Les alteracions del receptor de dopamina D2 són responsables de molts desordres neuronals que condueixen a malalties com el Parkinson, l’esquizofrènia i l’addicció a drogues. L’objectiu ha estat determinar quina espècie animal és més adient per substituir el teixit humà en l’estudi d’aquest receptor. Per dur a terme aquest estudi s’ha treballat amb nou espècies animals diferents en les quals s’ha relacionat, en funció de l’espècie, la concentració de receptor, la seva afinitat pels lligands agonistes i antagonistes, la seva relació evolutiva... El mètode més utilitzat per a la determinació i la quantificació de receptors hormonals als laboratoris d’investigació de les indústries farmacèutiques és la unió de radiolligands a membranes. Entre aquests experiments, els més emprats són els de desplaçament, en els quals el fàrmac no marcat competeix i desplaça el radiolligand dels centres d’unió del receptor i, tot seguit, es mesura la radioactivitat de la mostra amb un comptador de radioactivitat. Per fer aquest treball també ha calgut calcular la concentració de proteïnes per espectrofotometria i emprar tècniques d’homogeneïtzació i centrifugació. Després d’haver analitzat la concentració, l’afinitat i la relació filogenètica del receptor D2 de cada una de les espècies analitzades, es pot concloure que l’espècie ideal per estudiar aquest receptor, quan no es disposa de mostra humana, és un altre mamífer, i entre els estudiats es consideraria millor la vaca, ja que permet obtenir una gran quantitat de teixit, presenta un contingut apreciable de receptor i la seva afinitat per la dopamina és molt elevada.

Identificación de variedades de vitis vinifera procedentes de diferentes regiones del mundo mediante tècnica de biologia molecular de los microsatéllites

El objetivo de este estudio se centró en analizar una colección privada de germoplasma de Vitis vinifera L., de 338 cultivares procedentes de 24 países, para caracterizarlas creando una base de datos, utilizando 11 marcadores microsatélites o SSR (Simple Sequence Repeat). Como resultado se encontraron que algunas de las muestras analizadas presentaron un perfil idéntico de SSR, indicando que se trata de una sinonimia (la misma variedad pero con diferente nombre). Se detectaron 293 perfiles únicos. Adicionalmente, 15 pares de variedades presentaron diferencias en un solo locus y otros 7 grupos difieren en 2 loci, lo cual indicaría la alta proximidad genética entre esas variedades, sin llegar a ser la misma. El germoplasma analizado cuenta con una compleja biodiversidad varietal que se debe preservar. El estudio se realizó programando para el primer año la revisión bibliográfica detallada, recolección de las hojas y el inicio de la puesta a punto de la metodología, en el segundo año se completa la puesta a punto de la metodología, se trituran las hojas y se realiza la extraccinón del ADN. El tercer año se emplea para amplificar los fragmentos de ADN por medio de la PCR (reacción en cadena de la polimerasa), obtener la longitud de los fragmentos con un secuenciador ABI PRISM 310, valorar resultados y realizar repeticiones. El último año se analizan los resultados obtenidos, se realizan repeticiones pertinentes y se comienza la redacción de artículos científicos.

Projectes d’autoaprenentatge de Biologia Cel·lular a la Llicenciatura de Medicina

Aquest projecte de MQD ha permès realitzar una sèrie d’experiències diverses i valuoses que han apuntat formes alternatives en la docència de la Biologia Cel·lular i l’aprenentatge de l'estudiant de la llicenciatura o del grau de medicina. En base a la valoració qualitativa del grau de satisfacció dels usuaris i en un estudi antitatiu de la seva opinió, considerem que ha estat experiències molt vàlides que afavoreixen que l’alumne participi de forma més activa en la seva formació. La principal dificultat observada ha estat o millor dit serà, l’aplicació de les experiències desenvolupades, de forma obligatòria i generalitzada, a tots els alumnes, sobretot als de 1er curs, donat que es tracta d’un grup molt nombrós (més de 300 alumnes). De totes maneres l’experiència adquirida ha estat molt favorable. Les activitats desenvolupades es continuen aplicant i es continuaran aplicant en el nou pla de medicina. Una aplicació perllongada en cursos successius afavorirà poder extreure’n conclusions de tipus més quantitatiu a més de les apreciacions qualitatives.

Elaboració de nous recursos docents en el camp de la biologia vegetal, mitjançant l'ús de noves tecnologies de microscòpia com làser confocal i multifotó

Aquest projecte s'ha realitzat al Servei de Microscòpia de la Universitat Autònoma de Barcelona, i ha tingut una durada de dos anys (2007-2009). Els objectius concrets d'aquest projecte assolits per a les diferents assignatures ha estat l'anàlisi de característiques citològiques, característiques morfològiques i anatòmiques de les estructures vegetatives dels diferents nivells d’organització, característiques morfològiques i anatòmiques de les estructures reproductores. El material docent obtingut en aquest projecte està sent utilitzat en les assignatures següents: Botànica Farmacèutica, Biodiversitat vegetal marina, Recursos vegetals aquàtics: les algues, Plantes d'ús alimentari, Conserv. i gestió de poblacions i comunitats marines, Usos i cultius de recursos algals marins, B. i diversitat de criptògames, Biologia II, Tècniques Exp. de biologia II, Botànica, Biologia animal i vegetal. Per a la realització de l’estudi, s'ha obtingut una col·lecció d’imatges al MLC, MER i MET per aclarir els criteris sistemàtics. Durant el primer any s’han adquirit totes les imatges necessàries, per tal de poder elaborar el material didàctic en suport digital. Durant el segon any s’ha implementat aquest material a les respectives classes pràctiques i s’ha avaluat la seva importància en la millora de la formació dels alumnes i del suport al professor. L’aplicació del material elaborat a la docència pràctica durant el tot segon any ha permès fer un primer estudi per valorar la seva eficàcia i fer-hi les correccions oportunes. Durant tot el projecte, el treball conjunt de professors i tècnics ha estat bàsic per a l’obtenció de material didàctic adequat a la realitat dels estudis actuals i a la docència pràctica.

Behavioural Flexibility: evolutionary past and its role in a changing world

A través de la historia de la vida, gran parte de los organismos han desarrollado estrategias para responder a un mundo en constante cambio. Hoy en día, las actividades humanas producen cambios ambientales a una velocidad sin precedentes, lo cual se traduce en grandes desafíos para la persistencia de biodiversidad. Esta investigación evalúa las respuesta de los animales a los cambios ambientales enfocándose en la flexibilidad del comportamiento como estrategia adaptativa. En una primera aproximación a una escala evolutiva, se otorgan evidencias del vínculo hasta ahora tenue entre la cognición e historias de vida, entregando un claro apoyo a la relación entre longevidad, vida reproductiva y el tamaño del cerebro en mamíferos. La longevidad es el centro de muchas hipótesis respecto a las ventajas de desarrollar un cerebro grande, como por ejemplo en la hipótesis del buffer cognitivo y las respuestas flexibles frente a nuevos ambientes. En un segundo nivel, se abordan factores extrínsecos e intrínsecos que podrían explicar las diferencias individuales en innovación, un componente clave en la flexibilidad del comportamiento. Por medio de una aproximación experimental, se evalúan potenciales escenarios que podrían conducir a consistentes diferencias individuales en uno de los principales factores subyacentes a la innovación (i.e. la motivación), y el potencial control endocrino sobre estos escenarios. Posteriormente, con el objetivo de evaluar la respuesta de los animales frente a los cambios ambientales actuales, se explora la respuesta de los animales frente a una de las actividades humanas mas disruptivas sobre los ecosistemas, la urbanización. Por medio de un analisis filogenetico comparativo a nivel global en aves se abordan los mecanismos implicados en la perdida de biodiversidad observada en ambientes urbanos. Los resultados entregan evidencias sobre la importancia de procesos de dispersión local junto con el papel clave de los rasgos de historia de vida, pero en un sentido diferente al clasicamente pensado. Finalmente por medio de una revisión bibliográfica se entregan evidencias teóricas y empíricas que respaldan el rol clave de la flexibilidad del comportamiento en confrontar los desafíos de una vida urbana. La integración de estos resultados muestra cómo el pasado evolutivo contribuye a hacer frente a los retos ambientales actuales, y pone de relieve posibles consecuencias ante un planeta más cambiante que nunca.

Avoiding transcription factor competition at promoter level increases the chances of obtaining oscillations

Background: The ultimate goal of synthetic biology is the conception and construction of genetic circuits that are reliable with respect to their designed function (e.g. oscillators, switches). This task remains still to be attained due to the inherent synergy of the biological building blocks and to an insufficient feedback between experiments and mathematical models. Nevertheless, the progress in these directions has been substantial. Results: It has been emphasized in the literature that the architecture of a genetic oscillator must include positive (activating) and negative (inhibiting) genetic interactions in order to yield robust oscillations. Our results point out that the oscillatory capacity is not only affected by the interaction polarity but by how it is implemented at promoter level. For a chosen oscillator architecture, we show by means of numerical simulations that the existence or lack of competition between activator and inhibitor at promoter level affects the probability of producing oscillations and also leaves characteristic fingerprints on the associated period/amplitude features. Conclusions: In comparison with non-competitive binding at promoters, competition drastically reduces the region of the parameters space characterized by oscillatory solutions. Moreover, while competition leads to pulse-like oscillations with long-tail distribution in period and amplitude for various parameters or noisy conditions, the non-competitive scenario shows a characteristic frequency and confined amplitude values. Our study also situates the competition mechanism in the context of existing genetic oscillators, with emphasis on the Atkinson oscillator.

El significat de les activitats aquàtiques del nadó des d'una perspectiva evolutiva

Aquest article pretén d’aprofundir des d’una perspectiva evolutiva en l’estudi i l’anàlisi de les activitats aquàtiques del nadó. A partir d’aquí, l’article interpreta des de l’òptica filogenètica i ontogenètica de les activitats aquàtiques dels nadons, quin significat tindran aquestes activitats en el seu desenvolupament general. Per assolir els objectius fixats, l’article utilitza un enfocament fenomenològic (Husserl, 1996) que se sustentarà conceptualment en l’abordatge filogenètic del desenvolupament psicomotriu de Fonseca (1998). Partint d’aquesta estructura, s’estudiaran les raons filogenètiques i ontogenètiques que ens poden significar les activitats aquàtiques del nadó per tal que, en última instància, i des de la línia més existencial de la fenomenologia (Sartre, 1999; Merleau-Ponty, 2000), puguem argumentar la significació evolutiva d’aquestes activitats.

Evolutionary dynamics of molecular markers during local adaptation: a case study in Drosophila subobscura

Background: Natural selection and genetic drift are major forces responsible for temporal genetic changes in populations. Furthermore, these evolutionary forces may interact with each other. Here we study the impact of an ongoing adaptive process at the molecular genetic level by analyzing the temporal genetic changes throughout 40 generations of adaptation to a common laboratory environment. Specifically, genetic variability, population differentiation and demographic structure were compared in two replicated groups of Drosophila subobscura populations recently sampled from different wild sources. Results: We found evidence for a decline in genetic variability through time, along with an increase in genetic differentiation between all populations studied. The observed decline in genetic variability was higher during the first 14 generations of laboratory adaptation. The two groups of replicated populations showed overall similarity in variability patterns. Our results also revealed changing demographic structure of the populations during laboratory evolution, with lower effective population sizes in the early phase of the adaptive process. One of the ten microsatellites analyzed showed a clearly distinct temporal pattern of allele frequency change, suggesting the occurrence of positive selection affecting the region around that particular locus. Conclusion: Genetic drift was responsible for most of the divergence and loss of variability between and within replicates, with most changes occurring during the first generations of laboratory adaptation. We also found evidence suggesting a selective sweep, despite the low number of molecular markers analyzed. Overall, there was a similarity of evolutionary dynamics at the molecular level in our laboratory populations, despite distinct genetic backgrounds and some differences in phenotypic evolution.

Dades sobre la biologia d'especies iberico-baleariques d'Artemisia L.

S'estudien diversos aspectes de la biología de les especies ibèrico-baleàriques Artemisia L., fonamentalment de les seccions Artemisia L.i Seriphidium Besser. La germinació de les cipseles, el tipus de cicle biològic, la biología de la reproducció i la fenologia són els principals termes tractats.

Una selección de ideas clave para una concepción sinóptico-evolutiva de la geografía física

En el presente trabajo se realiza, de un modo sucinto, un repaso selectivo de diferentes concepciones modernas de la Geografia Física. Se resaltan las principales ideas clave y aportaciones seminales, lo que permite, finalmente, trazar una concepción sinóptico-evolutiva de la materia. Se trata, pues, como punto de partida, de responder qué ha de entenderse por Geografia Física, sin pretender abarcar la totalidad de la evolución histórica de la disciplina, ni desarrollar de una forma exhaustiva sus diferentes concepciones. Si ése fuera el propósito, difícilmente escaparíamos a una postura petulante, presumiblemente condenada al fracaso, cuando la laboriosa y meritoria obra de GREGORY (1985) -practicarnente sin precedentes- presenta unas ciertas limitaciones al respecto (Cox, 1986). Se va, por el contrario, a definir lo que -en el lenguaje de la propia Geografia Física- con sus "coordenadas" epistemológicas; es decir, los ejes directrices modernos que han guiado su desarrollo.

Biologia, rituals i religiositat (I)

Tradicionalment hem pensat que la fe és fruit d"una elecció personal. Tanmateix, si el fet religiós és universal, no podria ser que la nostra biologia l"estigués també propiciant?

Las discordancias sintectónicas del Alto Cardener (Prepirineo catalán), ensayo de interpretación evolutiva

Se discute la edad y la posición estratigráfica de las discordancias de la Formación conglomerados de Berga, en el Prepirineo catalán. Se describen tres discordancias progresivas-angulares sintectónicas, escalonadas entre el Eoceno superior y el Stampiense; y se analizan las relaciones estructurales y sedimentarias. Se propone un modelo de desarrollo para explicar los pasos laterales de concordancia - discordancia progresiva - discordancia angular, el papel desempeado por la relación tectónica/sedimentación y la disposición offlap-onlap de los depósitos conglomeríticos. Las discordancias inferiores están deformadas por las fases tectónicas posteriores.