Interpretation of the centromere epigenetic mark to maintain genome stability

Le centromère est la région chromosomique où le kinétochore s'assemble en mitose. Contrairement à certaines caractéristiques géniques, la séquence centromérique n'est ni conservée entre les espèces ni suffisante à la fonction centromérique. Il est donc bien accepté dans la littérature que le centromère est régulé épigénétiquement par une variante de l'histone H3, CENP-A. KNL-2, aussi connu sous le nom de M18BP1, ainsi que ces partenaires Mis18α et Mis18β sont des protéines essentielles pour l'incorporation de CENP-A nouvellement synthétisé aux centromères. Des évidences expérimentales démontrent que KNL-2, ayant un domaine de liaison à l'ADN nommé Myb, est la protéine la plus en amont pour l'incorporation de CENP-A aux centromères en phase G1. Par contre, sa fonction dans le processus d'incorporation de CENP-A aux centromères n'est pas bien comprise et ces partenaires de liaison ne sont pas tous connus. De nouveaux partenaires de liaison de KNL-2 ont été identifiés par des expériences d'immunoprécipitation suivies d'une analyse en spectrométrie de masse. Un rôle dans l'incorporation de CENP-A nouvellement synthétisé aux centromères a été attribué à MgcRacGAP, une des 60 protéines identifiées par l'essai. MgcRacGAP ainsi que les protéines ECT-2 (GEF) et la petite GTPase Cdc42 ont été démontrées comme étant requises pour la stabilité de CENP-A incorporé aux centromères. Ces différentes observations ont mené à l'identification d'une troisième étape au niveau moléculaire pour l'incorporation de CENP-A nouvellement synthétisé en phase G1, celle de la stabilité de CENP-A nouvellement incorporé aux centromères. Cette étape est importante pour le maintien de l'identité centromérique à chaque division cellulaire. Pour caractériser la fonction de KNL-2 lors de l'incorporation de CENP-A nouvellement synthétisé aux centromères, une technique de microscopie à haute résolution couplée à une quantification d'image a été utilisée. Les résultats générés démontrent que le recrutement de KNL-2 au centromère est rapide, environ 5 minutes après la sortie de la mitose. De plus, la structure du domaine Myb de KNL-2 provenant du nématode C. elegans a été résolue par RMN et celle-ci démontre un motif hélice-tour-hélice, une structure connue pour les domaines de liaison à l'ADN de la famille Myb. De plus, les domaines humain (HsMyb) et C. elegans (CeMyb) Myb lient l'ADN in vitro, mais aucune séquence n'est reconnue spécifiquement par ces domaines. Cependant, il a été possible de démontrer que ces deux domaines lient préférentiellement la chromatine CENP-A-YFP comparativement à la chromatine H2B-GFP par un essai modifié de SIMPull sous le microscope TIRF. Donc, le domaine Myb de KNL-2 est suffisant pour reconnaître de façon spécifique la chromatine centromérique. Finalement, l'élément reconnu par les domaines Myb in vitro a potentiellement été identifié. En effet, il a été démontré que les domaines HsMyb et CeMyb lient l'ADN simple brin in vitro. De plus, les domaines HsMyb et CeMyb ne colocalisent pas avec CENP-A lorsqu'exprimés dans les cellules HeLa, mais plutôt avec les corps nucléaires PML, des structures nucléaires composées d'ARN. Donc, en liant potentiellement les transcrits centromériques, les domaines Myb de KNL-2 pourraient spécifier l'incorporation de CENP-A nouvellement synthétisé uniquement aux régions centromériques.

A robust algorithm for segmenting fluorescence images and its application to single-molecule counting

La microscopie par fluorescence de cellules vivantes produit de grandes quantités de données. Ces données sont composées d’une grande diversité au niveau de la forme des objets d’intérêts et possèdent un ratio signaux/bruit très bas. Pour concevoir un pipeline d’algorithmes efficaces en traitement d’image de microscopie par fluorescence, il est important d’avoir une segmentation robuste et fiable étant donné que celle-ci constitue l’étape initiale du traitement d’image. Dans ce mémoire, je présente MinSeg, un algorithme de segmentation d’image de microscopie par fluorescence qui fait peu d’assomptions sur l’image et utilise des propriétés statistiques pour distinguer le signal par rapport au bruit. MinSeg ne fait pas d’assomption sur la taille ou la forme des objets contenus dans l’image. Par ce fait, il est donc applicable sur une grande variété d’images. Je présente aussi une suite d’algorithmes pour la quantification de petits complexes dans des expériences de microscopie par fluorescence de molécules simples utilisant l’algorithme de segmentation MinSeg. Cette suite d’algorithmes a été utilisée pour la quantification d’une protéine nommée CENP-A qui est une variante de l’histone H3. Par cette technique, nous avons trouvé que CENP-A est principalement présente sous forme de dimère.

Homéostasie des histones en réponse au dommage à l’ADN et étude d’inhibiteurs de désacétylases d’importance clinique

La chromatine possède une plasticité complexe et essentielle pour répondre à différents mécanismes cellulaires fondamentaux tels la réplication, la transcription et la réparation de l’ADN. Les histones sont les constituants essentiels de la formation des nucléosomes qui assurent le bon fonctionnement cellulaire d’où l’intérêt de cette thèse d’y porter une attention particulière. Un dysfonctionnement de la chromatine est souvent associé à l’émergence du cancer. Le chapitre II de cette thèse focalise sur la répression transcriptionnelle des gènes d’histones par le complexe HIR (HIstone gene Repressor) en réponse au dommage à l'ADN chez Saccharomyces cerevisiae. Lors de dommage à l’ADN en début de phase S, les kinases du point de contrôle Mec1, Tel1 et Rad53 s’assurent de bloquer les origines tardives de réplication pour limiter le nombre de collisions potentiellement mutagéniques ou cytotoxiques entre les ADN polymérases et les lésions persistantes dans l'ADN. Lorsque la synthèse totale d’ADN est soudainement ralentie par le point de contrôle, l’accumulation d'un excès d'histones nouvellement synthétisées est néfaste pour les cellules car les histones libres se lient de manière non-spécifique aux acides nucléiques. L'un des mécanismes mis en place afin de minimiser la quantité d’histones libres consiste à réprimer la transcription des gènes d'histones lors d'une chute rapide de la synthèse d'ADN, mais les bases moléculaires de ce mécanisme étaient très mal connues. Notre étude sur la répression des gènes d’histones en réponse aux agents génotoxiques nous a permis d’identifier que les kinases du point de contrôle jouent un rôle dans la répression des gènes d’histones. Avant le début de mon projet, il était déjà connu que le complexe HIR est requis pour la répression des gènes d’histones en phase G1, G2/M et lors de dommage à l’ADN en phase S. Par contre, la régulation du complexe HIR en réponse au dommage à l'ADN n'était pas connue. Nous avons démontré par des essais de spectrométrie de masse (SM) que Rad53 régule le complexe HIR en phosphorylant directement une de ses sous-unités, Hpc2, à de multiples résidus in vivo et in vitro. La phosphorylation d’Hpc2 est essentielle pour le recrutement aux promoteurs de gènes d’histones du complexe RSC (Remodels the Structure of Chromatin) dont la présence sur les promoteurs des gènes d'histones corrèle avec leur répression. De plus, nous avons mis à jour un nouveau mécanisme de régulation du complexe HIR durant la progression normale à travers le cycle cellulaire ainsi qu'en réponse aux agents génotoxiques. En effet, durant le cycle cellulaire normal, la protéine Hpc2 est très instable durant la transition G1/S afin de permettre la transcription des gènes d’histones et la production d'un pool d'histones néo-synthétisées juste avant l'initiation de la réplication de l’ADN. Toutefois, Hpc2 n'est instable que pour une brève période de temps durant la phase S. Ces résultats suggèrent qu'Hpc2 est une protéine clef pour la régulation de l'activité du complexe HIR et la répression des gènes d’histones lors du cycle cellulaire normal ainsi qu'en réponse au dommage à l’ADN. Dans le but de poursuivre notre étude sur la régulation des histones, le chapitre III de ma thèse concerne l’analyse globale de l’acétylation des histones induite par les inhibiteurs d’histone désacétylases (HDACi) dans les cellules normales et cancéreuses. Les histones désacétylases (HDACs) sont les enzymes qui enlèvent l’acétylation sur les lysines des histones. Dans plusieurs types de cancers, les HDACs contribuent à l’oncogenèse par leur fusion aberrante avec des complexes protéiques oncogéniques. Les perturbations causées mènent souvent à un état silencieux anormal des suppresseurs de tumeurs. Les HDACs sont donc une cible de choix dans le traitement des cancers engendrés par ces protéines de fusion. Notre étude de l’effet sur l’acétylation des histones de deux inhibiteurs d'HDACs de relevance clinique, le vorinostat (SAHA) et l’entinostat (MS-275), a permis de démontrer une augmentation élevée de l’acétylation globale des histones H3 et H4, contrairement à H2A et H2B, et ce, autant chez les cellules normales que cancéreuses. Notre quantification en SM de l'acétylation des histones a révélé de façon inattendue que la stœchiométrie d'acétylation sur la lysine 56 de l’histone H3 (H3K56Ac) est de seulement 0,03% et, de manière surprenante, cette stœchiométrie n'augmente pas dans des cellules traitées avec différents HDACi. Plusieurs études de H3K56Ac chez l’humain présentes dans la littérature ont rapporté des résultats irréconciliables. Qui plus est, H3K56Ac était considéré comme un biomarqueur potentiel dans le diagnostic et pronostic de plusieurs types de cancers. C’est pourquoi nous avons porté notre attention sur la spécificité des anticorps utilisés et avons déterminé qu’une grande majorité d’anticorps utilisés dans la littérature reconnaissent d’autres sites d'acétylation de l’histone H3, notamment H3K9Ac dont la stœchiométrie d'acétylation in vivo est beaucoup plus élevée que celle d'H3K56Ac. De plus, le chapitre IV fait suite à notre étude sur l’acétylation des histones et consiste en un rapport spécial de recherche décrivant la fonction de H3K56Ac chez la levure et l’homme et comporte également une évaluation d’un anticorps supposément spécifique d'H3K56Ac en tant qu'outil diagnostic du cancer chez l’humain.

Typage de la classe génotypique du gène PRDM9 à partir de données de séquençage de Nouvelle Génération

Les positions des évènements de recombinaison s’agrègent ensemble, formant des hotspots déterminés en partie par la protéine à évolution rapide PRDM9. En particulier, ces positions de hotspots sont déterminées par le domaine de doigts de zinc (ZnF) de PRDM9 qui reconnait certains motifs d’ADN. Les allèles de PRDM9 contenant le ZnF de type k ont été préalablement associés avec une cohorte de patients affectés par la leucémie aigüe lymphoblastique. Les allèles de PRDM9 sont difficiles à identifier à partir de données de séquençage de nouvelle génération (NGS), en raison de leur nature répétitive. Dans ce projet, nous proposons une méthode permettant la caractérisation d’allèles de PRDM9 à partir de données de NGS, qui identifie le nombre d’allèles contenant un type spécifique de ZnF. Cette méthode est basée sur la corrélation entre les profils représentant le nombre de séquences nucléotidiques uniques à chaque ZnF retrouvés chez les lectures de NGS simulées sans erreur d’une paire d’allèles et chez les lectures d’un échantillon. La validité des prédictions obtenues par notre méthode est confirmée grâce à analyse basée sur les simulations. Nous confirmons également que la méthode peut correctement identifier le génotype d’allèles de PRDM9 qui n’ont pas encore été identifiés. Nous conduisons une analyse préliminaire identifiant le génotype des allèles de PRDM9 contenant un certain type de ZnF dans une cohorte de patients atteints de glioblastomes multiforme pédiatrique, un cancer du cerveau caractérisé par les mutations récurrentes dans le gène codant pour l’histone H3, la cible de l’activité épigénétique de PRDM9. Cette méthode ouvre la possibilité d’identifier des associations entre certains allèles de PRDM9 et d’autres types de cancers pédiatriques, via l’utilisation de bases de données de NGS de cellules tumorales.

Role of histone methylation in the regulation of COX-2, iNOS, and mPGES-1 gene expression in human chondrocytes: Implication for Osteoarthritis

L'arthrose (OA) est une maladie articulaire dégénérative, classée comme la forme la plus fréquente au monde. Elle est caractérisée par la dégénérescence du cartilage articulaire, l’inflammation de la membrane synoviale, et le remodelage de l’os sous-chondral. Ces changements structurels et fonctionnels sont dues à de nombreux facteurs. Les cytokines, les prostaglandines (PG), et les espèces réactives de l'oxygène sont les principaux médiateurs impliqués dans la pathophysiologie de l'OA. L'interleukine-1β (IL-1β) est une cytokine pro-inflammatoire majeure qui joue un rôle crucial dans l'OA. L'IL-1β induit l'expression de la cyclooxygénase-2 (COX-2), la microsomale prostaglandine E synthase-1 (mPGES-1), la synthase inductible de l'oxyde nitrique (iNOS), ainsi que leurs produits la prostaglandine E2 (PGE2) et l'oxyde nitrique (NO). Ce sont des médiateurs essentiels de la réponse inflammatoire au cours de l'OA qui contribuent aux mécanismes des douleurs, de gonflement, et de destruction des tissus articulaires. Les modifications épigénétiques jouent un rôle très important dans la régulation de l’expression de ces gènes pro-inflammatoires. Parmi ces modifications, la méthylation/ déméthylation des histones joue un rôle critique dans la régulation des gènes. La méthylation/ déméthylation des histones est médiée par deux types d'enzymes: les histones méthyltransférases (HMT) et les histones déméthylases (HDM) qui favorisent l’activation et/ou la répression de la transcription. Il est donc nécessaire de comprendre les mécanismes moléculaires qui contrôlent l’expression des gènes de la COX-2, la mPGES-1, et l’iNOS. L'objectif de cette étude est de déterminer si la méthylation/déméthylation des histones contribute à la régulation de l’expression des gènes COX-2, mPGES-1, et iNOS dans des chondrocytes OA humains induits par l'IL-1β. Nous avons montré que la méthylation de la lysine K4 de l'histone H3 (H3K4) par SET-1A contribue à l’activation des gènes COX-2 et iNOS dans les chondrocytes humains OA induite par l'IL-1β. Nous avons également montré que la lysine K9 de l’histone H3 (H3K9) est déméthylée par LSD1, et que cette déméthylation contribue à l’expression de la mPGES-1 induite par IL-1β dans les chondrocytes humains OA. Nous avons aussi trouvé que les niveaux d'expression des enzymes SET-1A et LSD1 sont élevés au niveau du cartilage OA. Nos résultats montrent, pour la première fois, l'implication de la méthylation/ déméthylation des histones dans la régulation de l’expression des gènes COX-2, mPGES-1, et iNOS. Ces données suggèrent que ces mécanismes pourraient être une cible potentielle pour une intervention pharmacologique dans le traitement de la physiopathologie de l'OA.

Fourier-Matrizen und Ringe mit Basis

Bei der Bestimmung der irreduziblen Charaktere einer Gruppe vom Lie-Typ entwickelte Lusztig eine Theorie, in der eine sogenannte Fourier-Transformation auftaucht. Dies ist eine Matrix, die nur von der Weylgruppe der Gruppe vom Lie-Typ abhängt. Anhand der Eigenschaften, die eine solche Fourier- Matrix erfüllen muß, haben Geck und Malle ein Axiomensystem aufgestellt. Dieses ermöglichte es Broue, Malle und Michel füur die Spetses, über die noch vieles unbekannt ist, Fourier-Matrizen zu bestimmen. Das Ziel dieser Arbeit ist eine Untersuchung und neue Interpretation dieser Fourier-Matrizen, die hoffentlich weitere Informationen zu den Spetses liefert. Die Werkzeuge, die dabei entstehen, sind sehr vielseitig verwendbar, denn diese Matrizen entsprechen gewissen Z-Algebren, die im Wesentlichen die Eigenschaften von Tafelalgebren besitzen. Diese spielen in der Darstellungstheorie eine wichtige Rolle, weil z.B. Darstellungsringe Tafelalgebren sind. In der Theorie der Kac-Moody-Algebren gibt es die sogenannte Kac-Peterson-Matrix, die auch die Eigenschaften unserer Fourier-Matrizen besitzt. Ein wichtiges Resultat dieser Arbeit ist, daß die Fourier-Matrizen, die G. Malle zu den imprimitiven komplexen Spiegelungsgruppen definiert, die Eigenschaft besitzen, daß die Strukturkonstanten der zugehörigen Algebren ganze Zahlen sind. Dazu müssen äußere Produkte von Gruppenringen von zyklischen Gruppen untersucht werden. Außerdem gibt es einen Zusammenhang zu den Kac-Peterson-Matrizen: Wir beweisen, daß wir durch Bildung äußerer Produkte von den Matrizen vom Typ A(1)1 zu denen vom Typ C(1) l gelangen. Lusztig erkannte, daß manche seiner Fourier-Matrizen zum Darstellungsring des Quantendoppels einer endlichen Gruppe gehören. Deswegen ist es naheliegend zu versuchen, die noch ungeklärten Matrizen als solche zu identifizieren. Coste, Gannon und Ruelle untersuchen diesen Darstellungsring. Sie stellen eine Reihe von wichtigen Fragen. Eine dieser Fragen beantworten wir, nämlich inwieweit rekonstruiert werden kann, zu welcher endlichen Gruppe gegebene Matrizen gehören. Den Darstellungsring des getwisteten Quantendoppels berechnen wir für viele Beispiele am Computer. Dazu müssen unter anderem Elemente aus der dritten Kohomologie-Gruppe H3(G,C×) explizit berechnet werden, was bisher anscheinend in noch keinem Computeralgebra-System implementiert wurde. Leider ergibt sich hierbei kein Zusammenhang zu den von Spetses herrührenden Matrizen. Die Werkzeuge, die in der Arbeit entwickelt werden, ermöglichen eine strukturelle Zerlegung der Z-Ringe mit Basis in bekannte Anteile. So können wir für die meisten Matrizen der Spetses Konstruktionen angeben: Die zugehörigen Z-Algebren sind Faktorringe von Tensorprodukten von affinen Ringe Charakterringen und von Darstellungsringen von Quantendoppeln.

Heterochromatin und epigenetische Kontrolle der Centromere in Dictyostelium discoideum

Heterochromatin Protein 1 (HP1) is an evolutionarily conserved protein required for formation of a higher-order chromatin structures and epigenetic gene silencing. The objective of the present work was to functionally characterise HP1-like proteins in Dictyostelium discoideum, and to investigate their function in heterochromatin formation and transcriptional gene silencing. The Dictyostelium genome encodes three HP1-like proteins (hcpA, hcpB, hcpC), from which only two, hcpA and hcpB, but not hcpC were found to be expressed during vegetative growth and under developmental conditions. Therefore, hcpC, albeit no obvious pseudogene, was excluded from this study. Both HcpA and HcpB show the characteristic conserved domain structure of HP1 proteins, consisting of an N-terminal chromo domain and a C-terminal chromo shadow domain, which are separated by a hinge. Both proteins show all biochemical activities characteristic for HP1 proteins, such as homo- and heterodimerisation in vitro and in vivo, and DNA binding activtity. HcpA furthermore seems to bind to K9-methylated histone H3 in vitro. The proteins thus appear to be structurally and functionally conserved in Dictyostelium. The proteins display largely identical subnuclear distribution in several minor foci and concentration in one major cluster at the nuclear periphery. The localisation of this cluster adjacent to the nucleus-associated centrosome and its mitotic behaviour strongly suggest that it represents centromeric heterochromatin. Furthermore, it is characterised by histone H3 lysine-9 dimethylation (H3K9me2), which is another hallmark of Dictyostelium heterochromatin. Therefore, one important aspect of the work was to characterise the so-far largely unknown structural organisation of centromeric heterochromatin. The Dictyostelium homologue of inner centromere protein INCENP (DdINCENP), co-localized with both HcpA and H3K9me2 during metaphase, providing further evidence that H3K9me2 and HcpA/B localisation represent centromeric heterochromatin. Chromatin immunoprecipitation (ChIP) showed that two types of high-copy number retrotransposons (DIRS-1 and skipper), which form large irregular arrays at the chromosome ends, which are thought to contain the Dictyostelium centromeres, are characterised by H3K9me2. Neither overexpression of full-length HcpA or HcpB, nor deletion of single Hcp isoforms resulted in changes in retrotransposon transcript levels. However, overexpression of a C-terminally truncated HcpA protein, assumed to display a dominant negative effect, lead to an increase in skipper retrotransposon transcript levels. Furthermore, overexpression of this protein lead to severe growth defects in axenic suspension culture and reduced cell viability. In order to elucidate the proteins functions in centromeric heterochromatin formation, gene knock-outs for both hcpA and hcpB were generated. Both genes could be successfully targeted and disrupted by homologous recombination. Surprisingly, the degree of functional redundancy of the two isoforms was, although not unexpected, very high. Both single knock-out mutants did not show any obvious phenotypes under standard laboratory conditions and only deletion of hcpA resulted in subtle growth phenotypes when grown at low temperature. All attempts to generate a double null mutant failed. However, both endogenous genes could be disrupted in cells in which a rescue construct that ectopically expressed one of the isoforms either with N-terminal 6xHis- or GFP-tag had been introduced. The data imply that the presence of at least one Hcp isoform is essential in Dictyostelium. The lethality of the hcpA/hcpB double mutant thus greatly hampered functional analysis of the two genes. However, the experiment provided genetic evidence that the GFP-HcpA fusion protein, because of its ability to compensate the loss of the endogenous HcpA protein, was a functional protein. The proteins displayed quantitative differences in dimerisation behaviour, which are conferred by the slightly different hinge and chromo shadow domains at the C-termini. Dimerisation preferences in increasing order were HcpA-HcpA << HcpA-HcpB << HcpB-HcpB. Overexpression of GFP-HcpA or a chimeric protein containing the HcpA C-terminus (GFP-HcpBNAC), but not overexpression of GFP-HcpB or GFP-HcpANBC, lead to increased frequencies of anaphase bridges in late mitotic cells, which are thought to be caused by telomere-telomere fusions. Chromatin targeting of the two proteins is achieved by at least two distinct mechanisms. The N-terminal chromo domain and hinge of the proteins are required for targeting to centromeric heterochromatin, while the C-terminal portion encoding the CSD is required for targeting to several other chromatin regions at the nuclear periphery that are characterised by H3K9me2. Targeting to centromeric heterochromatin likely involves direct binding to DNA. The Dictyostelium genome encodes for all subunits of the origin recognition complex (ORC), which is a possible upstream component of HP1 targeting to chromatin. Overexpression of GFP-tagged OrcB, the Dictyostelium Orc2 homologue, showed a distinct nuclear localisation that partially overlapped with the HcpA distribution. Furthermore, GFP-OrcB localized to the centrosome during the entire cell cycle, indicating an involvement in centrosome function. DnmA is the sole DNA methyltransferase in Dictyostelium required for all DNA(cytosine-)methylation. To test for its in vivo activity, two different cell lines were established that ectopically expressed DnmA-myc or DnmA-GFP. It was assumed that overexpression of these proteins might cause an increase in the 5-methyl-cytosine(5-mC)-levels in the genomic DNA due to genomic hypermethylation. Although DnmA-GFP showed preferential localisation in the nucleus, no changes in the 5-mC-levels in the genomic DNA could be detected by capillary electrophoresis.

Nuclear organisation and epigenetic regulation of gene expression in Dictyostelium discoideum

A series of vectors for the over-expression of tagged proteins in Dictyostelium were designed, constructed and tested. These vectors allow the addition of an N- or C-terminal tag (GFP, RFP, 3xFLAG, 3xHA, 6xMYC and TAP) with an optimized polylinker sequence and no additional amino acid residues at the N or C terminus. Different selectable markers (Blasticidin and gentamicin) are available as well as an extra chromosomal version; these allow copy number and thus expression level to be controlled, as well as allowing for more options with regard to complementation, co- and super-transformation. Finally, the vectors share standardized cloning sites, allowing a gene of interest to be easily transfered between the different versions of the vectors as experimental requirements evolve. The organisation and dynamics of the Dictyostelium nucleus during the cell cycle was investigated. The centromeric histone H3 (CenH3) variant serves to target the kinetochore to the centromeres and thus ensures correct chromosome segregation during mitosis and meiosis. A number of Dictyostelium histone H3-domain containing proteins as GFP-tagged fusions were expressed and it was found that one of them functions as CenH3 in this species. Like CenH3 from some other species, Dictyostelium CenH3 has an extended N-terminal domain with no similarity to any other known proteins. The targeting domain, comprising α-helix 2 and loop 1 of the histone fold is required for targeting CenH3 to centromeres. Compared to the targeting domain of other known and putative CenH3 species, Dictyostelium CenH3 has a shorter loop 1 region. The localisation of a variety of histone modifications and histone modifying enzymes was examined. Using fluorescence in situ hybridisation (FISH) and CenH3 chromatin-immunoprecipitation (ChIP) it was shown that the six telocentric centromeres contain all of the DIRS-1 and most of the DDT-A and skipper transposons. During interphase the centromeres remain attached to the centrosome resulting in a single CenH3 cluster which also contains the putative histone H3K9 methyltransferase SuvA, H3K9me3 and HP1 (heterochromatin protein 1). Except for the centromere cluster and a number of small foci at the nuclear periphery opposite the centromeres, the rest of the nucleus is largely devoid of transposons and heterochromatin associated histone modifications. At least some of the small foci correspond to the distal telomeres, suggesting that the chromosomes are organised in a Rabl-like manner. It was found that in contrast to metazoans, loading of CenH3 onto Dictyostelium centromeres occurs in late G2 phase. Transformation of Dictyostelium with vectors carrying the G418 resistance cassette typically results in the vector integrating into the genome in one or a few tandem arrays of approximately a hundred copies. In contrast, plasmids containing a Blasticidin resistance cassette integrate as single or a few copies. The behaviour of transgenes in the nucleus was examined by FISH, and it was found that low copy transgenes show apparently random distribution within the nucleus, while transgenes with more than approximately 10 copies cluster at or immediately adjacent to the centromeres in interphase cells regardless of the actual integration site along the chromosome. During mitosis the transgenes show centromere-like behaviour, and ChIP experiments show that transgenes contain the heterochromatin marker H3K9me2 and the centromeric histone variant H3v1. This clustering, and centromere-like behaviour was not observed on extrachromosomal transgenes, nor on a line where the transgene had integrated into the extrachromosomal rDNA palindrome. This suggests that it is the repetitive nature of the transgenes that causes the centromere-like behaviour. A Dictyostelium homolog of DET1, a protein largely restricted to multicellular eukaryotes where it has a role in developmental regulation was identified. As in other species Dictyostelium DET1 is nuclear localised. In ChIP experiments DET1 was found to bind the promoters of a number of developmentally regulated loci. In contrast to other species where it is an essential protein, loss of DET1 is not lethal in Dictyostelium, although viability is greatly reduced. Loss of DET1 results in delayed and abnormal development with enlarged aggregation territories. Mutant slugs displayed apparent cell type patterning with a bias towards pre-stalk cell types.

Posttranslationale Chromatin-Modifikationen in Dictyostelium discoideum

Die Erforschung posttranslationaler Veränderungen von Chromatin-Komponenten stellt einen wichtigen Pfeiler der Epigenetik dar. Epigenetische Mechanismen verändern die Aussagekraft der DNA-Sequenz und entscheiden somit beispielsweise über die Aktivierung oder Stilllegung von Genen. Ein häufiges Ziel der Stilllegung sind springende genetische Elemente, die ansonsten zur Destabilisierung des Genoms führen können. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei unterschiedliche Stilllegungsmechanismen der Transpo-sons DIRS-1 und Skipper aus Dictyostelium discoideum untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, auf welche Weise die RNA-Interferenz (RNAi) zur Zerstörung des DIRS-1 Transkripts führt und dass die Ursache dafür in der Promotor-Aktivität des Elements selbst liegt. Eine überraschende Erkenntnis konnte auch für das zweite Element gewonnen werden. Experimente legen nahe, dass die in der kodierenden Skipper-Sequenz gefundene Chromo-Domäne zu einer gezielten Integration des Elements in bereits stillgelegte heterochromatische Bereiche führt. Diese zeichnen sich vor allem durch eine spezielle posttranslationale Histon-Modifikation, der Methylierung von Lysin 9 des Histons H3 (H3K9), aus. Während zu der Methylierung von H3K9 bereits Arbeiten erschienen sind, war ein Großteil der anderen in Dictyostelium discoideum kodierten Histon-Modifikationen bislang unbekannt. Mit Hilfe der Massenspektrometrie konnte erstmalig eine umfassende Karte der veränderten Aminosäuren erstellt werden. Dabei konnten neue, bislang für keinen Organismus beschriebene Modifikationsziele identifiziert werden. Weitere lassen durch einen Vergleich mit Modellorganismen wie Hefe und Fruchtfliege Schlüsse auf die Evolution des Histon-Codes zu. Die erstellte Karte kann in Zukunft Forschern als Grundlage dienen, um weitergehende Fragestellungen in Bezug auf die Funktionen der hier vorgestellten Modifikationen zu erforschen. Ein weiteres Ergebnis dieser Arbeit stellt die Charakterisierung posttranslationaler Veränderungen des an H3K9 bindenden Heterochromatin-Proteins 1 (HP1) dar. Neben einer ersten Analyse der in Dictyostelium discoideum vorhandenen Modifikationen der beiden Homologe HcpA und HcpB, wurde auch die Funktion der in der Chromoshadow-Domäne lokalisierten Acetylierung erforscht. Hierbei konnte gezeigt werden, dass ein Fehlen des veränderten Lysins zu einem deutlichen Phänotyp in der Sporenform und im Wachstum der Zellen führt. Als Ursache dafür konnte eine Veränderung in der Fähigkeit zur Gen-Stilllegung durch das mutierte HP1-Protein nachgewiesen werden. Dies gelang mit Hilfe eines dafür etablierten Reporters auf Basis des Gal4/UAS-Systems aus der Fruchtfliege und beweist erstmalig die Funktion einer Acetylierung der HP1-Proteine.

Populationsgenetik und Phylogeographie des Archäophyten und Kulturreliktzeigers Vinca minor L. (Apocynaceae)

Das Kleine Immergrün (Vinca minor L.) aus der Familie der Apocynaceae ist in der Krautschicht sommergrüner Wälder Südeuropas heimisch, während es in weiten Teilen Mitteleuropas als wahrscheinlich von den Römern eingeführter, altetablierter Archäophyt gilt. Noch heute ist die Art als Kulturreliktzeiger häufig in der Umgebung ehemaliger römischer Tempel und mittelalterlicher Burgruinen zu finden. Zudem wird V. minor in zahlreichen Gartenformen kultiviert. In Teilen Nordamerikas wird der Chamaephyt hingegen als eingeführte, invasive Art eingestuft, die die einheimische Flora und Fauna bedroht. Da V. minor Stolonen bilden kann und in Mitteleuropa selten reife Samen beobachtet werden, wurde bislang vermutet, dass V. minor Bestände in Mitteleuropa sich rein asexuell erhalten. Diese Hypothese wurde aber bisher nie mit molekularen Methoden überprüft. Auch zur Populationsgenetik der Art ist bisher nichts bekannt. Aus diesen Gegebenheiten resultieren folgende Fragen: Wie hoch ist die genetische Diversität von V. minor im submediterranen Ursprungsgebiet im Vergleich zu Mitteleuropa und Nordamerika und wie ist sie in den Großregionen jeweils strukturiert? Korreliert die anthropogen bedingte Einführung mit einer genetischen Verarmung in Mitteleuropa? Gibt es in mitteleuropäischen und nordamerikanischen Populationen Hinweise auf sexuelle Reproduktion, oder erfolgt eine rein vegetative Vermehrung? Gibt es genetische Hinweise für Auswilderungen aus Gärten? Lassen sich die historischen Ausbreitungswege der Art von Süd- nach Mitteleuropa, innerhalb Mitteleuropas sowie nach Nordamerika rekonstruieren? Mikrosatellitenmarker stellen für populationsgenetische Analysen heute die weitaus gängigste Technik dar. Als codominante, locusspezifische Marker erlauben sie die präzise Erfassung populationsgenetischer Parameter zur Quantifizierung der genetischen Diversität und Struktur, die Abschätzung von Genfluss, und die Detektion von Klonen. Mikrosatelliten sind mit Hilfe neuer DNA-Sequenziertechniken (NGS) unproblematisch und kosteneffektiv isolierbar. Im Rahmen der hier vorliegenden Arbeit wurden daher zunächst nukleäre und plastidäre Mikrosatellitenmarker über NGS-454-Sequenzierung entwickelt. Etablierung von nukleären und plastidären Mikrosatellitenmarkern Zur Etablierung artspezifischer nukleärer Mikrosatellitenmarker wurden zwei Verfahren angewendet. Zum einen wurde in einer öffentlich zugänglichen, über 454-Sequenzierung der cDNA von V. minor gewonnene und im 'sequence read archive' von NCBI hinterlegte Datenbank (Akzessionsnummer SRX039641) nach Mikrosatelliten gesucht. Zum anderen wurde die 454-Technologie eingesetzt, um in Kooperation mit Dr. Bruno Huettel vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtung in Köln genomische Sequenzdaten anhand einer V. minor-Akzession zu generieren und aus diesen Mikrosatelliten zu etablieren. Eine Assemblierung der 723.230 cDNA-Sequenzen mit insgesamt 387 Mbp erzielte eine Reduzierung auf 267.199 Unigenes (267 Mbp), die der genomischen Sequenzen eine Reduzierung von 43.565 (18 Mbp) auf 24.886 Sequenzen (13,7 Mbp). Die assemblierten Datensätze enthielten 25.253 bzw. 1.371 Mikrosatellitenloci aus Mono- bis Hexa-Nukleotidmotiven. Die Effizienz der Assemblierung war somit v. a. bei den cDNA-Sequenzen gering. Da die Etablierung von Mikrosatellitenloci aber auch auf Basis redundanter Sequenzen möglich ist, sofern ein manueller Abgleich der selektierten Sequenzen erfolgt, wurde auf eine weitere Optimierung der Assemblierung verzichtet. Aus den so identifizierten Loci wurden 60 (cDNA) bzw. 35 (genomische DNA) Di-, Tri- und Tetranukleotidmotive selektiert, flankierende Primer synthetisiert und in umfangreichen Pilotstudien getestet. Jeweils neun der Loci erwiesen sich als robuste, polymorphe Marker. Die sieben vielversprechendsten Marker wurden schließlich für die populationsgenetische Untersuchung ausgewählt. Auch die Etablierung plastidärer Mikrosatellitenmarker erfolgte über zwei Ansätze. Zum einen wurde das Plastom von V. minor aus dem genomischen 454-Sequenzdatensatz rekonstruiert und auf das Vorhandensein von (A)n/(T)n-Wiederholungseinheiten hin untersucht. Für 14 der 17 dabei detektierten Loci konnten Primer entworfen werden. In einer Pilotstudie erwiesen sich vier der Loci als funktionelle, polymorphe Marker. Zusätzlich wurden die zehn universellen (ccmp) Primerpaare zur Amplifikation plastidärer Mikrosatellitenloci aus Weising & Gardner (1999) getestet, von denen zwei als funktionelle, polymorphe Marker für die Hauptstudie geeignet waren. Populationsgenetische und phylogeographische Analyse Ein Probenset aus insgesamt 967 Pflanzenproben aus 70 Populationen aus Mitteleuropa inkl. der Alpen, den Regionen südlich und westlich der Alpen sowie aus Kanada und 18 Cultivaren wurde mittels der sieben neu etablierten, artspezifischen nukleären Mikrosatellitenmarker populationsgenetisch untersucht. Dabei erwiesen sich 21 der 31 untersuchten Populationen südlich und westlich der Alpen als genetisch hoch divers, die übrigen 10 zeigten vor allem klonales Wachstum und wiesen jeweils ein bis drei Multilocus-Genotypen (MLGs) auf. In 30 der 36 mitteleuropäischen Vorkommen (inkl. der Alpen) sowie den kanadischen Beständen war jeweils nur ein einziger MLG präsent. Drei der Vorkommen zeigten mit einem Heterozygotendefizit einzelner Stichproben Hinweise auf Geitonogamie, an drei weiteren Vorkommen traten jeweils zwei sowohl hinsichtlich der Blütenfarbe und -architektur als auch des MLG unterschiedliche Linien auf. An einem dieser Vorkommen wurde ein Hybrid-Genotyp detektiert, bisher der einzige molekulare Hinweis auf sexuelle Reproduktion im engeren Sinn in Mitteleuropa. Die 967 Stichproben konnten insgesamt 310 individuellen Multilocus-Genotypen (MLGs) zugeordnet werden. Davon traten 233 MLGs nur in jeweils einer einzigen Probe auf, die 77 verbleibenden wurden in mehreren Akzessionen detektiert. Aus einer Simulation ging hervor, dass diese wiederholten MLGs auf rein asexuelle Reproduktion zurückzuführen sind. In Mitteleuropa waren lediglich 18 MLGs vertreten, von denen sieben an bis zu zehn, mehrere hundert Kilometer entfernten Fundorten auftraten. In Nordamerika gehören gar alle drei untersuchten Populationen dem gleichen Klon an. In Mitteleuropa traten in zwei Fällen somatische Mutationen zwischen zwei MLGs auf, sodass diese zu klonalen Linien (Multilocus-Linien; MLL) zusammengefasst werden konnten. Sieben der 18 Cultivare weisen einen zu diversen Freilandvorkommen identischen Genotypen auf. Die Ergebnisse reflektieren den durch die anthropogene Selektion bedingten genetischen Flaschenhalseffekt, in dessen Folge der Genpool von Vinca minor in Mitteleuropa gegenüber der südeuropäischen Heimat der Art stark reduziert wurde. Sexuelle Reproduktion in Mitteleuropa zwischen zwei genetisch unterschiedlichen Individuen ist nur an wenigen Standorten überhaupt möglich und da meist nur ein Klon am gleichen Fundort auftritt, sehr selten. Die Ausbreitung erfolgt zudem rein anthropogen und über erhebliche Strecken, wie die identischen MLGs an unterschiedlichen, weit auseinander liegenden Fundorten belegen. Südlich und westlich der Alpen hingegen ist sexuelle Reproduktion über Samen häufig. Aus den kalkulierten Neighbour-Joining Phenogrammen, Neighbour-Nets und der Bayes'schen Analyse ergibt sich prinzipiell eine Abtrennung der in Norditalien und Slowenien gelegenen Vorkommen von den übrigen Regionen, wohingegen mehrere mittelitalienische Populationen mit denen westlich der Alpen und den mitteleuropäischen Vorkommen in einer engeren genetischen Beziehung stehen. Da die mittelitalienischen Vorkommen jedoch Anzeichen anthropogenen Ursprungs aufweisen (Monoklonalität, Lage an Wegrändern oder Burgen), lassen sich diese Populationen nur bedingt als potentielle Ursprungspopulationen ableiten. Die genetisch diversen norditalienischen und slowenischen Populationen sind trotz der Fragmentierung der norditalienischen Waldvegetation insgesamt nur moderat voneinander differenziert (FST=0,14, GST=0,17, RST=0,19). Die AMOVA ergab, dass über 80 % der genetischen Variation auf Variation innerhalb der Populationen zurückzuführen ist. Dennoch ergab sich aus einem Mantel-Test eine zunehmende genetische Differenzierung mit zunehmender geographischer Distanz (r=0,59). Die phylogeographische Analyse wurde mit Hilfe von vier plastidären Mikrosatellitenmarkern aus der 454-Sequenzierung und zwei universellen plastidären ccmp-Mikrosatellitenloci durchgeführt. Untersucht wurden jeweils eine bis sechs Stichproben aus den o. g. 70 Populationen, die 18 Cultivare sowie zusätzliche Einzelproben aus mehreren Ländern, deren DNA aus Herbarbelegen isoliert wurde. Insgesamt wurden 297 Proben untersucht. Unter diesen wurden in der phylogeographischen Analyse sieben plastidäre Haplotypen detektiert. In der Region südlich der Alpen traten sechs Haplotypen auf (H1 bis H5, H7), in Mitteleuropa vier Haplotypen (H1 bis H3, H6), in Nordamerika, Großbritannien, Schweden und Nordamerika trat hingegen nur ein einziger Haplotyp H1 auf. Die beiden häufigsten Haplotypen nahmen im berechneten Haplotypen-Netzwerk periphere Positionen ein und waren durch sieben Mutationschritte voneinander getrennt. Südlich der Alpen ergab sich jedoch keine klare geographische Verteilung der Haplotypen. Auch die plastidären Daten indizieren somit eine geringere genetische Diversität in den Gebieten, wo V. minor eingeführt wurde. Der geographische Ursprung der mitteleuropäischen Vorkommen in Südeuropa konnte nicht abschließend geklärt werden, jedoch lässt das Vorkommen von zwei weit entfernten Haplotypen den Schluss zu, dass Vinca minor mindestens zweimal (und vermutlich mehrfach) unabhängig in Mitteleuropa eingeführt wurde.

Intervención y evaluación del desarrollo moral en la Educación Física en Primaria.

Analizar la influencia de las clases de Educación Física en el desarrollo moral de los niños y niñas. Analizar qué tipo de tareas psicomotrices, de cooperación o de cooperación oposición incrementan el desarrollo moral del alumnado. Diseñar un instrumento ad hoc semiestandarizado para evaluar el pensamiento moral de los niños y niñas de manera fiable, válida y generalizable. Se opta por la metodología observacional. El diseño utilizado se encuentra en el IV cuadrante siendo de carácter Nomotético, Seguimiento y Multidimensional (N-S-M). Se trata de un estudio nomotético ya que se observa el comportamiento de 47 niñas y 51 niños. Es un estudio de seguimiento, puesto que se ha observado el comportamiento del alumnado en un lapso de tiempo (dos trimestres del curso escolar). Y, por último, es un estudio multidimensional, considerando la multiplicidad metodológica que supone la utilización de un sistema mixto de formatos de campo y sistemas de categorías. En relación a la lógica experimental se trata de un diseño cuasi - experimental con pretest, postest, y grupos controles no equivalentes. La muestra del estudio está constituida por alumnado distribuido en 6 grupos de tercero a quinto (entre 8 y 11 años) de Educación Primaria. Todos los participantes pertenecen al mismo centro escolar de Educación Infantil y Primaria de la provincia de Málaga. La muestra está formada por 47 niñas que representan el 47.9 por ciento y 51 niños que representan al 52.1 por ciento. La distribución por género en la condición de control es de 48.1 por ciento niñas y 51.9 por ciento niños, (25 niñas y 27 niños) mientras que en el grupo experimental el 47.8 por ciento son niñas, mientras que el 52.2 por ciento son niños (22 niñas y 24 niños). Los grupos control y experimental se asignaron al azar a partir de los grupos controles construidos por el centro. La muestra pertenece a un Centro de Educación Infantil y Primaria (C.E.I.P.) de una población rural de aproximadamente 3500 habitantes. Se han utilizado distintos paquetes estadísticos, software de digitalización, dos cámaras de vídeo, un reproductor y un grabador de DVD, y un televisor, así como el material y las instalaciones utilizadas para el desarrollo de las sesiones de Educación Física. Junto a estos programas se han elaborado cuatro instrumentos: 1,- Programación de aula anual de Educación Física con actividades para el grupo control y para los grupos experimentales (psicomotrices, de cooperación, de cooperación-oposición). Con una metodología específica para el grupo experimental. 2,- Sistema mixto de formatos de campo y sistema de categoría. 3,- Cuestionario de Evaluación del Desarrollo Moral (CEDM). 4,- Cuestionario del profesorado. Se plantean nueve hipótesis que orientan la discusión científica de la investigación. Las tres primeras (H1, H2, H3) relativas a comprobar que el Programa psicomotriz, de cooperación y de cooperación - oposición incrementa el desarrollo moral del alumnado. La hipótesis cuarta considera que el Programa (psicomotriz, de cooperación y de cooperación - oposición) incrementa las capacidades. La quinta y sexta hipótesis se centran en determinar que tanto el instrumento construido ad hoc como el cuestionario CDEM son fiables, precisos y válidos. La séptima hipótesis expone que el Programa es válido y fiable. La octava hipótesis hace referencia a la comprobación de diferencias estadísticamente significativas en los cursos experimentales entre las distintas fases. Por lo tanto, las nueve hipótesis planteadas se han confirmado. Algunas de las propuestas que puedan desarrollar futuros trabajos de investigación son las siguientes: Realizar un estudio transversal y longitudinal, ampliando la muestra a toda la etapa de Educación Infantil, Primaria y Secundaria. Determinar cuales son las transferencias a otros ámbitos de la vida, el alcance del programa a lo largo de las distintas edades y de los distintos niveles de desarrollo moral. Desarrollar esta investigación en centros con distintas características para poder generalizar los resultados a mayor población. Valorar cómo afecta el programa en función del género. Realizar una investigación con un tipo de diseño diferente para determinar el efecto del tipo de tarea y de la metodología específica, siendo el objetivo primordial la promoción del desarrollo moral.

Categorización y estereotipos en un centro de enseñanzas medias.

Analizar la situación en la que tiene lugar la interacción entre profesores y alumnos. Comprobar la presencia y sentido de estereotipos entre unos y otros, y de autoestereotipos. Las hipótesis principales son las siguientes: H1. Alumnos y profesores son dos grupos claramente diferenciados que se asignan mutuamente ciertos adjetivos en un porcentaje significativo, lo cual indica la existencia de estereotipos. H2. Alumnos y profesores se asignan a sí mismos ciertos adjetivos en un porcentaje significativo, lo cual indica la existencia de autoestereotipo. H3. Si entre profesores y alumnos existe un sentimiento de etnocentrismo, los adjetivos más asignados en el autoestereotipo serán mayoritariamente de carácter positivo o favorable mientras los del heteroestereotipo tendrán carácter más negativo o desfavorable. H4. Si en el aula existen diferencias de estatus entre profesorado y alumnado, en las proposiciones sobre el grado de participación en la decisión de las cuestiones de clase, las respuestas de los profesores serán más restrictivas que las de los alumnos. H5. Si en el aula existen diferencias de roles entre profesorado y alumnado, en las proposiciones sobre el trato personal entre profesores y alumnos, las respuestas de los profesores serán menos abiertas que las de los alumnos. H6. Si ante una expectativa de acción no existe un conocimiento suficiente de las actitudes, entonces los profesores tenderán a esperar que los alumnos realicen elecciones más abiertas de lo que realmente eligen y los alumnos tenderán a esperar que los profesores realicen elecciones más restrictivas de lo que realmente eligen. Unos 400 alumnos de BUP, COU y FP, y 30 profesores de estos cursos en el Colegio Internacional de Educación de Palma. Los alumnos se tuvieron en cuenta en función de su presencia en unos días determinados, de su edad menor de 18 años y de la cumplementación adecuada del cuestionario. Los aspectos teóricos tratados son los siguientes: la adolescencia-juventud como grupo socio-cultural, el profesorado como grupo, el grupo del aula, la categorización, el estereotipo y la atribución, en relación al profesorado se tratan las siguientes variables: de BUP o FP, varones o mujeres, de letras o de ciencias, de menos de 34 años, entre 35 y 44 o de 45 en adelante, tutores o no tutores y con hijos en edad escolar o sin ellos. En relación al alumnado se tratan las siguientes variables: de BUP o FP, de electrónica, administrativo o jardín de infancia, varones o mujeres y de 15, 16, 17 o 18 años. Cuestionario que comprende una lista de 42 adjetivos para valorar a profesores y alumnos seleccionando 10 de ellos, más 2 proposiciones para realizar un sondeo en aspectos próximos a los mecanismos de categorización (por su carácter de valores) percibidos en el ámbito del aula. Para las dos primeras hipótesis se calculan los porcentajes de asignación en todos los adjetivos; de atribución esperable al azar según el número total de asignaciones, y el mínimo significativo para rechazar la posibilidad de atribución al azar al nivel de confianza del 95 por ciento siendo los adjetivos que superen el porcentaje los que constituiran el contenido de estereotipo. Se halla también el índice de uniformida para cada lista. Para la tercera hipótesis, tras obtener los adjetivos más utilizados, se calcula el x2, el nivel de confianza en ambos casos continúa siendo el 95 por ciento, después se comparan viendo si efectivamente los más aplicados en el heteroestereotipo tienden a ser negativos y los aplicados en el autoautoestereotipo, positivos. Para las hipótisis cuarta y quinta se analizan las diferencias de opinión entre profesores y alunos, mediante la prueba x2. Para la sexta hipótesis se analiza si existen diferencias significativas entre las expectativas de unos y lo que realmente eligen lo otros, aplicando de nuevo la prueba de x2. Categorización, estereotipia y atribución suelen ser considerados como un proceso social. La edad suele padecer estereotipos y prejuicios pero también los ejerce. Los jóvenes mantienen actitudes menos negativas sobre los adultos, que viceversa, en el ámbito escolar el profesor hace uso de categorizaciones y estereotipos mucho más basándose en el rendimiento escolar y, si acaso, en el comportamiento en el aula que a cualquier otra categoría. El alumno tenderá a categorizar al profesor no por su habilidad didáctica, sino más bien basándose en aspectos personales. Queda ampliamente confirmada H1, es decir, existen estereotipos mutuos entre profesores y alumnos. No existe diferencia significativa en el contenido del estereotipo en relación a los profesores, sea cual sea la variable tenida en cuenta. Por lo que respecta a los alumnos no se han hallado diferencias significativas entre las especialidades de FP, ni entre las edades y sólo un adjetivo ha conseguido significatividad en los subgrupos de BUP o FP (muy alta) y de varones o mujeres. Queda confirmada H2, es decir, tanto alumnos como profesores consideran un autoestereotipo. Con los profesores, se han detectado algunas diferencias significativas entre los de BUP y FP y letras o ciencias pero no entre las variables sexo, edad, ser tutor y tener hijos en edad escolar. Con los profesores, se han hallado diferencias significativas entre las variables BUP o FP y distintas especialidades de FP pero pocas diferencias en la variable edad. No ha habido diferencias en función del sexo. Los datos no parecen suficientes para extraer una conclusión sobre H3, sin embargo podría inferirse una tendencia positiva en el hetero y autoestereotipo de profesores, una tendencia negativa en el heteroestereotipo. Se confirma H4 y H5. Se confirma la primera serie de proposiciones de H6 pero se rechaza la segunda. Dado el carácter de estudio previo de este trabajo no se considera la posibilidad de establecer inferencias aplicables a la población en general.

La formaci??n pr??ctica del profesorado de EGB : investigaci??n experimental sobre una gu??a de pr??cticas

Contribuci??n a la mejora del alumnado de la Escuela Universitaria de formaci??n del profesorado de EGB, aumentando su nivel de conocimientos acerca de la realidad educativa, reduciendo su grado de ansiedad al verse enfrentados a determinados aspectos de la problem??tica escolar y mejorando las destrezas y habilidades docentes. La hip??tesis general afirma que con la gu??a experimental se conseguir??n estos objetivos. Las hip??tesis son las siguientes: H1. Si los alumnos reciben la gu??a, entonces sus conocimientos al final del periodo de pr??cticas son superiores que si no la hubieran recibido. H2. Si los alumnos reciben la gu??a, entonces manifestar??n unos ??ndices de ansiedad inferiores frente a la realidad escolar que si no la hubieran recibido. H3. Si los alumnos reciben la gu??a, entonces sus destrezas docentes al final de las pr??cticas ser??n mejores que si no la hubieran recibido. H4. Si las orientaciones dadas en la gu??a mejoran los conocimientos, el nivel de ansiedad y las destrezas docentes de los alumnos, entonces puede afirmarse que la gu??a contribuye a mejorar la organizaci??n de esta faceta de las pr??cticas. H5. Se espera que las variables del cuestionario correlacionen positivamente en los conocimientos y destrezas docentes pero negativamente en los conocimientos y ansiedad, y en las destrezas docentes y ansiedad. Totalidad de los alumnos matriculados en segundo curso de magisterio en la escuela universitaria del profesorado de EGB de la UIB, es decir, 154. Se les aplic?? el criterio de no tener experiencia docente previa ni ser repetidor y qued?? un total de 111 alumnos entre los cuales hab??a 12 varones y 99 mujeres. Se contemplaron todas las especialidades: filolog??a, ciencias, pre-escolar y sociales. 57 escuelas en donde se realizan pr??cticas, de las cuales 23 estaban en Palma y 34 en pueblos de las diferentes islas. Se utiliza un dise??o intersujeto, estableciendo al azar un grupo experimental y un grupo control. La parte te??rica enmarca la formaci??n profesional de los estudiantes de magisterio. Se plantea una propuesta de organizaci??n en bloques de contenido para la formaci??n psicol??gica del profesorado, con objeto de conocer a fondo el sujeto de la educaci??n, su desarrollo general y de tener en cuenta las diferencias individuales. A su vez, se centra la atenci??n en el periodo de pr??cticas escolares: su importancia; su evoluci??n hist??rica; los estudios sobre el tema; los modelos formativos existentes, en especial el de la escuela de maestros de Sant Cugat de la Universidad Aut??noma de Barcelona, al ser su Plan de Pr??cticas el mejor definido y estructurado; el perfil profesional; los contenidos, organizaci??n, supervisi??n, evaluaci??n, etc., de las pr??cticas; y, por ??ltimo, las nuevas tendencias, entre ellas las propuestas renovadoras de la tesis doctoral de la Dra. Benejam. En la parte experimental se elabora y pone a prueba la gu??a para orientar las pr??cticas de los alumnos. Cuestionario para medir las expectativas de los estudiantes de magisterio ante las pr??cticas. En un principio se cuestionaba sobre los conocimientos que esperaban alcanzar, la ansiedad y las destrezas docentes a constatar pero al ser las conclusiones demasiado gen??ricas se elabor?? un nuevo cuestionario que trataba cinco aspectos: 1. Conocimientos sobre la organizaci??n escolar, ??tems 1 a 18; 2. Conocimientos psicol??gicos, ??tems 19 a 33; 3. Conocimientos did??cticos, ??tems 34 a 50; 4. Ansiedad o nerviosismo provocado por situaciones o actividades concretas, ??tems 1 a 27; y 5. Habilidades o destrezas docentes, ??tems 1 a 30. Gu??a experimental de pr??cticas, de las funciones del alumno practicante y de actividades concretas a realizar antes, durante y despu??s de las pr??cticas. El cuestionario se valora con la escala de Lickert, de 1 a 7. Para las tres primeras hip??tesis se utiliza la prueba de comparaci??n de dos medias observadas en muestras con datos independientes. Los procedimientos estad??sticos con t de Student-Fisher y an??lisis de varianza. Se compara la varianza de las medias a partir de f de Snedecor. Para la quinta hip??tesis se utiliza la prueba de correlaciones, r de Pearson. Con los resultados obtenidos se puede contrastar la cuarta hip??tesis. Se utiliza el paquete estad??stico del Microstat-PC. En todos los planes de estudio analizados se considera que las pr??cticas de ense??anza son la base para la formaci??n del futuro maestro, al permitir el contacto con la realidad escolar. Parad??jicamente se advierte insatisfacci??n, provisionalidad y criterios cambiantes en gran parte de los an??lisis recogidos. El actual plan de estudios resulta inadecuado. Es preciso revisar contenidos a impartir en todas las materias curriculares teniendo en cuenta los trabajos interdisciplinares y revisar las pautas pedag??gicas. Las orientaciones que se den para eliminar las pr??cticas tienen una importancia decisiva. Es preciso preparar cuidadosamente el material y las actividades que el alumno ha de realizar, al igual que para las dem??s personas que han de colaborar en las pr??cticas. La hip??tesis sobre la efectividad de la gu??a no puede ser rechazada, pero tampoco se confirma plenamente. Ha afectado a los conocimientos, y en menor medida, a la ansiedad y las destrezas. Perfeccion??ndola se podr??an conseguir efectos mucho m??s claros en los tres bloques. Los conocimientos tienen poca influencia en la ansiedad, en cambio, las habilidades repercuten decisivamente en ella. Los problemas pr??cticos que preocupan a los profesores noveles son: su identificaci??n como profesores, el control de la disciplina, la organizaci??n del trabajo de clase y los problemas derivados del proceso de ense??anza y aprendizaje. Estos, suelen tener dificultades para adaptar los contenidos a distintos niveles de capacidad y motivaci??n, flexibilizar la ense??anza utilizando metodolog??a y recursos complementarios, atender a peculiaridades espec??ficas de ni??os problem??ticos sin descuidar la marcha general del grupo, contactar con padres y colegas, etc. Deber??a prestarse m??s atenci??n al tema de las habilidades frente al malestar docente. Las pr??cticas podr??an ser un buen periodo para la investigaci??n-acci??n. Si esta gu??a resulta un modelo ??til, podr??a experimentarse orientaciones an??logas con los dem??s agentes implicados en las pr??cticas docentes. La gu??a de pr??cticas se podr??a modificar con las siguientes sugerencias: 1. Elaborar una gu??a multifocal que contemplara todas las variables. 2. Perfeccionar el instrumento de medida, es decir, los ??tems del cuestionario; por ejemplo, en psicolog??a. 3. Dedicar m??s atenci??n a informar, antes de incorporarse a las escuelas, acerca de los objetivos, actividades a desarrollar, etc., y no s??lo a los alumnos, sino tambi??n a los maestros que los acogen en sus aulas y a los profesores tutores de la normal. 4. Tras remodelar la gu??a, evaluar su operatividad. 5. Guiar las actividades ansi??genas revisando el tipo de competencias que deseamos tengan los futuros profesores, orientando sobre los problemas derivados del proceso de ense??anza y aprendizaje, etc.

La superdotación : concepto y actitudes de los estudiantes de psicología, ciencias de la educación y magisterio.

Recoger de forma sistemática y precisa las actitudes, conocimientos, intereses y relación en general que los alumnos de psicología, pedagogía y magisterio como futuros profesionales mantienen con respecto a la superdotación. Las hipótesis de trabajo son: H1. El conocimiento que los alumnos de psicología, pedagogía y magisterio tienen sobre el tema de la superdotación es escaso. SH 1.1. Los currícula incluyen poca información sobre superdotación. SH 1.2. Reciben menos información sobre superdotados que sobre deficientes. SH 1.3. Carecen de una definición clara de superdotación. SH 1.4. La información y los conocimientos respecto al tema varían según la especialidad. H2. En la muestra seleccionada existe una escasa relación con el tema de la superdotación. SH 2.1. La relación con el tema varía según la especialidad. SH 2.2. La relación con la deficiencia mental es mayor que con la superdotación. H3. Las actitudes de los alumnos seleccionados hacia el tema de la superdotación son poco favorables. SH 3.1. Las actitudes sobre deficiencia mental son más favorables que aquellas referidas a la superdotación. SH 3.2. Las actitudes varían según la especialidad cursada por los sujetos de la muestra. H4. Los alumnos de psicología, pedagogía y magisterio desconocen cuáles son los objetivos educativos propios del trabajo con superdotados. SH 4.1. La muestra no diferencia los objetivos educativos para el trabajo con niños deficientes, normales o superdotados. SH 4.2. La selección de los objetivos varía en función de la especialidad cursada. 235 estudiantes seleccionados entre los alumnos matriculados en las cuatro especialidades de tercero de magisterio (76), en segundo (16) y quinto (11) de pedagogía, y en tercero (66) y quinto (66) de psicología, durante los cursos 88-89 y 89-90. En la parte teórica se presentan y describen los modelos más relevantes sobre la naturaleza y medición de la inteligencia y, a su vez, las principales investigaciones realizadas sobre el tema de la superdotación. Seguidamente se analizan las distintas definiciones existentes sobre la superdotación, recopilando las características más importantes de la misma. Para concluir se recogen los trabajos más destacados sobre opiniones, creencias y actitudes de distintos profesionales hacia los superdotados. La parte experimental queda claramente reflejada en el resto de apartados. Cuestionario compuesto por cinco partes diferentes: 1. Rejilla: dos, una para la superdotación y otra para deficiencia mental. Con ellas se podrá evaluar la importancia de la superdotación en función de las especialidades y sus currícula correspondientes. 2. Definiciones; para controlar el concepto que se tiene de la superdotación. 3. Cuestionario: dos, uno para superdotación y otro para deficiencia mental; valora las distintas opiniones, relación y conocimientos sobre el tema. 4. Actitudes: escala de Klaus K. Urban sobre actitudes hacia la educación del superdotado. Valora diferentes aspectos relacionados con el tema, como por ejemplo, la educación especial, la integración, etc. 5. Objetivos educativos. Se partió de una escala creada por Klaus K. Urban. Valora qué objetivos son relevantes para el trabajo con superdotados. Análisis descriptivo para rejilla, cuestionario, actitudes y objetivos educativos, lo cual da una primera aproximación a la agrupación de resultados a través de proporciones, separadamente para cada grupo. Contraste entre grupos con el método x2. Análisis factorial para conocer los componentes subyacentes principales con elección de factores eigen value superior a uno y rotación ortogonal VARIMAX. Se utiliza el Stadistical Package for Social Sciencies o SPSS. Análisis de contenido para el apartado de definición: ideas básicas de lo que es un superdotado. 1. Rejilla: la superdotación recibe una escasa atención en los estudios de psicología, pedagogía y magisterio de nuestra universidad. Los pedagogos apenas trabajan el tema. Se constatan diferencias de tiempo, amplitud y profundidad entre deficiencias y superdotación. Se confirma SH 1.1., SH 1.2. y SH 1.4. 2. Definición: suelen centrarse en conceptos psicométricos o características aptitudinales muy difusas confirmándose así la SH 1.3. 3. Cuestionario: Los alumnos no poseen libros sobre la superdotación, la asistencia a cursos, seminarios, conferencias, etc., sobre el tema es casi nula, nadie manifiesta conocer a algún profesional que la trabaje exceptuando el propio ámbito universitario. La cosa cambia bastante al tratar la deficiencia mental: la mayoría posee documentación y conoce a alguien que trabaja el tema. La falta de información sobre superdotados repercute en un menor interés por el tema. Muchos opinan que para trabajar con ellos necesitan mayor preparación. Al poseer mucha información sobre deficientes mentales se valora el tema como muy interesante e importante para su futuro profesional. Se confirma la segunda hipótesis, SH 2.1. y SH 2.2. 4. Actitudes: la superdotación necesita atención especial e integración en centros normales pero hay dispersión acerca de si la identificación temprana es o no perjudicial para su desarrollo y sobre la conveniencia de crear colegios especiales para estos niños. La deficiencia mental debe identificarse tempranamente; educación especial dirigida a sus necesidades, capacidades e intereses, integración aconsejable. La tercera hipótesis debería matizarse. Las actitudes hacia la superdotación son heterogéneas y poco claras aunque mayoritariamente favorables. Se confirma SH 3.1. pero no SH 3.2. 5. Objetivos educativos: se atribuyen los mismos a los grupos normales y superdotados pero no a los deficientes. Se confirma H4 y SH 4.1. pero no SH 4.2. Falta una teoría general que abarque los conocimientos que se tienen sobre el tema de la superdotación. Se detectan amplias perspectivas de futuro, cada vez son más numerosos los libros, revistas especializadas, congresos e instituciones dedicadas al tema. Es necesario preparar a los alumnos porque la demanda social de especialistas en este campo ya ha empezado y porque la buena información es el primer paso para conseguir mayor entendimiento, aceptación e interés hacia el tema.

Models curriculars i planificació de l'ensenyament, apropament a la racionalització instructiva del profesorat d'EGB a Mallorca. 'Modelos curriculares y planificación de la enseñanza, acercamiento a la racionalización instructiva del profesorado de EGB en Mallorca'.

Constatar si los profesores de EGB realizan o no una planificación o programación al preparar su tarea diaria. Conocer los niveles o formas de planificar. Confirmar las diferencias de planificación entre profesores de EGB con y sin experiencia. Comprender los elementos que caracterizan y diferencian los procesos de planificación, enseñanza e interacción en los profesores con y sin experiencia. Comprobar la validez de la utilización conjunta de técnicas de investigación cuantitativas y cualitativas. Las hipótesis son las siguientes: H1. Los profesores de EGB de Mallorca realizan una planificación o programación previa a su tarea docente. H2. Aquellos que planifican su tarea no siguen un modelo único. SH 2.1. Utilizan la planificación anual y/o trimestral. SH 2.2. Utilizan la planificación quincenal y-o semanal. H3. La planificación que realizan los profesores de EGB varía significativamente en función de los años de experiencia docente. SH 3.1. Varía el tipo de planificación. SH 3.2. Varía la elaboración en grupo. SH 3.3. Varían las finalidades atribuidas a la planificación anual y-o trimestral. SH 3.4. Varía la utilización de los objetivos educativos que recogen los programas renovados como fuente básica en la elaboración de la planificación anual y-o trimestral. SH 3.5. Varían los elementos que se incluyen en la planificación anual y-o trimestral. SH 3.6. Varía la finalidad básica de la planificación quincenal y-o semanal. SH 3.7. Varían los elementos que se incluyen en la planificación quincenal y-o semanal. SH 3.8. Varía la preparación diaria de la tarea docente. H4. La media del rendimiento de los alumnos de profesores con experiencia será más alta que la de los alumnos de profesores sin experiencia. Muestra primera: 301 profesores de EGB de las 50 escuelas seleccionadas al azar en el curso 87-88. Segunda muestra: dos grupos de 15 sujetos seleccionados en función de su experiencia docente y el tipo de centro. Tercera muestra: selección de dos aulas de quinto de EGB, 30 y 33 alumnos, con sus correspondientes maestros -uno con más experiencia que otro, uno centrado en el orden y adquisición de hábitos de estudio y el otro no. En el ámbito teórico se analizan las investigaciones producidas en el campo de la didáctica, diferenciando el paradigma proceso-producto, el mediacional y el ecológico. Con esta revisión se constata la validez de ciertas premisas conceptuales y metodológicas. Seguidamente, se realiza una reflexión sobre los elementos que conforman el currículum y se analiza la concreción de los distintos modelos en la planificación diaria del profesorado. El apartado experimental queda perfectamente reflejado en los demás apartados. Se utilizan conjuntamente instrumentos cuantitativos y cualitativos. A la primera muestra se le aplica un cuestionario para recoger información relativa a las tres primeras hipótesis. A la segunda muestra se le aplica una entrevista sobre la planificación que realizan los docentes. A la tercera muestra se le aplica una observación no participante de la planificación y enseñanza de una unidad didáctica de sociales para poder realizar un análisis cualitativo de los profesores con y sin experiencia. Posteriormente se realiza una prueba de rendimiento de los alumnos, test escrito de siete ítems, para poder valorar la última hipótesis. A los profesores se les insta a reflexionar mediante una entrevista en la que se escucha el registro auditivo de la explicación de la unidad didáctica para que así el profesor pueda verbalizar sus pensamientos y explicar las decisiones que ha tomado. Se dispone del paquete informático SPSSX para procesar los datos. Para las dos primeras hipótesis se utiliza el cálculo de los intervalos de confianza. Para las SH 3.1, 3.3, 3.5, 3.7 y 3.8 se utiliza la prueba de comparación de varias reparticiones observadas. El valor obtenido se compara con la ley de x2. Para las SH 3.2, 3.4 y 3.6 se utiliza la prueba de comparación de las dos proporciones observadas en grupos con datos independientes. Para la cuarta hipótesis se utiliza la prueba de comparación de dos medias observadas en muestras pequeñas con datos independientes. La contrastación se realiza con la ley de Student-Fisher. Se confirma la primera hipótesis al constatar que un 80 por ciento de los profesores de EGB realiza una programación o planificación previa. Se confirma la segunda hipótesis al existir diferentes modelos de planificación. La mayoría de planificaciones tienen un carácter anual y-o trimestral. Este tipo de programación cumple una finalidad organizativa, se elabora a partir de los programas renovados del MEC e incluye básicamente los objetivos de cada curso y el contenido básico de cada asignatura. Un 49,5 por ciento afirma que se encarga de su confección el equipo docente del mismo curso o ciclo. La programación quincenal y-o semanal tiene como finalidad primordial la selección de actividades de aprendizaje para los alumnos; varían los aspectos incluidos en su redacción. La tercera hipótesis queda rechazada al no variar excesivamente la planificación en función de los años de experiencia docente. Se rechaza la cuarta hipótesis ya que el rendimiento de los alumnos no depende de la experiencia docente de sus profesores. Urge incluir en los programas de formación del profesorado elementos instruccionales que propicien la reflexión sobre la propia tarea introduciendo un esquema de acción a tres niveles: dotar de herramientas y técnicas de investigación, planificación y observación; examinar críticamente la propia inserción profesional como profesor y propiciar un enfoque crítico a los futuros maestros. Respecto al apartado curricular, se puede proponer un modelo empírico adjuntando una nueva figura, la de diseñador y evaluador del currículum para que dinamice la relación teoría-práctica, posibilitando la reflexión sobre situaciones concretas del aula. Es necesario desarrollar nuevas investigaciones sobre el tema de carácter descriptivo, estadístico, experimental y cualitativo. Metodológicamente conviene investigar en equipo y tratar un solo problema a la vez. Se debe conocer el concepto funcional de profesor existente tras cada modelo de diseño curricular.