Characterization and evolution of the novel gene family FAM90A in primates originated by multiple duplication and rearrangement events

Genomic plasticity of human chromosome 8p23.1 region is highly influenced by two groups of complex segmental duplications (SDs), termed REPD and REPP, that mediate different kinds of rearrangements. Part of the difficulty to explain the wide range of phenotypes associated with 8p23.1 rearrangements is that REPP and REPD are not yet well characterized, probably due to their polymorphic status. Here, we describe a novel primate-specific gene family, named FAM90A (family with sequence similarity 90), found within these SDs. According to the current human reference sequence assembly, the FAM90A family includes 24 members along 8p23.1 region plus a single member on chromosome 12p13.31, showing copy number variation (CNV) between individuals. These genes can be classified into subfamilies I and II, which differ in their upstream and 5′-untranslated region sequences, but both share the same open reading frame and are ubiquitously expressed. Sequence analysis and comparative fluorescence in situ hybridization studies showed that FAM90A subfamily II suffered a big expansion in the hominoid lineage, whereas subfamily I members were likely generated sometime around the divergence of orangutan and African great apes by a fusion process. In addition, the analysis of the Ka/Ks ratios provides evidence of functional constraint of some FAM90A genes in all species. The characterization of the FAM90A gene family contributes to a better understanding of the structural polymorphism of the human 8p23.1 region and constitutes a good example of how SDs, CNVs and rearrangements within themselves can promote the formation of new gene sequences with potential functional consequences.

"Ellos son nosotros": descubriendo a los primates con el Dr. Jordi Sabater Pi

Entrevista con el Dr. Jordi Sabater Pi, presidente honorífico de la Asociación Interuniversitaria para la Defensa de losAnimales (AIUDA) y persona destacada no sólo como científico y pionero en el estudio de los primates superiores sino también por su compromiso en la defensa de los derechos de los animales.

RPS4Y gene family evolution in primates

Background: The RPS4 gene codifies for ribosomal protein S4, a very well-conserved protein present in all kingdoms. In primates, RPS4 is codified by two functional genes located on both sex chromosomes: the RPS4X and RPS4Y genes. In humans, RPS4Y is duplicated and the Y chromosome therefore carries a third functional paralog: RPS4Y2, which presents a testis-specific expression pattern. Results: DNA sequence analysis of the intronic and cDNA regions of RPS4Y genes from species covering the entire primate phylogeny showed that the duplication event leading to the second Y-linked copy occurred after the divergence of New World monkeys, about 35 million years ago. Maximum likelihood analyses of the synonymous and non-synonymous substitutions revealed that positive selection was acting on RPS4Y2 gene in the human lineage, which represents the first evidence of positive selection on a ribosomal protein gene. Putative positive amino acid replacements affected the three domains of the protein: one of these changes is located in the KOW protein domain and affects the unique invariable position of this motif, and might thus have a dramatic effect on the protein function.Conclusion: Here, we shed new light on the evolutionary history of RPS4Y gene family, especially on that of RPS4Y2. The results point that the RPS4Y1 gene might be maintained to compensate gene dosage between sexes, while RPS4Y2 might have acquired a new function, at least in the lineage leading to humans.

Aportación a un estudio de la conducta en la naturaleza de los chimpancés y su importancia en la evolución de los primates superiores

Los recientes estudios de campo han patentizado la elevada capacidad de los chimpancés para modificar su conducta. En este contexto aparte de las adaptaciones filogenéticas, bien estudiadas, es preciso significar la importancia de las ontogenéticas integradas por: las resultantes de factores climáticos, geológicos, botánicos, antropológicos, etc., y las provocadas por causas sociales motivadas, principalmente, por individuos integrantes del grupo. Cuando tales cambios sociales y culturales pueden perpetuarse durante varias generaciones en concreto hablar de protoculturas o culturas elementales; las mismas pueden dividirse en: sociales y materiales, siendo las últimas el objcto de este estudio. Parece existir una cultura chimpancé lítica, correspondiente a la subespecie Pan troglodytes verus ubicada en la Costa de Marfil y Liberia; otra de los bastones, patrimonio de algunas poblaciones de la subespecie Pan troglodytes troglodytes que viven en S. Camarones, Rio Muni y Gabón y, finalmente, otra de las hojas y sus peciolos que correspondiente a la subespecie Pan troglodyte schveinfurthi quedaria localizada en Tanzania occidental y Uganda. La protocultura de los bastones fue descubierta y estudiada por el autor de este trabajo durante un programa de estudios primatologicos patrocinado y subvencionado por la Tulane University, el National Institute of Health y la National Geographic Society de los Estados Unidos de América. Esta investigación se llevó a cabo en Rio Muni de 1966 a 1968. Las referidas industrias elementales coadyuvan al conocimiento de la extraitordinaria capacidad conductual adaptativa de estos póngidos y su dinámica en una línea que muchos especialistas no dudan en calificar de humanoide

Análisis de las aproximaciones sociales en función de la comida en algunos primates no humanos

Existen problemas derivados de la interpretación de conductas socialmente significativas que no han recibido solución definitiva todavia. Asi, por ejemplo, el anhlisis transicional de secuencias conductuales es difícil de aplicar en ciertos casos. A fin de poner en claro este punto el autor examina sus propios datos relativos a la solicitación de comida en 10s Primates. Se intenta demostrar que la interpretación de 10s signos del comportamiento deberiaapoyarse no sblo en el análisis transicional, sino también en una teoria integradora del significado de las unidades ya descifrad.

Análisis del error de medición y variabilidad interespecífica morfométrica de Fourier en M2 de primates Hominoidea

Los análisis de Fourier permiten caracterizar el contorno del diente y obtener una serie de parámetros para un posterior análisis multivariante. Sin embargo, la gran complejidad que presentan algunas formas obliga a determinar el error de medición intrínseco que se produce. El objetivo de este trabajo es aplicar y validar los análisis de Fourier en el estudio de la forma dental del segundo molar inferior (M2) de cuatro especies de primates Hominoidea para explorar la variabilidad morfométrica interespecífica, así como determinar el error de medición a un nivel intra e interobservador. El contorno de la superficie oclusal del diente fue definido digitalmente y con las funciones derivadas del análisis de Fourier se realizaron Análisis Discriminantes y Test de Mantel (correlaciones de Pearson) para determinar las diferencias de forma a partir de las mediciones tomadas. Los resultados indican que el análisis de Fourier muestra la variabilidad de forma en dientes molares en especies de primates Hominoidea. Adicionalmente, los altos niveles de correlación a nivel intra (r>0,9) como interobservador (r>0,7) sugieren que la descripción morfométrica del diente a partir de métodos de Fourier realizados por diferentes observadores puede ser agrupada para posteriores análisis.

Caracterización morfológica del M2 de Primates Hominoidea a partir de análisis de Fourier

Los análisis de Fourier permiten caracterizar el contorno del diente a partir de un número determinado de puntos y extraer una serie de parámetros para un posterior análisis multivariante. No obstante, la gran complejidad que presentan algunas conformaciones, obliga a comprobar cuántos puntos son necesarios para una correcta representación de ésta. El objetivo de este trabajo es aplicar y validar los análisis de Fourier (Polar y Elíptico) en el estudio de la forma dental a partir de diferentes puntos de contorno y explorar la variabilidad morfométrica en diferentes géneros. Se obtuvieron fotografías digitales de la superfi cie oclusal en segundos molares inferiores (M2s) de 4 especies de Primates (Hylobates moloch, Gorilla beringei graueri, Pongo pygmaeus pygmaeus y Pan troglodytes schweirfurthii) y se defi nió su contorno con 30, 40, 60, 80, 100 y 120 puntos y su representación formal a 10 armónicos. El análisis de la variabilidad morfométrica se realizó mediante la aplicación de Análisis Discriminantes y un NP-MANOVA a partir de matrices de distancias para determinar la variabilidad y porcentajes de clasifi cacióncorrecta, a nivel metodológico y taxonómico. Los resultados indicaron que los análisis de forma con series de Fourier permiten analizar la variabilidad morfométrica de M2s en géneros de Hominoidea, con independencia del número de puntos de contorno (30 a 120). Los porcentajes de clasifi cación son más variables e inferiores con el uso de la serie Polar (≈60-90) que con la Elíptica (75-100%). Un número entre 60-100 puntos de contorno mediante el método elíptico garantiza una descripción correcta de la forma del diente.

Tamaño dental, desgaste oclusal y microestriación en primates Hominoidea

El patrón de microestriación dentaria depende no solo de la composición de los alimentos ingeridos, sino también de la presencia en ellos de polvo, cenizas u otras partículas abrasivas de origen externo, generalmente incorporadas al alimento durante su preparación. El presente estudio analiza cómo se ve afectado el patrón de microestriación de la superficie vestibular de los dientes por factores independientes a la estructura y composición alimentaria, como son el tamaño de la pieza dentaria y el desgaste oclusal de la misma. Se han analizado moldes dentarios obtenidos de ejemplares originales de colecciones osteológicas de molares de primates Hominoideos, en los que se ha medido el patrón de microestriación dentaria de todos los individuos, así como el tamaño dental (área oclusal total- AOT) y el desgaste oclusal (porcentaje de exposición de dentina- PED) mediante técnicas semiautomáticas de análisis cuantitativo. Los resultados obtenidos indican que el tamaño dentario y el grado de desgaste oclusal de los molares analizados no están correlacionados con el patrón de microdesgaste dental de sus superficies vestibulares. Ello sugiere que las actividades masticatorias asociadas con las superficies oclusales de los molares no están directamente relacionadas con la capacidad abrasiva del alimento, sino con utilización de la superficie occlusal de la dentición en actividades que no repercuten en el patrón de microestriación de las superficies vestibulares de los dientes.

Age-Related Tooth Wear Differs between Forest and Savanna Primates

Tooth wear in primates is caused by aging and ecological factors. However, comparative data that would allow us to delineate the contribution of each of these factors are lacking. Here, we contrast age-dependent molar tooth wear by scoring percent of dentine exposure (PDE) in two wild African primate populations from Gabonese forest and Kenyan savanna habitats. We found that forest-dwelling mandrills exhibited significantly higher PDE with age than savanna yellow baboons. Mandrills mainly feed on large tough food items, such as hard-shell fruits, and inhabit an ecosystem with a high presence of mineral quartz. By contrast, baboons consume large amounts of exogenous grit that adheres to underground storage organs but the proportion of quartz in the soils where baboons live is low. Our results support the hypothesis that not only age but also physical food properties and soil composition, particularly quartz richness, are factors that significantly impact tooth wear. We further propose that the accelerated dental wear in mandrills resulting in flatter molars with old age may represent an adaptation to process hard food items present in their environment.

Morfología comparada de la escápula de primates humanos y no humanos mediante morfometría geométrica. Estudio preliminar.

Este trabajo estudia la morfología comparada de la escápula de primates humanos y no humanos mediante morfometría geométrica. Se han utilizado 62 omóplatos de individuos adultos de sexo desconocido (22 humanos actuales, 1 Neandertal y 39 primates no humanos), procedentes de las colecciones de las Universidades UAB, UB y del Museo de Ciencias Naturales de Barcelona. Cada escápula se fotografió ortogonalmente y se cuantificó su morfología mediante el uso de puntos anatómicos de referencia (12 para la cara posterior y 13 para la anterior). Después de evaluar la fiabilidad de las mediciones mediante un test de distancias euclídeas, se analizó la diversidad de este hueso en las diferentes especies de primates mediante un Análisis de Componentes Principales (ACP). Los resultados mostraron clara separación morfológica entre primates cuadrúpedos y no cuadrúpedos (suspensores, saltadores y bípedos). En este último conjunto los humanos se separan netamente del resto. En los primates cuadrúpedos predomina la dimensión horizontal (mayor anchura y menor altura), mientras que en los no cuadrúpedos se da la tendencia contraria (menor anchura y mayor altura). La espina escapular queda situada en posición más horizontal enprimates cuadrúpedos respecto a los no cuadrúpedos, aunque en el género Homo, esta inclinación está atenuada. La escápula analizada de Neandertal, si bien es más robusta y con menor inclinación de la espina escapular que la de los humanos actuales, se agrupa bien con éstos. Nuestros resultados muestran el potencial de la metodología utilizada para el estudio de la morfología escapular de Homo y demás géneros de primates.

Fish colonization of artificial reefs in a large Neotropical reservoir: material type and successional changes

Artificial reefs have barely been used in Neotropical reservoirs (about five studies in three reservoirs), despite their potential as a fishery management tool to create new habitats and also to understand fish ecology. We experimentally assessed how reef material (ceramic, concrete, and PVC) and time modulated fish colonization of artificial reefs deployed in Itaipu Reservoir, a large reservoir of the mainstem Parana´ River, Brazil. Fish richness, abundance, and biomass were significantly greater in the reef treatments than at control sites. Among the experimental reefs, ceramic followed by the concrete treatments were the materials most effectively colonized, harboring the majority of the 13 fish species recorded. Although dependent on material type, many of the regularities of ecological successions were also observed in the artificial reefs, including decelerating increases in species richness, abundance, mean individual size, and species loss rates with time and decelerating decreases of species gain and turnover rates. Species composition also varied with material type and time, together with suites of life history traits: more equilibrium species (i.e., fishes of intermediate size that often exhibit parental care and produce fewer but larger offspring) of the Winemiller-Rose model of fish life histories prevailed in later successional stages. Overall, our study suggests that experimental reefs are a promising tool to understand ecological succession of fish assemblages, particularly in tropical ecosystems given their high species richness and low seasonality

Experimental assessment of the effects of a Neotropical nocturnal piscivore on juvenile native and invasive fishes

We experimentally examined the predator-prey relationships between juvenile spotted sorubim Pseudoplastystoma corruscans and young-of-the-year invasive and native fish species of the Paraná River basin, Brazil. Three invasive (peacock bass Cichla piquiti, Nile tilapia Oreochromis niloticus, and channel catfish Ictalurus punctatus) and two native (yellowtail tetra Astyanax altiparanae and streaked prochilod Prochilodus lineatus) fish species were offered as prey to P. corruscans in 300 L aquaria with three habitat complexity treatments (0%, 50% and 100% structure-covered). Prey survival was variable through time and among species (C. piquiti < O. niloticus < A. altiparanae < P. lineatus < I. punctatus), depending largely on species-specific prey behavior but also on prey size and morphological defenses. Habitat complexity did not directly affect P. corruscans piscivory but some prey species changed their microhabitat use and shoaling behavior among habitat treatments in predator’s presence. Pseudoplatystoma corruscans preyed preferentially on smaller individuals of those invasive species with weak morphological defensive features that persisted in a non-shoaling behavior. Overall, our results contrast with those in a companion experiment using a diurnal predator, suggesting that nocturnal piscivores preferentially prey on different (rather diurnal) fish species and are less affected by habitat complexity. Our findings suggest that recovering the native populations of P. corruscans might help controling some fish species introduced to the Paraná River basin, particularly C. piquiti and O. niloticus, whose parental care is expected to be weak or null at night