Derivation of an Efficient Rule System Pattern Matcher

Formalizing algorithm derivations is a necessary prerequisite for developing automated algorithm design systems. This report describes a derivation of an algorithm for incrementally matching conjunctive patterns against a growing database. This algorithm, which is modeled on the Rete matcher used in the OPS5 production system, forms a basis for efficiently implementing a rule system. The highlights of this derivation are: (1) a formal specification for the rule system matching problem, (2) derivation of an algorithm for this task using a lattice-theoretic model of conjunctive and disjunctive variable substitutions, and (3) optimization of this algorithm, using finite differencing, for incrementally processing new data.

Spermiogenesis particularities of a sperm storage species: Helicolenus dactylopterus (Teleostei: Scorpaenidae)

A study of the spermiogenesis and spermatozoa of Helicolenus dactylopterus was conducted. Females of this species have the capacity to store sperm within their ovaries, and male gametes have a considerable cytoplasmic mass surrounding their heads to survive the long period of intraovarian sperm storage. Our observations show that early spermatids are round-shaped cells and have a spherical nucleus with diffuse chromatin. The nuclear volume decreases as a result of progressive chromatin condensation during spermiogenesis, causing the nucleus to take on a U-shape. Flagellar insertion is not central to the nucleus but consistently occurs at an oblique angle towards one side of it. The flagellum is inserted into the nuclear fossa, without subsequent nuclear rotation. In mature spermatozoa, the flagellum is adjacent to the nucleus. A comparison of the spermatozoa in the testicular lobules and those in the intraovarian storage structures suggests that the increase in volume of the cytoplasmic mass may occur in the posterior region of the testis, in the testicular duct. Spermatozoa enter the ovary in groups that reach the ovarian lumen and are surrounded by the ovarian epithelium for storage in sperm storage crypts

Estructura i ultraestructura testicular del mascle reproductor porcí (Sus domesticus)

El present treball analitza al microscopi òptic i al microscopi electrònic de transmissió el testicle de Sus domesticus (raça Landrace - varietat anglesa) a partir de mascles reproductors porcins adults i sans. L'objectiu principal de tots els centres d'Inseminació Artificial Porcina i de les Explotacions de Selecció i Multiplicació Porcina és garantir una excel·lent qualitat espermàtica al llarg de la vida reproductiva útil d'un mascle reproductor porcí. Així doncs, un millor coneixement dels patrons estructural i ultraestructural normals del testicle permetrà diagnosticar amb facilitat quina ha estat l'estructura o funció testicular afectada quan s'observa una disminució de la qualitat del semen. Les anàlisis seminals i hormonals són certament crucials en la valoració d'aquests mascles, però, no són totalment informatives de les alteracions testiculars, ja que és necessari conèixer l'organització microscòpica. Diversos estudis sobre testicle han demostrat que els marcadors més sensibles per a l'avaluació de la funció testicular són els següents: (1) la grandària testicular, (2) el gruix i l'organització de la càpsula testicular, (3) el percentatge de túbuls seminífers i de teixit intersticial en el parènquima testicular, (4) el diàmetre dels túbuls seminífers, (5) l'alçada i la composició de cèl·lules germinals de l'epiteli seminífer, (6) el gruix i l'organització de la làmina pròpia i, (7) la morfologia i la grandària de les cèl·lules de Leydig. El primer objectiu concret del present estudi ha estat, per tant, caracteritzar tots aquests paràmetres testiculars en mascles porcins sans i adults. L'organització estructural del testicle i les mesures quantitatives utilitzades com a marcadors no mostren diferències significatives ni entres els mascles porcins (P > 0,01), ni entre el testicle dret i l'esquerre (P > 0,01). Els testicles, de 330,80  16,99 g de pes, estan envoltats per una càpsula, de 2.375,13  246,68 m de gruix, la qual es divideix en tres capes: la túnica vaginalis constitueix l'1,82  0,78 % de la càpsula i està composta per una capa mesotelial externa i una capa interna de teixit conjuntiu dens; la túnica albuginea representa el 37,31  3,27 % i és de teixit conjuntiu dens i, la túnica vasculosa constitueix el 64,24 4,40 % i és de teixit conjuntiu lax. En el parènquima testicular els túbuls seminífers i el teixit intersticial representen el 72,44  2,12 % i el 27,46  2,12 %, respectivament. Els túbuls seminífers, de 226,23  18,08 m de diàmetre, es troben fortament recargolats i empaquetats, i estan compostos per la làmina pròpia i l'epiteli seminífer. La làmina pròpia, de 4-4,5 m de gruix, està formada per la làmina basal i dues capes de cèl·lules peritubulars. L'epiteli seminífer, amb una alçada mitjana de 66,11  10,62 m, és columnar i estratificat amb cèl·lules de Sertoli i diferents generacions d'espermatogònies, espermatòcits i espermàtides. El teixit intersticial és un teixit conjuntiu lax amb abundants cèl·lules de Leydig polièdriques fortament empaquetades (ca. 15 x 12 m). El segon objectiu concret d'aquest estudi ha estat estudiar des del punt de vista morfològic i morfomètric (alçada, longitud, freqüència relativa d'aparició i durada) els estadis del cicle de l'epiteli seminífer en els mascles porcins de la raça Landrace (varietat anglesa), classificats d'acord amb el mètode de la morfologia tubular. Els estadis premeiòtics ( I, II i III) ocupen el 31,9 % del cicle espermatogènic i es caracteritzen, principalment, per la presència de cèl·lules en les fase inicials de la meiosi I. Les primeres etapes de la meiosi I no afecten els paràmetres morfomètrics de l'epiteli seminífer ja que els valors obtinguts per l'alçada de l'epiteli seminífer, la freqüència relativa, la longitud i la durada d'aquests estadis són molt variables. Els estadis meiòtics (IV i V) representen el 16,4 % del cicle espermatogènic i estan constituïts, principlament, per cèl·lules en un estat avançat de la meiosi I i /o cèl·lules en meiosi II. Les últimes fases de la meiosi I i també de la meiosi II tenen lloc ràpidament, la qual cosa resulta en una baixa freqüència relativa d'aparició i, per tant, en una baixa durada dels estadis meiòtics. Els estadis postmeiòtics (VI, VII i VIII) ocupen el 50,6 % del cicle espermatogènic. L'esdeveniment més important que té lloc en aquests estadis és la fase de maduració de l'espermiogènesi. En la fase de maduració, les espermàtides experimenten diverses modificacions morfològiques i estructurals que donen lloc, finalment, als espermatozoides. La complexitat d'aquests processos fa que els estadis postmeiòtics presentin valors més grans de freqüència relativa, longitud i durada. El tercer objectiu concret d'aquest treball ha estat descriure a nivell ultraestructural el procés d'espermiogènesi, i relacionar les transformacions que experimenten les espermàtides en fase d'elongació amb els canvis ultraestructurals que tenen lloc en les diferents cèl·lules que constitueixen el testicle (cèl·lules germinals, de Sertoli i de Leydig, principalment). L'espermiogènesi del mascle porcí de la raça Landrace (varietat anglesa) s'ha dividit en 9 passos que vénen definits per 9 tipus diferents d'espermàtides. Al llarg de l'espermiogènesi no s'observen diferències ultraestructurals significatives (P > 0,01) ni entre els mascles porcins ni entre el testicle esquerre i dret en les cèl·lules que constitueixen el testicle.

L'oviparisme en la família Scorpaenidae (Pisces: Scorpaeniformes)

En aquest treball de tesi doctoral es descriu l'estructura gonadal, gametogènesi i cicle anual de Scorpaena porcus, S. scrofa i S. elongata per tal d'aprofundir en el coneixement dels diferents graus d'especialització dins l'oviparisme en peixos. Es pretén fer èmfasi en aquells trets inusuals que difereixen del què s'ha descrit fins ara per la majoria de les espècies ovípares de teleostis, i relacionar-los amb l'estratègia reproductiva de les espècies que els presenten El mostreig s'ha dut a terme de forma intensiva entre l'any 2000 i 2002, tot i que s'ha continuat recol·lectant mostres fins a l'agost de 2004, amb més o menys freqüència segons la necessitat. En total s'han obtingut 258 exemplars de S. porcus, 119 de S. scrofa i 46 de S. elongata. S'ha pogut veure com S. porcus, S. scrofa i S. elongata són espècies ovípares ovulípares especialitzades, ja que la seva estructura ovàrica presenta tot una sèrie de trets molt particulars i poc comuns a la resta de peixos ovípars estudiats fins ara: posició central del raquis musculo-connectiu que es troba envoltat completament pel lumen i la paret ovàrica; presència de peduncles en oòcits en fase de creixement secundari; escassetat i mida petita dels alvèols corticals; poc gruix de la zona radiata; i secreció d'una massa gelatinosa que engloba els ous en el moment de la posta. Totes aquestes característiques també s'han observat en Scorpaena notata, suggerint que l'especialització de l'oviparisme ovulípar es dóna en tot el gènere Scorpaena. L'estructura testicular i l'espermatogènesi d'aquestes espècies també és força particular. Per una banda els testicles són del tipus lobular no-restringit, tot i que presenten algunes característiques com la ordenació parcial dels cists segons l'estadi de maduració de les cèl·lules germinals que contenen i l'absència de lumen central, que actualment només s'ha observat en testicles del tipus lobular restringit de les espècies de la sèrie Aterinomorpha. Per l'altre banda, l'espermatogènesi és del tipus semicística, és a dir, els cists s'obren abans d'acabar tot el procés i les cèl·lules germinals s'acaben de desenvolupar a la llum del lòbul fins a espermatozoides. La posta d'aquestes espècies és múltipla i constisteix en una massa gelatinosa d'ous pelàgica, que en el cas de S. porcus s'alliberen entre els mesos de juny i agost, i en S. scrofa, a partir del mes de juliol. S'ha relacionat la presència d'aquesta massa amb un aparellament mascle-femella, de manera que el mascle alliberaria l'esperma directament sobre la massa d'ous, assegurant així la fartilització total dels mateixos.

Neoplasias testiculares em canídeos observados no Hospital Veterinário Doutor Marques de Almeida

Neste trabalho é feito um estudo retrospectivo dos animais apresentados à consulta no Hospital Veterinário Doutor Marques de Almeida (HVDMA), num período de um ano, cujo objectivo foi caracterizar a ocorrência de neoplasias testiculares em canídeos e comparar com os dados recolhidos na revisão bibliográfica. A idade, raça, historial clínico, exames complementares, apresentação clínica da neoplasia testicular, classificação histológica e procedimento cirúrgico efectuado foram as variáveis analisadas. Neste mesmo trabalho, é feita a descrição da abordagem clínica de um caso de neoplasia das células de Sertoli num canídeo, nesta instituição hospitalar. Os cães de raça indeterminada foram os que apresentaram maior incidência de neoplasias testiculares correspondendo a 56% da amostra, com idade igual ou superior a 10 anos sendo a média de incidência de 11 anos. As neoplasias testiculares mais diagnosticadas foram os Seminomas, equivalendo a 7 casos (54%), sendo a menos diagnosticada o tumor testicular misto, com apenas 1 caso (8%). Em todos os casos, foi realizada orquiectomia bilateral. Este estudo não se trata de um ensaio clínico, pois a amostra usada é demasiado pequena, contudo existem factos, tanto de acordo como contra, a revisão bibliográfica usada. As neoplasias testiculares correspondem a 90 por cento (%) das neoplasias que afectam a genitália de cães machos inteiros e geriátricos. O exame clínico detalhado, alicerçado nos conhecimentos de anatomia, fisiologia e prevalência destes tipos de tumores, é importante para detectar este tipo de neoplasia em canídeos, sendo fundamental o exame histopatológico para confirmação do diagnóstico definitivo.

The reproductive response of rams to thyroidectomy: mediation by impaired inhibin feedback rather than a change in LH pulsatility

A series of experiments was conducted to examine the mechanism by which removal of the thyroid glands in seasonally suppressed rams brings about rapid testicular growth. In the first experiment, thyroidectomy at the nadir of the testicular cycle (late winter) initiated testis growth without any detectable change in the extent of spermatogenesis compared with sham-operated controls. The serum concentration of FSH, but not LH, was also markedly increased by thyroidectomy. In the second experiment, serum FSH concentration was again increased by thyroidectomy in late winter but there was no effect of thyroidectomy on LH concentration, LH pulses (measured in frequent blood samples) or testosterone concentration. Furthermore, there was no evidence of a change in central dopaminergic inhibition of GnRH, as measured by the pulsatile LH response to an i.m. injection of the dopaminergic D-2 agonist bromocriptine or antagonist sulpiride. The rapid increase in FSH concentration occurred despite a markedly increased serum inhibin A concentration in thyroidectomized rams. Therefore, the efficacy of inhibin feedback was examined by testing the FSH-suppressive effect of an inhibin preparation (5 ml charcoal-stripped bovine follicular fluid i.v.) in long-term thyroidectomized and thyroid intact castrated rams. Bovine follicular fluid suppressed FSH concentrations in control rams as expected but in marked contrast, was completely without effect in thyroidectomized animals. In castrated rams, the FSH concentration was only marginally increased by thyroidectomy, indicating that there is a major component of the mediation of the effects of thyroidectomy that is testicular in origin. It was concluded that a reduction in the ability of endogenous inhibin to inhibit FSH release at the pituitary, rather than a hypothalamic mechanism, is the primary cause of the stimulation of testis growth by thyroidectomy.

Female chromosomes in cockerel ejaculates

We describe a polymerase chain reaction which amplifies part of the Eco RI repeat unit of the fowl W chromosome. The resulting 447 bp fragment enables DNA from female birds to be identified. The composition of this DNA is confirmed by a nested polymerase chain reaction which specifically amplifies a known internal 263 bp region in this fragment. Using this technique it is possible to follow the fate of female cells in male germline chimaeras. The polymerase chain reaction fragment can be traced in cells of the embryonic and hatchling gonad and in adult sperm implying that cells containing the W chromosome are capable of being processed through the avian testis.

Identification of potential mechanisms of toxicity after di-(2-ethylhexyl)-phthalate (DEHP) adult exposure in the liver using a systems biology approach

Phthalates are industrial additives widely used as plasticizers. In addition to deleterious effects on male genital development, population studies have documented correlations between phthalates exposure and impacts on reproductive tract development and on the metabolic syndrome in male adults. In this work we investigated potential mechanisms underlying the impact of DEHP on adult mouse liver in vivo. A parallel analysis of hepatic transcript and metabolic profiles from adult mice exposed to varying DEHP doses was performed. Hepatic genes modulated by DEHP are predominantly PPARalpha targets. However, the induction of prototypic cytochrome P450 genes strongly supports the activation of additional NR pathways, including Constitutive Androstane Receptor (CAR). Integration of transcriptomic and metabonomic profiles revealed a correlation between the impacts of DEHP on genes and metabolites related to heme synthesis and to the Rev-erbalpha pathway that senses endogenous heme level. We further confirmed the combined impact of DEHP on the hepatic expression of Alas1, a critical enzyme in heme synthesis and on the expression of Rev-erbalpha target genes involved in the cellular clock and in energy metabolism. This work shows that DEHP interferes with hepatic CAR and Rev-erbalpha pathways which are both involved in the control of metabolism. The identification of these new hepatic pathways targeted by DEHP could contribute to metabolic and endocrine disruption associated with phthalate exposure. Gene expression profiles performed on microdissected testis territories displayed a differential responsiveness to DEHP. Altogether, this suggests that impacts of DEHP on adult organs, including testis, could be documented and deserve further investigations.

Early Development and Putative Primordial Germ Cells Characterization in Dogs

Contents Previously, three distinct populations of putative primordial germ cells (PGCs), namely gonocytes, intermediate cells and pre-spermatogonia, have been described in the human foetal testis. According to our knowledge, these PGCs have not been studied in any other species. The aim of our study was to identify similar PGC populations in canine embryos. First, we develop a protocol for canine embryo isolation. Following our protocol, 15 canine embryos at 21-25 days of pregnancy were isolated by ovaryhysterectomy surgery. Our data indicate that dramatic changes occur in canine embryo development and PGCs specification between 21 to 25 days of gestation. At that moment, only two PGC populations with distinct morphology can be identified by histological analyses. Cell population 1 presented round nuclei with prominent nucleolus and a high nuclear to cytoplasm ratio, showing gonocyte morphology. Cell population 2 was often localized at the periphery of the testicular cords and presented typical features of PGC. Both germ cell populations were positively immunostained with anti-human OCT-4 antibody. However, at day 25, all cells of population 1 reacted positively with OCT-4, whereas in population 2, fewer cells were positive for this marker. These two PGCs populations present morphological features similar to gonocytes and intermediate cells from human foetal testis. It is expected that a population of pre-spermatogonia would be observed at later stages of canine foetus development. We also showed that anti-human OCT-4 antibody can be useful to identify canine PGC in vivo.

Acridone alkaloids as potent inhibitors of cathepsin V

Cathepsin V is a lysosomal cysteine peptidase highly expressed in thymus, testis and corneal epithelium. Eleven acridone alkaloids were isolated from Swinglea glutinosa (Bl.) Merr. (Rutaceae), with eight of them being identified as potent and reversible inhibitors of cathepsin V (IC(50) values ranging from 1.2 to 3.9 mu M). Detailed mechanistic characterization of the effects of these compounds on the cathepsin V-catalyzed reaction showed clear competitive inhibition with respect to substrate, with dissociation constants (K(i)) in the low micromolar range (2, K(i) = 1.2 mu M; 6, K(i) = 1.0 mu M; 7, K(i) = 0.2 mu M; and 11, K(i) = 1.7 mu M). Molecular modeling studies provided important insight into the structural basis for binding affinity and enzyme inhibition. Experimental and computational approaches, including biological evaluation, mode of action assessment and modeling studies were successfully employed in the discovery of a small series of acridone alkaloid derivatives as competitive inhibitors of catV. The most potent inhibitor (7) has a K(i) value of 200 nM. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Testicular volume and reproductive status of Wild Callithrix jacchus

ARAÚJO, Arrilton ; SOUSA, Maria Bernardete Cordeiro . Testicular volume and reproductive status of Wild Callithrix jacchus. International Journal of Primatology, v.29, p.1355–1364, 2008. DOI 10.1007/s10764-008-9291-4

Análise histométrica do desenvolvimento testicular de cutias (Dasyprocta aguti) criadas em cativeiros

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Testicular arteries systematization based on different levels of scrotal configuration in caprines

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização morfológica e frequência dos estádios do ciclo do epitélio seminífero em preás (Galea spixii Wagler, 1831) criados em cativeiro

Estudos baseados nas características testiculares estão altamente relacionados com a eficiência reprodutiva de varias espécies. Assim, o projeto desenvolvido teve como objetivo identificar as células do epitélio seminífero, caracterizar histologicamente suas associações, que formam os estádios, e determinar a frequência destes. Os fragmentos de testículos, com 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 150 dias foram coletados no Centro de Multiplicação da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), Mossoró/ RN. Passando pelos processos de fixação, lavagens em soluções de concentrações crescentes de álcoois (70-100%), desidratação em xilol, inclusão em Histosec®, preparação das lâminas histológicas, colorações em Hematoxilina e Eosina (HE) e suas fotomicrografias para a caracterização dos núcleos celulares do epitélio germinativo e a definição dos oitos estágios do ciclo do epitélio seminífero (CES) baseados no Método da Morfologia Tubular. Das faixas etárias analisadas todos os animais de 90-150 dias de idade apresentaram todos os estádios do CES. Os estádios I e III foram os que apresentaram maior e menor freqüência, respectivamente. Os animais caracterizados como pré-púberes (30 dias), púberes (45-90 dias de idade) e pós-púberes (105150 dias de idade) apresentaram os estádios I, VIII e IV com uma maior freqüência, respectivamente.

Estudo de efeitos de um extrato de Arctium lappa (Bardana) na marcação dos constituintes sangüíneos com Tecnécio-99m, na biodisponibilidade do radiofármaco pertecnatato de sódio e na morfologia de hemácias de ratos Wistar

Radionuclides have been used in Nuclear Medicine for diagnostic and treatment. In basic research, cellular and molecular structures are labeled with technetium-99m (99mTc) and used as radiobiocomplexes. Some natural or synthetic drugs are capable to alter the labeling of blood constituents with 99mTc, as well as in the biodistribution of radiobiocomplexes. Arctium lappa (Bardana) has been used to treat inflammatory processes. The aim of this work was to evaluate the effects of an extract of Bardana on the labeling of blood constituents with 99mTc, on the morphology of red blood cells, on the perimeter/area ratio of red blood cells and on the biodistribution of radiophamaceutical sodium pertechnetate in Wistar rats. Extract of Bardana was capable to alter the labeling of cellular compartment with 99mTc. Plasma and cellular proteins did not present alteration on the percentage of radioactivity (%ATI). Extract of Bardana was also capable to alter the morphology and the perimeter/area ratio of red blood cells. On the biodistribution of sodium pertechnetate in animals treated with the extract of Bardana, it was observed a small and significant uptake in liver, tooth and tongue, and a high and a significant uptake in stomach, lung and testis (p<0.05). In conclusion, these findings could be justified due to the effects of some chemical compounds in the Bardana extract. This study was a multidisciplinary experimental research. It was developed with the contribution of the different Departments and Services of the Hospital Universitário Pedro Ernesto of the Universidade Estadual do Rio de Janeiro