The role of Lmx1b in the control of dorsoventral compartmentalization in the distal mesenchyme of the developing mouse limb

Lmx1b encodes a LIM-homeodomain transcription factor required for dorso-ventral (D-V) patterning in the mesenchyme of the vertebrate limb. In the absence of Lmx1b function, limbs exhibit a bi-ventral pattern indicating that Lmx1b is required for cells to adopt a dorsal cell fate. However, how Lmx1b specifies dorsal cell fates in the mesenchyme of the distal limb is unknown. Lmx1b is initially expressed throughout the dorsal and ventral limb bud mesenchyme, then becomes dorsally restricted around E10.5. At this stage, there is a sharp boundary between Lmx1b expressing and Lmx1b non-expressing cells. How the dorso-ventral Lmx1b expression boundary is formed and maintained is currently unknown. One mechanism that may contribute to establishing and/or maintaining the Lmx1b expression boundary is if the dorsal mesenchyme is a lineage-based compartment, where different groups of non-mingling cells are separated. Compartment formation has been proposed to rely on compartment-specific selector gene activity which functions to restrict cells to a compartment and specifies the identity of cells within that compartment. Based on the evidence that the dorsal limb identity relies on the expression of Lmx1b in the dorsal half of the limb mesenchyme, we hypothesized that Lmx1b might function as a dorsal limb bud mesenchyme selector gene to set up a dorsal compartment. To test this hypothesis, we developed an inducible CreERT2/ loxP based fate mapping approach that permanently marks Lmx1b wild-type and mutant cells and examined the distribution of their descendents in the developing limb. Our data is the first to show that dorso-ventral lineage compartments exist in the limb bud mesenchyme. Furthermore, Lmx1b is required for maintenance of the dorso-ventral compartment lineage boundary. The behavior of Lmx1b mutant cells that cross into the ventral mesenchyme, as well as previous chimera analysis in which mutant cells spread evenly in the ventral limb and form patches in the dorsal side, suggest that cell affinity differences prevent intermingling of dorsal and ventral cells. ^

Coordination of murine limb muscle, skeleton and connective tissue development by Lmx1b

The underlying genetic defects of a congenital disease Nail-Patella Syndrome are loss-of-function mutations in the LMX1B gene. Lmx1b encodes a LIM-homeodomain transcription factor that is expressed specifically in the dorsal limb bud mesenchyme. Gain- and loss-of-function experiments suggest that Lmx1b is both necessary and sufficient to specify dorsal limb patterning. However, how Lmx1b coordinates patterning of the dorsal tissues in the limb, including muscle, skeleton and connective tissues, remains unknown. One possibility is that each tissue specifies its own pattern cell-autonomously, i.e., Lmx1b is expressed in tissues in which it functions and different tissues do not communicate with each other. Another possibility is that tissues that express Lmx1b interact with adjacent tissues and provide patterning information thereby directing the development of tissues non-cell-autonomously. Previous results showed that Lmx1b is expressed in limb connective tissue and skeleton, but is not expressed in muscle tissue. Moreover, muscles and muscle connective tissue are closely associated during development. Therefore, we hypothesize that Lmx1b controls limb muscle dorsal-ventral (DV) patterning through muscle connective tissue, but regulates skeleton and tendon/ligament development cell-autonomously. ^ To test this hypothesis, we first examined when and where the limb dorsal-ventral asymmetry is established during development. Subsequently, conditional knockout and overexpression experiments were performed to delete or activate Lmx1b in different tissues within the limb. Our results show that deletion of Lmx1b from whole limb mesenchyme results in all dorsal tissues, including muscle, tendon/ligament and skeleton, transforming into ventral structures. Skeleton-specific knockout of Lmx1b led to the dorsal duplication of distal sesamoid and metacarpal bones, but did not affect the pattern formation of other tissues, suggesting that Lmx1b controls skeleton development cell-autonomously. In addition, this skeleton-specific pattern alteration only occurs in distal limb tissues, not proximal limb tissues, indicating different regulatory mechanisms operate along the limb proximal-distal axis. Moreover, skeleton-specific ectopic expression of Lmx1b reveals a complementary skeletal-specific dorsalized phenotype. This result supports a cell-autonomous role for Lmx1b in dorsal-ventral skeletal patterning. This study enriched our understanding of limb development, and the insights from this research may also be applicable for the development of other organs. ^

Targeted Deletion Of Functionally Validated Enhancers Defines Their Role in Mouse Limb Development

Transcriptional enhancers are genomic DNA sequences that contain clustered transcription factor (TF) binding sites. When combinations of TFs bind to enhancer sequences they act together with basal transcriptional machinery to regulate the timing, location and quantity of gene transcription. Elucidating the genetic mechanisms responsible for differential gene expression, including the role of enhancers, during embryological and postnatal development is essential to an understanding of evolutionary processes and disease etiology. Numerous methods are in use to identify and characterize enhancers. Several high-throughput methods generate large datasets of enhancer sequences with putative roles in embryonic development. However, few enhancers have been deleted from the genome to determine their roles in the development of specific structures, such as the limb. Manipulation of enhancers at their endogenous loci, such as the deletion of such elements, leads to a better understanding of the regulatory interactions, rules and complexities that contribute to faithful and variant gene transcription – the molecular genetic substrate of evolution and disease. To understand the endogenous roles of two distinct enhancers known to be active in the mouse embryo limb bud we deleted them from the mouse genome. I hypothesized that deletion of these enhancers would lead to aberrant limb development. The enhancers were selected because of their association with p300, a protein associated with active transcription, and because the human enhancer sequences drive distinct lacZ expression patterns in limb buds of embryonic day (E) 11.5 transgenic mice. To confirm that the orthologous mouse enhancers, mouse 280 and 1442 (M280 and M1442, respectively), regulate expression in the developing limb we generated stable transgenic lines, and examined lacZ expression. In M280-lacZ mice, expression was detected in E11.5 fore- and hindlimbs in a region that corresponds to digits II-IV. M1442-lacZ mice exhibited lacZ expression in posterior and anterior margins of the fore- and hindlimbs that overlapped with digits I and V and several wrist bones. We generated mice lacking the M280 and M1442 enhancers by gene targeting. Intercrosses between M280 -/+ and M1442 -/+, respectively, generated M280 and M1442 null mice, which are born at expected Mendelian ratios and manifest no gross limb malformations. Quantitative real-time PCR of mutant E11.5 limb buds indicated that significant changes in transcriptional output of enhancer-proximal genes accompanied the deletion of both M280 and M1442. In neonatal null mice we observed that all limb bones are present in their expected positions, an observation also confirmed by histology of E18.5 distal limbs. Fine-scale measurement of E18.5 digit bone lengths found no differences between mutant and control embryos. Furthermore, when the developmental progression of cartilaginous elements was analyzed in M280 and M1442 embryos from E13.5-E15.5, transient development defects were not detected. These results demonstrate that M280 and M1442 are not required for mouse limb development. Though M280 is not required for embryonic limb development it is required for the development and/or maintenance of body size – adult M280 mice are significantly smaller than control littermates. These studies highlight the importance of experiments that manipulate enhancers in situ to understand their contribution to development.

The yeast STM1 protein binds G*G multiplex nucleic acids in vitro and associates with ribosomes in vivo

The formation of triple helical, or triplex DNA has been suggested to occur in several cellular processes such as transcription, replication, and recombination. Our laboratory previously found proteins in HeLa nuclear extracts and in S. cerevisiae whole cell extracts that avidly bound a Purine-motif (Pu) triplex probe in gel shift assays, or EMSA. In order to identify a triplex DNA-binding protein, we used conventional and affinity chromatography to purify the major Pu triplex-binding protein in yeast. Peptide microsequencing and data base searches identified this protein as the product of the STM1 gene. Confirmation that Stm1p is a Pu triplex-binding protein was obtained by EMSA using both recombinant Stm1p and whole cell extracts from stm1Δ yeast. Stm1p had previously been identified as G4p2, a G-quartet DNA- and RNA-binding protein. To study the cellular role and identify the nucleic acid ligand of Stm1p in vivo, we introduced an HA epitope at either the N- or C-terminus of Stm1p and performed immunoprecipitations with the HA.11 mAb. Using peptide microsequencing and Northern analysis, we positively identified a subset of both large and small subunit ribosomal proteins and all four rRNAs as associating with Stm1p. DNase I treatment did not affect the association of Stm1p with ribosomal components, but RNase A treatment abolished the association with all ribosomal proteins and RNA, suggesting this association is RNA-dependent. Sucrose gradient fractionation followed by Western and EMSA analysis confirmed that Stm1p associates with intact 80S monosomes, but not polysomes. The presence of additional, unidentified RNA in the Stm1p-immunoprecipitate, and the absence of tRNAs and elongation factors suggests that Stm1p binds RNA and could be involved in the regulation of translation. Immunofluorescence microscopy data showed Stm1p to be located throughout the cytoplasm, with a specific movement to the bud during the G2 phase of the cell cycle. A dramatically flocculent, large cell phenotype is observed when Stm1p has a C-terminal HA tag in a protease-deficient strain background. When STM1 is deleted in this background, the same phenotype is not observed and the deletion yeast grow very slowly compared to the wild-type. These data suggest that STM1 is not essential, but plays a role in cell growth by interacting with an RNP complex that may contain G*G multiplex RNA. ^

Performance of Gibson Golden Delicious on Dwarfing Rootstocks

To evaluate the adaptability and performance of new and promising apple rootstocks in the dwarfing size-control category, a NC-140 regional rootstock trial was established in 2003 at 14 sites in the United States (AR, CA, IA, GA, KY, ME, MI, NY, OH, PA, UT, WI), Canada (BC), and Mexico. The Iowa planting, located at the ISU Horticulture Research Station, includes 23 rootstocks with new selections from the Cornell-Geneva breeding program (G, CG), Russia (Bud), Czech Republic (J-TE), Japan (JM), and Germany (PiAu) with M.26, M.9 Pajam 2, and M.9 T337 serving as industry standards. These rootstocks are being evaluated with Gibson Golden Delicious serving as the test cultivar. This report summarizes the tree-growth and production characteristics through the 2011 growing season.

Second Year Performance of Honeycrisp on 31 Dwarfing Rootstocks in the Iowa Planting of the NC-140 2010 Regional Apple Rootstock Trial

To evaluate the adaptability and performance of new and promising apple rootstocks in the dwarfing size-control category, a NC-140 regional rootstock trial was established in 2010 at 12 sites in the United States (CO, IA, IL, IN, MA, MI, MN, NJ, NY, OH, UT, WI), two sites in Canada (BC, NS), and one site in Mexico (CHIH) with Honeycrisp serving as the test cultivar. The Iowa planting, located at the ISU Horticulture Research Station, includes 31 rootstocks with new selections from the Cornell-Geneva breeding program (G, CG.), Russia (Bud), Germany (PiAu), and Japan (Supp), with M.26, M.9 Pajam 2, and M.9 T337 serving as industry standards. Tissue cultured propagated (TC) rootstocks of G.41, G.202, and G.935 were included for comparison with normal (N) stool bed propagated rootstocks. This report summarizes the tree-growth characteristics of the Iowa planting during the 2011 growing season.

Pollen and macroremains from sediment core Aschenhütte

The Upper Pleistocene sediments of the Aschenhütte sink-hole (west of Herzberg am Harz, Lower Saxony) enable one to make interesting correlations between palynological and geological results. The sequence is composed of limnic-telmatic deposits (Eemain to Lower Weichselian) and loess with paleosoils (Weichselian). Sedimentation started during the hornbeam-dominated phase of the Eemian interglacial period and continued throughout the Eemian, the Weichselian Brörup interstadial (sensu Andersen) and parts of the preceding and the following stadial phases, the Herning and the Rederstall stadials. As opposed to most of the known Eemian sites spruce was a major tree species during the hornbeam-dominated phase of the Eemian. The vegetational development during the interstadial phase does not show a period of climatic deterioration as is the case for the Brörup interstadial when considering regions with a more demanding vegetation or regions close to the natural boundaries of the tree species concerned. Pollen or seeds of Bruckenthalia and Picea omoricoides have not been found in the Aschenhütte cores. The limnic-telmatic sediments interlock with loess-paleosoils (Eemian soil and Lower Weichselian bleaching soils) at the lake shore. They are overlaid by loess paleosoils of the Stillfried-B interstadial (Hattorf soil and Lohne soil). Lake level fluctuations were determined by means of the facies distribution and isochrones as defined by pollen analysis. A relatively high stand of the lake level existed after the end of the Eemian interglacial and during the Brörup interstadial periods. In the course of the Herning stadial period the water level dropped, whereas during the Rederstall stadial phase the lake basin was covered by sediments and therefore dried up.

Comparación de materiales y épocas de plantación para Populus sp. : Mendoza (Argentina)

Este ensayo tuvo como objetivo determinar el material y la época de plantación más adecuada para la instalación en sitio definitivo de un cultivo de álamos con los clones Populus euramericana Conti 12 y Populus deltoides Harvard en las condiciones ambientales de la provincia de Mendoza. La plantación se realizó en dos épocas distintas: otoño y primavera, utilizando como material de plantación en ambos casos: a. barbados: plantas con raíz y brote de 1 año (R1T1); b. plantas recepadas: plantas con raíz de 1 año y brote del año cortado a 30 cm de nivel de suelo (R1T0); c. estacas: 1.5-2.5 cm de diámetro y 30-40 cm de longitud. Los resultados se expresaron en porcentaje de plantas prendidas y en volumen de madera producida por hectárea a los siete años en cada una de las variantes. Para los materiales y condiciones del ensayo el mejor resultado fue para el clon Conti 12 plantación en otoño utilizando barbados (plantas R1T1) o plantación en primavera utilizando estacas, barbados (R1T1) o plantas recepadas (R1T0). Para el clon Harvard, plantación en primavera utilizando planta recepada (R1T0) o estacas.

Las yemas, principal reservorio de levaduras entre los órganos aéreos vegetativos y reproductivos de la vid (Vitis vinifera var. Malbec).

El objetivo de esta investigación fue suministrar nueva evidencia acerca del modelo de permanencia de las levaduras en el ciclo natural de la vid. Se efectuó la observación, la medición del número de levaduras y la descripción morfológica de los diferentes órganos aéreos de la vid. Se procedió a la recolección aséptica de muestras a campo, en yema en actividad, yema en reposo, hoja joven, hoja adulta, ritidomis, zarcillo, capullo floral, flor y fruto. Los resultados revelaron dos momentos de máxima población de levaduras: en yema cerrada a fines de otoño y en yema terminal abierta a mediados de verano. La evolución de las levaduras en función de la superficie del fruto mostró poca relación entre ambas variables, por lo que el valor a considerar sería la cantidad de levaduras por baya como unidad. La ritidomis exhibió valores muy uniformes a lo largo del ciclo vegetativo, asumiendo desde esta perspectiva el papel de reservorio de moderada importancia.

Influencia de restricciones hídricas poscosecha en el crecimiento vegetativo y reproductivo en plantaciones jóvenes de cerezo (Prunus avium L.)

En cerezos plantas con excesivo vigor son poco precoces, a menudo poco productivas y de difícil manejo en el cultivo. El exceso de vigor puede ser controlado con el uso de estrategias de riego deficitario controlado (RDC). Para contribuir a la racionalización del uso del recurso hídrico, controlar el crecimiento vegetativo vigoroso y estimular la producción precoz en plantaciones jóvenes de cerezo, se estableció un ensayo de RDC en un monte frutal comercial de la variedad Bing regado por goteo en la localidad de Agua Amarga, Mendoza, Argentina, Se evaluó la respuesta a distintos regímenes de riego poscosecha sobre parámetros de crecimiento vegetativo (crecimiento de brotes y tronco, área y peso seco foliar), reproductivo (densidad de floración, rendimiento y calidad de frutos) y estado nutricional (nutrimentos foliares y reservas de carbohidratos no estructurales). Los tratamientos de riego poscosecha fueron: riego a demanda plena (T1= Etc 100 %) y RDC reponiendo el 75 % (T2= Etc 75 %) y 50 % (T3= Etc 50 %) respecto de T1. Se midió el estado hídrico de la planta a través del potencial agua del tallo a mediodía y del suelo con sonda de capacitancia y gravimetría. En T3 disminuyó la longitud de brotes, número y longitud de entrenudos, número de hojas, área foliar y peso seco foliar, y área de tronco. En T2 disminuyó la longitud de brotes y de entrenudos. En T3 la intensidad del déficit hídrico impuesta aumentó la calidad de los ramilletes y la producción de yemas de flor, flores y frutos en el ciclo vegetativo siguiente. La calidad y madurez de frutos no fue afectada por los tratamientos de RDC, aunque en T3 aumentó levemente la proporción de frutos dobles. Luego del primer año de RDC en las plantas del T3 hubo una disminución significativa, aunque leve, del contenido de Ky P foliares y de almidón en raíces, El potencial hídrico del tallo a mediodía resultó un buen indicador del estado hídrico de las plantas. En cerezos un ajuste preciso del nivel de restricción hidrica poscosecha puede ser una estrategia de manejo para controlar el vigor y estimular la producción precoz, Al mismo tiempo se ahorran importantes cantidades de agua.

Populus spp. : : supervivencia y crecimiento en clones implantados en Buenos Aires, Argentina

El objetivo de este trabajo fue evaluar la supervivencia, evolución de las alturas y áreas basales de rebrotes de clones de Populus spp. de diferentes procedencias implantados en Argiudoles típicos del borde Sur de la Pampa Ondulada, Buenos Aires, Argentina (34°55' S; 57°57' W; 15 m snm). Los clones evaluados fueron ‘Delta Gold’, ‘Stoneville 71’, ‘Catfish 2’, ‘Harvard’, ‘Onda’ e ‘I-74/51’. Se compararon, para el conjunto de clones, los comportamientos para el primero y segundo corte. Se realizó una evaluación de los resultados clonales al segundo turno de los valores dasométricos logrados. Los valores anuales en área basal individual media y las alturas totales medias observados desde el 2° al 8° año con los obtenidos al año 9, se correlacionaron año a año mediante un modelo lineal. Se observó una prevalencia de los clones de procedencia de los Estados Unidos. Las alturas logradas al primer turno fueron significativamente mayores que las del segundo turno, en tanto los valores en área basal resultaron mayores en la segunda cosecha que en la primera. Los coeficientes de correlación fueron significativos a partir del cuarto año; esta relación temprana permitiría la selección anticipada de los parámetros de crecimiento para el régimen de tallar.

Cultivo en maceta de Iris xiphium L. (Iris de Holanda) con diferentes concentraciones de humus de lombriz y sus lixiviados

Se evaluaron tres variedades de Iris xiphium L. cultivadas en maceta en cuatro proporciones de humus de lombriz y se aplicaron los lixiviados diluidos como bioabono foliar. El experimento se realizó en un diseño completamente al azar con arreglo trifactorial y se midieron ocho variables: longitud de tallo (LT), longitud de botón (LB), longitud de flor (LF), diámetro de botón (DB), diámetro de flor (DF), biomasa (B), área foliar (AF) y días de cosecha (DDC). Los resultados indicaron que la variedad Telstar resultó ser la más precoz. El mejor tratamiento en dicha variedad para las variables LT, LB, B, DF y DDC correspondió a la proporción 30/70 (% lombrihumus / % suelo) y la dilución 1:10 de lixiviado; el segundo mejor tratamiento fue en la variedad Discovery en la proporción 40/60 (%lombrihumus / %suelo) y dilución 1:10 de lixiviado para las variables LT, AF y B. El presente trabajo aporta nueva información en cuanto al uso de sustratos y abono foliar orgánicos para el manejo sustentable, con bajo impacto ambiental, en cultivos florícolas.

Lesiones estomatológicas del VPH genotipo 16 en la pre-adolescencia

El virus del Papiloma Humano infecta de manera selectiva al epitelio de la piel y las mucosas. Cuando se producen las infecciones, éstas pueden ser asintomáticas, provocando lesiones de tipos verrugosos o asociados a diversas neoplasias, benignos o malignos del tracto respiratorio superior y la cavidad bucal principalmente. Se presenta el caso de una niña con lesiones orales producidas por el VPH. Las lesiones se manifiestan clínicamente: elevadas, pediculadas y de superficie papilar; otras son planas y difusas sobre una base sésil.

Adaptación de la poda y ajuste de carga para maximizar los rendimientos de uva de mesa

La poda y ajuste de carga de uva de mesa fueron evaluados buscando mejorar la calidad de la fruta y/o el rendimiento. Bajo distintas condiciones se recolectó información de los racimos y se evaluaron manejos diferenciados. Los racimos y aspectos vegetativos de uva de mesa variedad Thompson Seedless, Superior Seedless y Flame Seedless fueron caracterizados según ubicación de la yema en el cargador. En las variedades Flame Seedless y Redglobe se evaluó el rendimiento y calibre según nivel de carga y número de bayas por racimo en racimos de distinta forma. Los racimos provenientes de yemas distales presentan mejor calidad que racimos de yemas basales. Los racimos pueden tempranamente, previo al ajuste de carga, ser clasificados en cónicos, esféricos o cilíndricos; los dos primeros son los mejores productiva y cualitativamente. En general, hasta cierto rango, el aumento del nivel de carga y el mayor número de bayas por racimo aumentan el rendimiento sin afectar el tamaño de bayas. Los resultados sugieren que la mejor rentabilidad se obtiene con un manejo de poda y regulación de carga que tome en consideración la forma de los racimos.

Micropropagación de portainjertos de vid de interés para la provincia de Misiones

Con el objeto de micropropagar portainjertos de vid de interés para la provincia de Misiones (Paulsen 1103 y Vr 04343) se cultivaron segmentos nodales y ápices meristemáticos. Para el establecimiento de segmentos nodales se evaluaron diferentes concentraciones del medio propuesto por Murashige y Skoog (MS) -¼, ½, 1- adicionando diferentes concentraciones de benciladenina (0; 1; 3 y 5 mg.L-1) y ácido naftalenacético (0 y 0,01 mg.L-1). Se evaluaron estado fisiológico y topófisis de yemas. En fase de multiplicación se evaluaron ápices, segmentos uni y binodales con o sin hoja desplegada. Para el establecimiento de ápices se evaluó el medio MS ½ suplementado con bencilaminopurina (0; 0,5; 1; 2 mg.L-1). Los mejores resultados para el establecimiento de segmentos nodales se obtuvieron con yema despierta en medio MS ¼ sin adición de reguladores. La multiplicación de los mismos puede realizarse partiendo de un explanto uni o binodal con o sin hoja. Al utilizar ápices como explanto, se debe adicionar al medio MS ½ bencilaminopurina en una concentración de 0,5 mg.L-1. En la aclimatación de las plantas, se obtuvieron valores de supervivencia de 80 a 90%.