Influencia de la castración y la línea genética paterna sobre el rendimiento productivo y la calidad de la canal y de la carne en cerdos sacrificados a pesos elevados

El objetivo general de esta Tesis Doctoral fue estudiar la influencia del sexo, el método de castración de los machos y la línea genética paterna sobre la productividad y la calidad de la canal y de la carne en cerdos blancos sacrificados a pesos elevados con destino a la industria de los productos curados de calidad. En el experimento 1, se utilizaron 360 cerdos sacrificados a 125 kg de peso vivo (PV) para estudiar la influencia del sexo y la castración [machos inmunocastrados (MI), machos castrados quirúrgicamente (MC) y hembras enteras (HE)] de dos líneas genéticas paternas Large White (Top York y Tempo) sobre los rendimientos productivos y la calidad de la canal y de la carne. La línea materna utilizada fue Large White × Landrace en todos los casos. Los MI se inmunizaron contra el factor de liberación de gonadotropina (GnRF) mediante la utilización de Improvac a los 78 (16 d en prueba) y 126 (64 d en prueba y 48 d antes del sacrificio) d de edad. Cada uno de los 6 tratamientos experimentales fue replicado 6 veces (cuadra con 10 cerdos). Desde el inicio de la prueba hasta el día de la primera inyección con Improvac (62 a 78 d de edad) los MI y las HE crecieron menos (P < 0,001) que los MC sin que se observaran diferencias en el consumo medio diario de pienso (CMD). Los MC tuvieron peor eficiencia alimenticia que las HE con los MI mostrando valores intermedios (P < 0,01). Entre las dos inyecciones de Improvac (78 a 126 d de edad), los MI crecieron y comieron menos que los MC, mostrando las HE valores intermedios (P < 0,001). Los MI fueron más eficientes que las HE y ambos más eficientes que los MC (P < 0,001). Sin embargo, desde la segunda inyección de Improvac hasta el sacrificio (126 a 174 d de edad) los MI crecieron más y fueron más eficientes (P < 0,001) que las HE y los MC. Al final de la prueba, MI y MC crecieron más (P < 0,01) que HE. Asimismo, los MI fueron más eficientes (P < 0,001) pero presentaron menor rendimiento de canal (P < 0,001) que los MC y las HE. Por otro lado, los MI y las HE depositaron menos grasa dorsal que los MC (P < 0,001). Las hembras tuvieron mayor rendimiento de lomo y menos grasa intramuscular que MI y MC (P < 0,01). Asimismo, las HE tuvieron mayor rendimiento de jamón en fresco y perfilado que los MC con los MI mostrando valores intermedios (P < 0,05). Los cerdos híbridos procedentes de machos Tempo crecieron más (P < 0,001) que los procedentes de machos Top York, sin que se encontraran diferencias para el CMD o para la eficiencia alimenticia. Los híbridos de los cruces con Top York tuvieron mejores rendimientos de jamones frescos y perfilados (P < 0,05) pero menor rendimiento de lomo y menos grasa intramuscular que los cruces con Tempo (P < 0,01). En conclusión, los MI presentaron mejor eficiencia alimenticia, pero menor rendimiento de canal que los MC y las HE. El contenido en grasa intramuscular fue similar entre MC y MI y superior para ambos que para las HE. Los cruces procedentes de la línea paterna Tempo crecieron más y tuvieron mayor contenido en grasa intramuscular, pero un rendimiento en jamón perfilado ligeramente inferior al de los cruces procedentes de la línea paterna Top York. Se concluye que la inmunocastración de los machos es una alternativa viable a la castración quirúrgica para la producción de cerdos pesados destinados a la industria de los productos curados. Debido a su mayor potencial de crecimiento y mayor contenido en grasa intramuscular, los híbridos procedentes de la línea paterna Tempo presentan ventajas frente a los híbridos procedentes de la línea paterna Top York cuando se destinan a la industria de productos curados de calidad. En el experimento 2, se utilizaron 240 cerdos para comparar los rendimientos productivos y los parámetros de calidad de la canal de MI, MC y HE destinados a la industria de productos cárnicos curados procedentes del cruce de la línea materna Large White × Landrace con la línea genética paterna Duroc o Pietrain. Entre las 2 inyecciones de Improvac (87 a 137 d de edad), los MI y las HE crecieron menos que los MC (P < 0,01). Asimismo, los MI comieron menos pienso que las HE y ambos menos que los MC (2,33, 2,55 y 2,77 kg/d; respectivamente; P < 0,001). Como resultado, los MI fueron más eficientes que los MC y las HE (P < 0,001). Desde la segunda inyección de Improvac hasta el momento del sacrificio (137 a 164 d de edad), los MI fueron más eficientes que las HE y ambos más que los MC (0,346, 0,323 y 0,300, respectivamente; P < 0,001). Las diferencias observadas en este periodo entre los sexos en cuanto a rendimientos productivos fueron más pronunciadas en los cerdos procedentes de la línea paterna Pietrain que los de la línea Duroc (P < 0,05 para la interacción). En el global de la prueba (87 a 164 d de edad) el sexo no afectó al crecimiento en los cerdos procedentes de la línea paterna Duroc pero en los cerdos procedentes de la línea paterna Pietrain, los MI y los MC crecieron más que las HE (P < 0,05 para la interacción). Asimismo, los MI tuvieron mejor eficiencia alimenticia (0,406, 0,364 y 0,380, P < 0,001) y menor rendimiento de la canal (76,6, 78,1 y 78,8%; P < 0,001) que los MC y las HE. Las canales de las HE fueron más magras que las canales de los MC, con las canales de los MI mostrando valores intermedios (P < 0,01). El rendimiento en jamones y lomos fue mayor para las HE que para los MI y los MC (P < 0,001). El contenido en grasa intramuscular fue menor en las HE que en los MC, con los MI mostrando valores intermedios (3,5 vs. 3,9 y 3,7%; P < 0,05). Por otra parte, los híbridos procedentes de machos Duroc crecieron más rápido (1,167 vs. 0,986 kg/d; P < 0,001), consumieron más pienso (3,07 vs. 2,56 kg/d; P < 0,001) y tuvieron más grasa intramuscular (P < 0,001), pero menor rendimiento en jamones y lomos (P < 0,01) que los híbridos procedentes de machos Pietrain. Se concluye que los MI presentaron mejores productividades pero menores rendimientos de canal que MC y HE. El contenido en grasa intramuscular en el músculo longissimus dorsi fue menor para las HE que para los MC con valores intermedios para los MI. Los cruces procedentes de la genética paterna Duroc crecieron más y tuvieron más grasa intramuscular pero menos rendimiento de jamón que los cerdos procedentes de machos Pietrain. Por tanto, los MI deben ser preferidos a los MC y los cruces con la línea paterna Duroc deben ser preferidos a los cruces con Pietrain para producir canales cuando sus partes nobles están destinadas a la industria de productos cárnicos curados. En base a estos resultados, se concluye que la inmunocastración es una alternativa factible a la castración quirúrgica y que líneas genéticas paternas Tempo y Duroc son mejores para la producción de cerdo blanco pesado que las líneas Top York y Pietrain. Las interacciones entre el sexo y las líneas genéticas paternas estudiadas, sugieren que el resultado final depende en parte de la línea genética paterna utilizada. En cualquier caso, la inmunocastración es una alternativa factible a la castración quirúrgica para la producción de canales destinadas a la industria de los productos cárnicos curados. ABSTRACT The general aim of this PhD Thesis was to study the influence of sex, method of castration, and genetic background of the sire line on growth performance and carcass and meat quality merits of heavy white pigs destined to the dry-cured industry. In experiment 1, 360 pigs slaughtered at 125 kg of body weight were used to study the influence of sex and castration methodology [immunocastrated males (ICM), surgically castrated males (SCM), and intact females (IF)] of 2 terminal Large White sire lines (Top York and Tempo) on growth performance and carcass and meat quality. The female line was Large White × Landrace in all cases. The ICM pigs were immunized against gonadotropin-releasing factor with Improvac at 78 (16 d on trial) and 126 (64 d on trial and 48 d before slaughter) d of age. Each of the 6 treatments was replicated 6 times (10 pigs/pen). From the start of the experiment to the day of the first Improvac injection (62 to 78 d of age), ICM and IF grew slowlier (P < 0.001) than SCM but no differences in feed intake were detected. The SCM pigs had greater gain to feed ratio (G:F) than the IF with the ICM pigs being intermediate (P < 0.01). Between the 2 Improvac injections (78 to 126 d of age), the ICM pigs ate less feed (P < 0.001) and grew slowlier rate than the SCM pigs, with the growth of IF being intermediate. The ICM pigs were more efficient than the IF, and both were more efficient than the SCM pigs (P < 0.001). However, from the second Improvac injection to slaughter (126 to 174 d of age), the ICM pigs grew at a faster rate (P < 0.001) and were more efficient (P < 0.001) than the IF and the SCM pigs. Cumulatively, ICM and SCM pigs grew faster (P < 0.01) than IF and the ICM pigs were more efficient than the other two sexes (P < 0.001). However, the ICM pigs had reduced (P < 0.001) carcass yield compared with SCM and IF. The ICM and IF pigs also had less (P < 0.001) backfat depth than the SCM pigs. Intact females had higher (P < 0.01) loin yield but less intramuscular fat (P < 0.01) than ICM and SCM pigs and higher (P < 0.05) fresh and trimmed ham yields than SCM pigs, with ICM pigs being intermediate. Crossbreds from the Tempo sires grew faster (P < 0.001) than crossbreds from the Top York sires but no differences (P > 0.10) were detected for feed intake or feed efficiency. Crossbreds from the Top York sires had higher (P < 0.05) fresh and trimmed ham yields but less (P < 0.01) loin yield and intramuscular fat content than crossbreds from the Tempo sires. In conclusion, ICM pigs are more efficient, but have less carcass yield than SCM and IF pigs. The intramuscular fat content was lowest for the IF and similar for ICM and SCM pigs. Crossbreds from Tempo sires were heavier and had greater intramuscular fat content, but had less trimmed ham yield as compared with crossbreds from the Top York sires. Immunocastrated pigs can replace SCM pigs for the production of heavy pigs destined for the dry-cured industry. Because of increased carcass weight and the higher intramuscular content, crossbreds from Tempo sires may have an advantage over crossbreds from Top York sires for the dry-cured industry. In experiment 2, a total of 240 pigs were used to compare growth performance and carcass quality traits of immunocastrated males, surgically castrated males, and intact females of crossbreds from Large White × Landrace females and Duroc or Pietrain sires destined to the dry-cured industry. Between the 2 Improvac injections (87 and 137 d of age), ICM and IF pigs had lower average daily gain (ADG) than SCM pigs (P < 0.01). Also, ICM pigs ate less feed than IF and both type of pigs ate less than SCM pigs (2.33, 2.55, and 2.77 kg/d; P < 0.001). Consequently, ICM pigs had better G:F than SCM and IF (P < 0.001). From the second Improvac injection to slaughter (137 to 164 d of age), ICM pigs were more efficient than IF and both were more efficient than SCM pigs (0.346, 0.323, and 0.300 g/g; P < 0.001). The differences in growth performance among genders observed in this period were more pronounced for the Pietrain than for the Duroc crossbreds (P < 0.05 for the interaction). For the entire experimental period (87 to 164 d of age), gender did not affect ADG for Duroc crossbreds but for Pietrain crossbreds ICM and SCM had higher ADG than IF (P < 0.05 for the interaction). The ICM pigs had better feed efficiency (0.406, 0.364, and 0.380; g/g; P < 0.001) and lower carcass yield (76.6, 78.1, and 78.8%; P < 0.001) than SCM or IF. Carcasses from IF were leaner than carcasses from SCM with carcasses from ICM being intermediate (P < 0.01). Ham and loin (P < 0.001) yields were higher for IF than for ICM or SCM pigs. Intramuscular fat content was lower for IF than for SCM pigs with that of ICM pigs being intermediate (3.5 vs. 3.9 and 3.7%; P < 0.05). Cumulatively, crossbreds from Duroc sires had higher ADG (1.167 vs. 0.986 kg/d; P < 0.001) and average daily feed intake (3.07 vs. 2.56 kg/d; P < 0.001) and more intramuscular fat (P < 0.001) but less ham and loin yields (P < 0.01) than crossbreds from Pietrain sires. It is concluded that growth performance was better, but carcass yield lower, for ICM pigs than for SCM and IF. Intramuscular fat content in longissimus dorsi muscle was lower for IF than for SCM pigs with ICM pigs being intermediate. Crossbreds from Duroc sires grew faster and had more intramuscular fat but less ham yield than crossbreds from Pietrain sires. Therefore, ICM pigs should be preferred to SCM pigs, and Duroc crossbreds should be preferred to Pietrain crossbreds to produce carcasses destined to the production of primal cuts for the dry-cured industry. We conclude that immunocastration might be a sound alternative to surgical castration in pigs and that Tempo and Duroc might be better for the production of heavy pigs than Top York and Pietrain. The interactions reported between sex and genetic sire line, suggested that the benefits of immunocastration as an alternative to surgical castration might depend at least part on the sire line used. In any case, immunocastration is a good alternative to surgical castration for the production of carcasses destined to the dry-cured industry.

Functioning of the Drosophila integral U1/U2 protein Snf independent of U1 and U2 small nuclear ribonucleoprotein particles is revealed by snf+ gene dose effects

Snf, encoded by sans fille, is the Drosophila homolog of mammalian U1A and U2B′′ and is an integral component of U1 and U2 small nuclear ribonucleoprotein particles (snRNPs). Surprisingly, changes in the level of this housekeeping protein can specifically affect autoregulatory activity of the RNA-binding protein Sex-lethal (Sxl) in an action that we infer must be physically separate from Snf’s functioning within snRNPs. Sxl is a master switch gene that controls its own pre-mRNA splicing as well as splicing for subordinate switch genes that regulate sex determination and dosage compensation. Exploiting an unusual new set of mutant Sxl alleles in an in vivo assay, we show that Snf is rate-limiting for Sxl autoregulation when Sxl levels are low. In such situations, increasing either maternal or zygotic snf+ dose enhances the positive autoregulatory activity of Sxl for Sxl somatic pre-mRNA splicing without affecting Sxl activities toward its other RNA targets. In contrast, increasing the dose of genes encoding either the integral U1 snRNP protein U1-70k, or the integral U2 snRNP protein SF3a60, has no effect. Increased snf+ enhances Sxl autoregulation even when U1-70k and SF3a60 are reduced by mutation to levels that, in the case of SF3a60, demonstrably interfere with Sxl autoregulation. The observation that increased snf+ does not suppress other phenotypes associated with mutations that reduce U1-70k or SF3a60 is additional evidence that snf+ dose effects are not caused by increased snRNP levels. Mammalian U1A protein, like Snf, has a snRNP-independent function.

Isolation and characterization of a MAGE gene family in the Xp21.3 region.

A human gene with strong homology to the MAGE gene family located in Xq27-qter has been isolated by using exon-trapping of cosmids in the Xp21.3 region. We have mapped and sequenced cDNA and genomic clones corresponding to this gene, MAGE-Xp, and shown that the last exon contains the open reading frame and is present in a minimum of five copies in a 30-kb interval. MAGE-Xp is expressed only in testis and, unlike the Xq27-qter MAGE genes, it is not expressed in any of 12 different tumor tissues tested. However, the gene and predicted protein structure are conserved, suggesting a similar function. MAGE-Xp is located in the 160-kb critical interval defined for the locus involved in sex determination within Xp21 and is 50 kb distal to the DAX-1 gene, which is responsible for X-chromosome-linked adrenal hypoplasia congenita.

La riproduzione nei rettili: nuove prospettive e sviluppi futuri

L’allevamento in cattività dei rettili è in costante crescita negli ultimi anni e richiede conoscenze mediche sempre più specialistiche per far fronte ai numerosi problemi legati a questi animali. Il corretto approccio medico prevede una profonda conoscenza delle specie prese in esame dal momento che la maggior parte delle problematiche riproduttive di questi animali sono legate ad una non corretta gestione dei riproduttori. L’apparato riproduttore dei rettili è estremamente vario a seconda delle specie prese in considerazione. Sauri ed ofidi possiedono due organi copulatori denominati emipeni e posizionati alla base della coda caudalmente alla cloaca che vengono estroflessi alternativamente durante l’accoppiamento per veicolare lo spera all’interno della cloaca della femmina. In questi animali il segmento posteriore renale è chiamato segmento sessuale, perché contribuisce alla formazione del fluido seminale. Tale porzione, durante la stagione dell’accoppiamento, diventa più voluminosa e cambia drasticamente colore, tanto che può essere confusa con una manifestazione patologica. I cheloni al contrario possiedono un unico pene che non viene coinvolto nella minzione. In questi animali. I testicoli sono due e sono situati all’interno della cavità celomatica in posizione cranioventrale rispetto ai reni. I testicoli possono variare notevolmente sia come forma che come dimensione a seconda del periodo dell’anno. Il ciclo estrale dei rettili è regolato, come pure nei mammiferi, dagli ormoni steroidei. La variazione di questi ormoni a livello ematico è stata studiato da diversi autori con il risultato di aver dimostrato come la variazione dei dosaggi degli stessi determini l’alternanza delle varie fasi del ciclo riproduttivo. La relazione tra presenza di uova (anche placentari) ed alti livelli di progesterone suggerisce che questo ormone gioca un ruolo importante nelle riproduzione delle specie ovipare per esempio stimolando la vascolarizzazione degli ovidutti durante i tre mesi in cui si ha lo sviluppo delle uova. Il 17-beta estradiolo è stato descritto come un ormone vitellogenico grazie alla sua capacità di promuovere lo sviluppo dei follicoli e la formazione di strati protettivi dell’uovo. L’aumento del livello di estradiolo osservato esclusivamente nelle femmine in fase vitellogenica è direttamente responsabile della mobilizzazione delle riserve materne in questa fase del ciclo. Va sottolineato come il progesterone sia in effetti un antagonista dell’estradiolo, riducendo la vitellogenesi e intensificando gli scambi materno fetali a livello di ovidutto. Le prostaglandine (PG) costituiscono un gruppo di molecole di origine lipidica biologicamente attive, sintetizzate sotto varie forme chimiche. Sono noti numerosi gruppi di prostaglandine ed è risputo che pesci, anfibi, rettili e mammiferi sintetizzano una o più prostaglandine partendo da acidi grassi precursori. Queste sostanze anche nei rettili agiscono sulla mucosa dell’utero aumentandone le contrazioni e sui corpi lutei determinandone la lisi. La maturità sessuale dei rettili, dipende principalmente dalla taglia piuttosto che dall’età effettiva dell’animale. In cattività, l’alimentazione e le cure dell’allevatore, possono giocare un ruolo fondamentale nel raggiungimento della taglia necessaria all’animale per maturare sessualmente. Spesso, un animale d’allevamento raggiunge prima la maturità sessuale rispetto ai suoi simili in natura. La maggior parte dei rettili sono ovipari, ovvero depongono uova con guscio sulla sabbia o in nidi creati appositamente. La condizione di ovoviviparità è riscontrabile in alcuni rettili. Le uova, in questo caso, vengono ritenute all’interno del corpo, fino alla nascita della progenie. Questa può essere considerata una strategia evolutiva di alcuni animali, che in condizioni climatiche favorevoli effettuano l’ovo deposizione, ma se il clima non lo permette, ritengono le uova fino alla nascita della prole. Alcuni serpenti e lucertole sono vivipari, ciò significa che l’embrione si sviluppa all’interno del corpo dell’animale e che è presente una placenta. I piccoli fuoriescono dal corpo dell’animale vivi e reattivi. La partenogenesi è una modalità di riproduzione asessuata, in cui si ha lo sviluppo dell’uovo senza che sia avvenuta la fecondazione. Trenta specie di lucertole e alcuni serpenti possono riprodursi con questo metodo. Cnemidophorus uniparens, C. velox e C. teselatus alternano la partenogenesi a una riproduzione sessuata, a seconda della disponibilità del maschio. La maggior parte dei rettili non mostra alcuna cura materna per le uova o per i piccoli che vengono abbandonati al momento della nascita. Esistono tuttavia eccezioni a questa regola generale infatti alcune specie di pitoni covano le uova fino al momento della schiusa proteggendole dai predatori e garantendo la giusta temperatura e umidità. Comportamenti di guardia al nido sono poi stati documentati in numerosi rettili, sia cheloni che sauri che ofidi. Nella maggior parte delle tartarughe, la riproduzione è legata alla stagione. Condizioni favorevoli, possono essere la stagione primaverile nelle zone temperate o la stagione umida nelle aree tropicali. In cattività, per riprodurre queste condizioni, è necessario fornire, dopo un periodo di ibernazione, un aumento del fotoperiodo e della temperatura. L’ atteggiamento del maschio durante il corteggiamento è di notevole aggressività, sia nei confronti degli altri maschi, con i quali combatte copiosamente, colpendoli con la corazza e cercando di rovesciare sul dorso l’avversario, sia nei confronti della femmina. Infatti prima della copulazione, il maschio insegue la femmina, la sperona, la morde alla testa e alle zampe e infine la immobilizza contro un ostacolo. Il comportamento durante la gravidanza è facilmente riconoscibile. La femmina tende ad essere molto agitata, è aggressiva nei confronti delle altre femmine e inizia a scavare buche due settimane prima della deposizione. La femmina gravida costruisce il nido in diverse ore. Scava, con gli arti anteriori, buche nel terreno e vi depone le uova, ricoprendole di terriccio e foglie con gli arti posteriori. A volte, le tartarughe possono trattenere le uova, arrestando lo sviluppo embrionale della prole per anni quando non trovano le condizioni adatte a nidificare. Lo sperma, inoltre, può essere immagazzinato nell’ovidotto fino a sei anni, quindi la deposizione di uova fertilizzate può verificarsi senza che sia avvenuto l’accoppiamento durante quel ciclo riproduttivo. I comportamenti riproduttivi di tutte le specie di lucertole dipendono principalmente dalla variazione stagionale, correlata al cambiamento di temperatura e del fotoperiodo. Per questo, se si vuole far riprodurre questi animali in cattività, è necessario valutare per ogni specie una temperatura e un’illuminazione adeguata. Durante il periodo riproduttivo, un atteggiamento caratteristico di diverse specie di lucertole è quello di riprodurre particolari danze e movimenti ritmici della testa. In alcune specie, possiamo notare il gesto di estendere e retrarre il gozzo per mettere in evidenza la sua brillante colorazione e richiamare l’attenzione della femmina. L’aggressività dei maschi, durante la stagione dell’accoppiamento, è molto evidente, in alcuni casi però, anche le femmine tendono ad essere aggressive nei confronti delle altre femmine, specialmente durante l’ovo deposizione. La fertilizzazione è interna e durante la copulazione, gli spermatozoi sono depositati nella porzione anteriore della cloaca femminile, si spostano successivamente verso l’alto, dirigendosi nell’ovidotto, in circa 24-48 ore; qui, fertilizzano le uova che sono rilasciate nell’ovidotto dall’ovario. Negli ofidi il corteggiamento è molto importante e i comportamenti durante questa fase possono essere diversi da specie a specie. I feromoni specie specifici giocano un ruolo fondamentale nell’attrazione del partner, in particolar modo in colubridi e crotalidi. La femmina di queste specie emette una traccia odorifera, percepita e seguita dal maschio. Prima dell’accoppiamento, inoltre, il maschio si avvicina alla femmina e con la sua lingua bifida o con il mento, ne percorre tutto il corpo per captare i feromoni. Dopo tale comportamento, avviene la copulazione vera e propria con la apposizione delle cloache; gli emipeni vengono utilizzati alternativamente e volontariamente dal maschio. Durante l’ovulazione, il serpente aumenterà di volume nella sua metà posteriore e contrazioni muscolari favoriranno lo spostamento delle uova negli ovidotti. In generale, se l’animale è oviparo, avverrà una muta precedente alla ovo deposizione, che avviene prevalentemente di notte. Gli spermatozoi dei rettili sono morfologicamente simili a quelli di forme superiori di invertebrati. La fecondazione delle uova, da parte di spermatozoi immagazzinati nel tratto riproduttivo femminile, è solitamente possibile anche dopo mesi o perfino anni dall’accoppiamento. La ritenzione dei gameti maschili vitali è detta amphigonia retardata e si ritiene che questa caratteristica offra molti benefici per la sopravvivenza delle specie essendo un adattamento molto utile alle condizioni ambientali quando c’è una relativa scarsità di maschi conspecifici disponibili. Nell’allevamento dei rettili in cattività un accurato monitoraggio dei riproduttori presenta una duplice importanza. Permette di sopperire ad eventuali errori di management nel caso di mancata fertilizzazione e inoltre permette di capire quale sia il grado di sviluppo del prodotto del concepimento e quindi di stabilire quale sia il giorno previsto per la deposizione. Le moderne tecniche di monitoraggio e l’esperienza acquisita in questi ultimi anni permettono inoltre di valutare in modo preciso lo sviluppo follicolare e quindi di stabilire quale sia il periodo migliore per l’accoppiamento. Il dimorfismo sessuale nei serpenti è raro e anche quando presente è poco evidente. Solitamente nei maschi, la coda risulta essere più larga rispetto a quella della femmina in quanto nel segmento post-cloacale vi sono alloggiati gli emipeni. Il maschio inoltre, è generalmente più piccolo della femmina a parità di età. Molti cheloni sono sessualmente dimorfici sebbene i caratteri sessuali secondari siano poco apprezzabili nei soggetti giovani e diventino più evidenti dopo la pubertà. In alcune specie si deve aspettare per più di 10 anni prima che il dimorfismo sia evidente. Le tartarughe di sesso maschile tendono ad avere un pene di grosse dimensioni che può essere estroflesso in caso di situazioni particolarmente stressanti. I maschi sessualmente maturi di molte specie di tartarughe inoltre tendono ad avere una coda più lunga e più spessa rispetto alle femmine di pari dimensioni e la distanza tra il margine caudale del piastrone e l’apertura cloacale è maggiore rispetto alle femmine. Sebbene la determinazione del sesso sia spesso difficile nei soggetti giovani molti sauri adulti hanno dimorfismo sessuale evidente. Nonostante tutto comunque anche tra i sauri esistono molte specie come per esempio Tiliqua scincoides, Tiliqua intermedia, Gerrhosaurus major e Pogona vitticeps che anche in età adulta non mostrano alcun carattere sessuale secondario evidente rendendone molto difficile il riconoscimento del sesso. Per garantire un riconoscimento del sesso degli animali sono state messe a punto diverse tecniche di sessaggio che variano a seconda della specie presa in esame. L’eversione manuale degli emipeni è la più comune metodica utilizzata per il sessaggio dei giovani ofidi ed in particolare dei colubridi. I limiti di questa tecnica sono legati al fatto che può essere considerata attendibile al 100% solo nel caso di maschi riconosciuti positivi. L’eversione idrostatica degli emipeni esattamente come l’eversione manuale degli emipeni si basa sull’estroflessione di questi organi dalla base della coda, pertanto può essere utilizzata solo negli ofidi e in alcuni sauri. La procedura prevede l’iniezione di fluido sterile (preferibilmente soluzione salina isotonica) nella coda caudalmente all’eventuale posizione degli emipeni. Questa tecnica deve essere eseguita solo in casi eccezionali in quanto non è scevra da rischi. L’utilizzo di sonde cloacali è il principale metodo di sessaggio per gli ofidi adulti e per i sauri di grosse dimensioni. Per questa metodica si utilizzano sonde metalliche dello spessore adeguato al paziente e con punta smussa. Nei soggetti di genere maschile la sonda penetra agevolmente al contrario di quello che accade nelle femmine. Anche gli esami radiografici possono rendersi utili per il sessaggio di alcune specie di Varani (Varanus achanturus, V. komodoensis, V. olivaceus, V. gouldi, V. salvadorii ecc.) in quanto questi animali possiedono zone di mineralizzazione dei tessuti molli (“hemibacula”) che possono essere facilmente individuate nei maschi. Diversi studi riportano come il rapporto tra estradiolo e androgeni nel plasma o nel liquido amniotico sia un possibile metodo per identificare il genere sessuale delle tartarughe. Per effettuare il dosaggio ormonale, è necessario prelevare un campione di sangue di almeno 1 ml ad animale aspetto che rende praticamente impossibile utilizzare questo metodo di sessaggio nelle tartarughe molto piccole e nei neonati. L’ecografia, volta al ritrovamento degli emipeni, sembra essere un metodo molto preciso, per la determinazione del sesso nei serpenti. Uno studio compiuto presso il dipartimento di Scienze Medico Veterinarie dell’Università di Parma, ha dimostrato come questo metodo abbia una sensibilità, una specificità e un valore predittivo positivo e negativo pari al 100%. La radiografia con mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata possono essere utilizzate nel sessaggio dei sauri, con buoni risultati. Uno studio, compiuto dal dipartimento di Scienze Medico Veterinarie, dell’Università di Parma, ha voluto mettere a confronto diverse tecniche di sessaggio nei sauri, tra cui l’ecografia, la radiografia con e senza mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata con e senza mezzo di contrasto. I risultati ottenuti, hanno dimostrato come l’ecografia non sia il mezzo più affidabile per il riconoscimento degli emipeni e quindi del sesso dell’animale, mentre la radiografia e la tomografia computerizza con mezzo di contrasto siano tecniche affidabili e accurate in queste specie. Un metodo valido e facilmente realizzabile per il sessaggio dei cheloni anche prepuberi è la cistoscopia. In un recente studio la cistoscopia è stata effettuata su quindici cheloni deceduti e venticinque cheloni vivi, anestetizzati. In generale, questo metodo si è dimostrato non invasivo per le tartarughe, facilmente ripetibile in diversi tipi di tartarughe e di breve durata. Tra le principali patologie riproduttive dei rettili le distocie sono sicuramente quelle che presentano una maggior frequenza. Quando si parla di distocia nei rettili, si intendono tutte quelle situazioni in cui si ha una mancata espulsione e deposizione del prodotto del concepimento entro tempi fisiologici. Questa patologia è complessa e può dipendere da diverse cause. Inoltre può sfociare in malattie sistemiche a volte molto severe. Le distocie possono essere classificate in ostruttive e non ostruttive in base alle cause. Si parla di distocia ostruttiva quando si verificano delle condizioni per cui viene impedito il corretto passaggio delle uova lungo il tratto riproduttivo (Fig.13). Le cause possono dipendere dalla madre o dalle caratteristiche delle uova. Nel caso di distocia non ostruttiva le uova rinvenute sono solitamente di dimensioni normali e la conformazione anatomica della madre è fisiologica. L’eziologia è da ricercare in difetti comportamentali, ambientali e patologici. Non esistono sintomi specifici e patognomonici di distocia. La malattia diviene evidente e conclamata solamente in presenza di complicazioni. Gli approcci terapeutici possibili sono vari a seconda della specie animale e della situazione. Fornire un’area adeguata per la nidiata: se la distocia non è ostruttiva si può cercare di incoraggiare l’animale a deporre autonomamente le uova creando un idoneo luogo di deposizione. Il trattamento medico prevede la stimolazione della deposizione delle uova ritenute mediante l’induzione con ossitocina. L’ossitocina viene somministrata alle dosi di 1/3 UI/kg per via intramuscolare. Uno studio condotto presso l’Università veterinaria di Parma ha comparato le somministrazioni di ossitocina per via intramuscolare e per via intravenosa, confrontando le tempistiche con le quali incominciano le contrazioni e avviene la completa ovodeposizione e dimostrando come per via intravenosa sia possibile somministrare dosi più basse rispetto a quelle riportate solitamente in letteratura ottenendo comunque un ottimo risultato. Nel caso in cui il trattamento farmacologico dovesse fallire o non fosse attuabile, oppure in casi di distocia ostruttiva è possibile ricorrere alla chirurgia. Per stasi follicolare si intende la incapacità di produrre sufficiente quantità di progesterone da corpi lutei perfettamente funzionanti. Come per la distocia, l’eziologia della stasi follicolare è variegata e molto ampia: le cause possono essere sia ambientali che patologiche. La diagnosi clinica viene fatta essenzialmente per esclusione. Come per la distocia, anche in questo caso l’anamnesi e la raccolta del maggior quantitativo di informazioni è fondamentale per indirizzarsi verso il riconoscimento della patologia. Per prolasso si intende la fuoriuscita di un organo attraverso un orifizio del corpo. Nei rettili, diversi organi possono prolassare attraverso la cloaca: la porzione terminale dell’apparato gastroenterico, la vescica urinaria, il pene nel maschio (cheloni) e gli ovidutti nella femmina. In sauri e ofidi gli emipeni possono prolassare dalle rispettive tasche in seguito ad eccesiva attività sessuale97. La corretta identificazione del viscere prolassato è estremamente importante e deve essere effettuata prima di decidere qualsiasi tipologia di trattamento ed intervento. Nei casi acuti e non complicati è possibile la riduzione manuale dell’organo, dopo un accurato lavaggio e attenta pulizia. Se questo non dovesse essere possibile, l’utilizzo di lubrificanti e pomate antibiotiche garantisce all’organo una protezione efficiente. Nel caso in cui non si sia potuto intervenire celermente e l’organo sia andato incontro a infezione e congestione venosa prolungata con conseguente necrosi, l’unica soluzione è l’amputazione

¿Las plantas pueden revertir su sexo?

The sex determination is an event of great relevance in the life cycle of those plants that reproduce sexually. In recent years we have obtained substantial advances in elucidating the mechanisms involved, and in particular the role of epigenetic factors, in plant sex determination. Taking into account the relevance of this topic especially for dioecious species threatened as Cycads studies have been underwent to determine the basis of epigenetics of sex and to test whether compounds such as the de-metilating agent 5-azacytidine may be involved in sexual expression. This paper reviews the main progress made within this context obtained in Z. furfuraceae as well as cases of reversal of sex in cycads and different plant species.

Overexpression of sonic hedgehog suppresses embryonic hair follicle morphogenesis

The Sonic Hedgehog (Shh) signalling pathway plays a central role in the development of the skin and hair follicle and is a major determinant of skin tumorigenesis, most notably of basal cell carcinoma (BCC). Various mouse models involving either ablation or overexpression of key members of the Shh signalling pathway display a range of skin tumours. To further examine the role of Shh in skin development. we have overexpressed Shh in a subset of interfollicular basal cells from 12.5 dpc under the control of the human keratin 1 (HK1) promoter. The HK1-Shh transgenic mice display a range of skin anomalies, including highly pigmented inguinal lesions and regions of alopecia. The most striking hair follicle phenotype is a suppression in embryonic follicle development between 14.0 and 19.0 dpc, resulting in a complete absence of guard, awl, and auchene hair fibres. These data indicate that alternative signals are responsible for the development of different hair follicles and point to a major role of Shh signalling in the morphogenesis of guard, awl, and auchene hair fibres. Through a comparison with other mouse models, the characteristics of the HK1-Shh transgenic mice suggest that the precise timing and site of Shh expression are key in dictating the resultant skin and tumour phenotype. 2003 Elsevier Inc. All rights reserved.

Effects of hatchery shading and nest depth on the development and quality of Chelonia mydas hatchlings: implications for hatchery management in Peninsular, Malaysia

One of the decisions made by hatchery managers around the world is what degree of shading and nest depth are required to maximise the production of high-quality hatchlings at optimal sex ratios. The primary objectives of this study were to determine the effects of (1) hatchery shading and nest depth on nest temperatures and emergence lag, and (2) nest temperatures and nest depth on hatchling sex ratio and quality. In 2001, 26 Chelonia mydas clutches from Ma'Daerah beach, Terengganu, Malaysia, were relocated alternatively at depths of 50 cm and 75 cm into a 70%-shaded and a 100%-shaded hatchery. Data loggers were placed into the centre of each relocated clutch to record the temperature every hour over the course of incubation. When the hatchlings emerged, a sample of the clutch was run, measured and weighed and a separate sample was examined histologically for sex characteristics. Nest temperatures ranged between 28 degrees C and 30 degrees C and generally showed increases over the second half of incubation due to metabolic heating of the clutch. There was no significant correlation found between nest temperature and any of the hatchling parameters measured. Hatchlings from 75-cm-deep nests had a longer emergence lag (46.4 (+/- 10.2) h) than hatchlings from 50-cm-deep nests. Hatch and emergence success were similar to those of natural populations and hatchling sex ratios were male dominant, with an average of 72% males. There was a poor correlation between mean middle-third incubation temperatures and sex ratio. Hatchlings from 75-cm-deep nests had similar running speeds but lower condition index than their conspecifics from 50-cm-deep nests.

Influence of incubation temperature on hatchling phenotype in reptiles

Incubation temperature influences hatchling phenotypes such as sex, size, shape, color, behavior, and locomotor performance in many reptiles, and there is growing concern that global warming might adversely affect reptile populations by altering frequencies of hatchling phenotypes. Here I overview a recent theoretical model used to predict hatchling sex of reptiles with temperature-dependent sex determination. This model predicts that sex ratios will be fairly robust to moderate global warming as long as eggs experience substantial daily cyclic fluctuations in incubation temperatures so that embryos are exposed to temperatures that inhibit embryonic development for part of the day. I also review studies that examine the influence of incubation temperature on posthatch locomotion performance and growth because these are the traits that are likely to have the greatest effect on hatchling fitness. The majority of these studies used artificial constant-temperature incubation, but some have addressed fluctuating incubation temperature regimes. Although the number of studies is small, it appears that fluctuating temperatures may enhance hatchling locomotor performance. This finding should not be surprising, given that the majority of natural reptile nests are relatively shallow and therefore experience daily fluctuations in incubation temperature.

The production of male of-only offspring in beef cattle - a proof of principle project

The Australian beef industry places the greatest value in bulls, in comparison to cows, for prime beef production. Male carcasses can be sold for a larger profit due to their increased muscle mass. This project aims to demonstrate the feasibility of producing male animals that can sire male only offspring, through a transgenic approach in mice that could later be translated into livestock production systems. The mouse Sry (Sex determining region on the Y) gene has been shown to provide the initiating molecular signal leading to male sex determination in mammals. Sry has also been shown to cause sex reversal in XX mice transgenic for the gene. In this project Sry will be targeted to a locus not subject to X-inactivation on the X chromosome of XY mice. These mice will be bred to determine how the transgene is passed on, to determine expression of the transgene, and to assess its activity in causing XX sex reversal. The male mice transgenic for the Sry gene on their X chromosome will be produced using tetraploid aggregation, which in a single step produces 100% ES cell derived embryos. The same target locus can later be used to introduce the bovine SRY gene onto the X chromosome of bovidae species and using germ cell transplantation produce sex reversed animals. This would bypass the need for expensive chimera crosses and provide farmers with a stud bull capable of producing only sons.

Phylum-wide transcriptome analysis of oogenesis and early embryogenesis in selected nematode species

Oogenesis is a prerequisite for embryogenesis in Metazoa. During both biological processes important decisions must be made to form the embryo and hence ensure the next generation: (1) Maternal gene products (mRNAs, proteins and nutrients) must be supplied to the embryo. (2) Polarity must be established and axes must be specified. While incorporation of maternal gene products occurs during oogenesis, the time point of polarity establishment and axis specification varies among species, as it is accomplished either prior, during, or after fertilisation. But not only the time point when these events take place varies among species but also the underlying mechanisms by which they are triggered. For the nematode model Caenorhabditis elegans the underlying pathways and gene regulatory networks (GRNs) are well understood. It is known that there the sperm entry point initiates a primary polarity in the 1-celled egg and with it the establishment of the anteroposterior axis. However, studies of other nematodes demonstrated that polarity establishment can be independent of sperm entry (Goldstein et al., 1998; Lahl et al., 2006) and that cleavage patterns, symmetry formation and cell specification also differ from C. elegans. In contrast to the studied Chromadorea (more derived nematodes including C. elegans), embryos of some marine Enoplea (more basal representatives) even show no discernible early polarity and blastomeres can adopt variable cell fates (Voronov and Panchin 1998). The underlying pathways controlling the obviously variant embryonic processes in non-Caenorhabditis nematodes are essentially unknown. In this thesis I addressed this issue by performing a detailed unbiased comparative transcriptome analysis based on microarrays and RNA sequencing of selected developmental stages in a variety of nematodes from different phylogenetic branches with C. elegans as a reference system and a nematomorph as an outgroup representative. In addition, I made use of available genomic data to determine the presence or absence of genes for which no expression had been detected. In particular, I focussed on components of selected pathways or GRNs which are known to play essential roles during C. elegans development and/or other invertebrate or vertebrate model systems. Oogenesis must be regulated differently in non-Caenorhabditis nematodes, as crucial controlling components of Wnt and sex determination signaling are absent in these species. In this respect, I identified female-specific expression of potential polarity associated genes during gonad development and oogenesis in the Enoplean nematode Romanomermis culicivorax. I could show that known downstream components of the polarity complexes PAR-3/-6/PKC-3 and PAR-1/-2 are absent in non-Caenorhabditis species. Even PAR-2 as part of the polarity complex does not exist in these nematodes. Instead, transcriptomes of nematodes (including C. elegans), show expression of other polarity-associated complexes such as the Lgl (Lethal giant larvae) complex. This result could pose an alternative route for nematodes and nematomorphs to initiate polarity during early embryogenesis. I could show that crucial pathways of axis specification, such as Wnt and BMP are very different in C. elegans compared to other nematodes. In the former, Wnt signaling, for instance, is mediated by four paralogous beta-catenins, while other Chromadorea have fewer and Enoplea only one beta-catenin. The transcriptomes of R. culicivorax and the nematomorph show that regulators of BMP (e.g. Chordin), are specifically expressed during early embryogenesis only in Enoplea and the close outgroup of nematomorphs. In conclusion, my results demonstrate that the molecular machinery controlling oogenesis and embryogenesis in nematodes is unexpectedly variable and C. elegans cannot be taken as a general model for nematode development. Under this perspective, Enoplean nematodes show more similarities with outgroups than with C. elegans. It appears that certain pathway components were lost or gained during evolution and others adopted new functions. Based on my findings I can conjecture, which pathway components may be ancestral and which were newly acquired in the course of nematode evolution.

Genetic epidemiologic methods in risk determination in Li-Fraumeni syndrome

Li-Fraumeni syndrome (LFS) is characterized by a variety of neoplasms occurring at a young age with an apparent autosomal dominant transmission. Individuals in pedigrees with LFS have high incidence of second malignancies. Recently LFS has been found to be associated with germline mutations of a tumor-suppressor gene, p53. Because LFS is rare and indeed not a clear-cut disease, it is not known whether all cases of LFS are attributable to p53 germline mutations and how p53 plays in cancer occurrence in such cancer syndrome families. In the present study, DNAs from constitutive cells of two-hundred and thirty-three family members from ten extended pedigrees were screened for p53 mutations. Six out of the ten LFS families had germline mutations at the p53 locus, including point and deletion mutations. In these six families, 55 out of 146 members were carriers of p53 mutations. Except one, all mutations occurred in exons 5 to 8 (i.e., the "hot spot" region) of the p53 gene. The age-specific penetrance of cancer was estimated after the genotype for each family member at risk was determined. The penetrance was 0.15, 0.29, 0.35, 0.77, and 0.91 by 20, 30, 40, 50 and 60 year-old, respectively, in male carriers; 0.19, 0.44, 0.76, and 0.90 by 20, 30, 40, and 50 year-old, respectively, in female carriers. These results indicated that one cannot escape from tumorigenesis if one inherits a p53 mutant allele; at least ninety percent of p53 carriers will develop cancer by the age of 60. To evaluate the possible bias due to the unexamined blood-relatives in LFS families, I performed a simulation analysis in which a p53 genotype was assigned to each unexamined person based on his cancer status and liability to cancer. The results showed that the penetrance estimates were not biased by the unexamined relatives. I also determined the sex, site, and age-specific penetrance of breast cancer in female carriers and lung cancer in male carriers. The penetrance of breast cancer in female carriers was 0.81 by age 45; the penetrance of lung cancer in male carriers was 0.78 by age 60, indicating that p53 play a key role for tumorigenesis in common cancers. ^

Biased Random-key Genetic Algorithms For The Winner Determination Problem In Combinatorial Auctions.

Abstract In this paper, we address the problem of picking a subset of bids in a general combinatorial auction so as to maximize the overall profit using the first-price model. This winner determination problem assumes that a single bidding round is held to determine both the winners and prices to be paid. We introduce six variants of biased random-key genetic algorithms for this problem. Three of them use a novel initialization technique that makes use of solutions of intermediate linear programming relaxations of an exact mixed integer-linear programming model as initial chromosomes of the population. An experimental evaluation compares the effectiveness of the proposed algorithms with the standard mixed linear integer programming formulation, a specialized exact algorithm, and the best-performing heuristics proposed for this problem. The proposed algorithms are competitive and offer strong results, mainly for large-scale auctions.