Genome-wide DNA polymorphism analyses using VariScan

BACKGROUND: DNA sequence polymorphisms analysis can provide valuable information on the evolutionary forces shaping nucleotide variation, and provides an insight into the functional significance of genomic regions. The recent ongoing genome projects will radically improve our capabilities to detect specific genomic regions shaped by natural selection. Current available methods and software, however, are unsatisfactory for such genome-wide analysis. RESULTS: We have developed methods for the analysis of DNA sequence polymorphisms at the genome-wide scale. These methods, which have been tested on a coalescent-simulated and actual data files from mouse and human, have been implemented in the VariScan software package version 2.0. Additionally, we have also incorporated a graphical-user interface. The main features of this software are: i) exhaustive population-genetic analyses including those based on the coalescent theory; ii) analysis adapted to the shallow data generated by the high-throughput genome projects; iii) use of genome annotations to conduct a comprehensive analyses separately for different functional regions; iv) identification of relevant genomic regions by the sliding-window and wavelet-multiresolution approaches; v) visualization of the results integrated with current genome annotations in commonly available genome browsers. CONCLUSION: VariScan is a powerful and flexible suite of software for the analysis of DNA polymorphisms. The current version implements new algorithms, methods, and capabilities, providing an important tool for an exhaustive exploratory analysis of genome-wide DNA polymorphism data.

Economic analysis of an agrosilvipastoral system for a mountainous area in Zona da Mata Mineira, Brazil

The objective of this work was to evaluate the economic viability of an agrosilvipastoral system developed for Zona da Mata mountainous areas in Minas Gerais state, Brazil, as well as to compare different options for wood (Eucalyptus grandis and Acacia mangium) commercialization of the second thinning. The data were obtained from a 10 year-old agrosilvipastoral system established in four hectares at Embrapa Gado de Leite station in Coronel Pacheco, MG, Brazil. As evaluation criteria for the economic viability analysis, the adopted methods were the net present value (NPV) and the internal rate of return (IRR), both calculated at 6% interest rate. Despite the small difference, adding value to forest products increased the attractiveness of the proposed system. Considered separately, the agricultural activity was impracticable, whereas the forestry and livestock activities were independently viable. The studied system seems to be equally tolerant to price variations for forest and livestock products, as well as strongly tolerant to variations in production costs.

CR1Dmod: A Matlab program to model 1D complex resistivity effects in electrical and electromagnetic surveys

We have constructed a forward modelling code in Matlab, capable of handling several commonly used electrical and electromagnetic methods in a 1D environment. We review the implemented electromagnetic field equations for grounded wires, frequency and transient soundings and present new solutions in the case of a non-magnetic first layer. The CR1Dmod code evaluates the Hankel transforms occurring in the field equations using either the Fast Hankel Transform based on digital filter theory, or a numerical integration scheme applied between the zeros of the Bessel function. A graphical user interface allows easy construction of 1D models and control of the parameters. Modelling results are in agreement with other authors, but the time of computation is less efficient than other available codes. Nevertheless, the CR1Dmod routine handles complex resistivities and offers solutions based on the full EM-equations as well as the quasi-static approximation. Thus, modelling of effects based on changes in the magnetic permeability and the permittivity is also possible.

The role of vectors in the epidemiology of avian malaria

Studies on host-parasite relationships have commonly reported that parasitized hosts undergo changes in their behavioural and life history traits. How do these changes affect the fitness of the hosts? What are the ecological and evolutionary drivers of these changes? These open questions are crucial to predict the parasite spread amongst hosts. Surprisingly, mosquito vectors of diseases to humans and animals have long been seen as passive parasite transporters, being unaffected by the infection though they also function as hosts. Natural parasite-vector interactions are therefore poorly documented in the literature. In this thesis, we seek to address the role of wild vectors in the epidemiology of avian Plasmodium, the etiological agents of malaria in birds. We first conducted avian malaria surveys in field-caught mosquitoes to identify the natural vectors in our temperate study area. We report that ornithophilic Culex pipiens primarily act as a vector for Plasmodium vaughani in spring, this parasite species being progressively replaced by P. relictum along with the season. Season-related factors may thus shape the mosquitoes' vectorial capacity. We then used experimental approaches to determine the effect of avian malaria on wild, naturally infected C. pipiens. We show that infected mosquitoes incur unavoidable physiological costs associated with parasite exploitation, these costs being expressed as a reduced survival under nutritionally stressed conditions only. These results are of significant importance for the epidemiology of avian malaria since seasonal changes in climate may likely influence food quality and quantity available to the mosquitoes. The host-selection preferences of the vectors with respect to the malaria-infection status of their bird hosts largely determine the disease spreading. In a second laboratory experiment, we thus offered wild C. pipiens the opportunity to choose between uninfected and naturally infected great tits, Parus major. We show that host-seeking mosquitoes have innate orientation preferences for uninfected birds. This suggests that avian malaria parasites exert strong selective pressures on their vectors, pushing them to evolve anti-parasite behaviours. We lastly investigated the links between malaria-associated symptoms in birds and resulting attractiveness to the mosquitoes. We show that experimentally malaria-infected canaries, Serinus canaria, suffer severe haematocrit reduction at peak parasitaemia and reduced basal metabolic rate later in the course of the infection. However, no links between infection and bird attractiveness to the mosquitoes were shown in an experiment using canaries as live bait for mosquito trap in the field. These links may have been masked by confounding environmental factors. Using a system where the vectors, parasites and hosts co-occur in sympatry, this thesis illustrates that vectors are not always Plasmodium permissive, which opposes to the traditional view that malaria parasites should have little effect on their vectors. The way that the vectors respond to the parasite threat is largely determined by the environmental conditions. This may have major implications for the epidemiology of avian malaria. - Les études portant sur les relations hôtes-parasites mentionnent souvent que les hôtes parasités subissent des modifications de leurs traits d'histoire de vie ou bien comportementaux. Comment ces changements affectent-ils la valeur sélective des hôtes et celle de leurs parasites ? Quels sont les déterminants de ces modifications ? Ces questions sont d'un grand intérêt en épidémiologie. Pour autant, les moustiques vecteurs de maladies infectieuses ont longtemps été perçus comme de simples transporteurs de parasites, n'étant pas affectés par ces derniers. Cette thèse porte sur le rôle des vecteurs dans l'épidémiologie des Plasmodium aviaires, agents étiologiques de la malaria chez les oiseaux. Dans le but d'identifier les vecteurs naturels de malaria aviaire dans notre zone d'étude, nous avons tout d'abord collecté des moustiques sur le terrain, puis déterminé leur statut infectieux. Nous rapportons que les moustiques Culex pipiens sont principalement impliqués dans la transmission de Plasmodium vaughani au printemps, cette espèce de parasite étant progressivement remplacée par P. relictum au fil de la saison de transmission. Nous avons ensuite conduit une expérience visant à déterminer l'effet de la malaria aviaire sur des C. pipiens sauvages, naturellement infectés. Nous montrons que des coûts sont associés à l'infection pour les moustiques. Ces coûts occasionnent une diminution de la survie des vecteurs seulement lorsque ceux-ci sont privés de ressources nutritionnelles. Des changements saisonniers de climats pourraient affecter la quantité et la qualité des ressources disponibles pour les vecteurs et donc, leur aptitude à transmettre l'infection. Les traits comportementaux des moustiques vecteurs, tels que la recherche et le choix d'un hôte pour se nourrir, sont d'une importance majeure pour la dispersion de la malaria. Pour cela, nous avons offert à des C. pipiens sauvages l'opportunité de choisir simultanément entre une mésange charbonnière (Parus major) saine et une autre naturellement infectée. Nous montrons que les moustiques s'orientent préférentiellement vers des mésanges saines. Les Plasmodium aviaires exerceraient donc de fortes pressions de sélection sur leurs vecteurs, favorisant ainsi l'évolution de comportements d'évitement des parasites. Enfin nous avons cherché à identifier de potentiels liens entre symptômes de l'infection malarique chez les oiseaux et attractivité de ces derniers pour les moustiques. Nous montrons que des canaris (Serinus canaria) expérimentalement infectés sont fortement anémiés au moment du pic infectieux et que leur métabolisme basai diminue plus tard au cours de l'infection. Toutefois, aucun lien entre le statut infectieux et l'attractivité des canaris pour les moustiques n'a pu être montré lors d'une expérience réalisée en nature. Il se peut que ces liens aient été masqués par des facteurs environnementaux confondants. Dans son ensemble, cette thèse illustre que, contrairement aux idées reçues, les vecteurs de malaria aviaire ne sont pas toujours permissifs avec leurs parasites. L'environnement apparaît aussi comme un facteur déterminant dans la réponse des vecteurs face à la menace d'infection malarique. Cela pourrait fortement affecter l'épidémiologie de la malaria aviaire.

Detecting, quantifying and adjusting for publication bias in meta-analyses: protocol of a systematic review on methods.

BACKGROUND: Health professionals and policymakers aspire to make healthcare decisions based on the entire relevant research evidence. This, however, can rarely be achieved because a considerable amount of research findings are not published, especially in case of 'negative' results - a phenomenon widely recognized as publication bias. Different methods of detecting, quantifying and adjusting for publication bias in meta-analyses have been described in the literature, such as graphical approaches and formal statistical tests to detect publication bias, and statistical approaches to modify effect sizes to adjust a pooled estimate when the presence of publication bias is suspected. An up-to-date systematic review of the existing methods is lacking. METHODS/DESIGN: The objectives of this systematic review are as follows:âeuro¢ To systematically review methodological articles which focus on non-publication of studies and to describe methods of detecting and/or quantifying and/or adjusting for publication bias in meta-analyses.âeuro¢ To appraise strengths and weaknesses of methods, the resources they require, and the conditions under which the method could be used, based on findings of included studies.We will systematically search Web of Science, Medline, and the Cochrane Library for methodological articles that describe at least one method of detecting and/or quantifying and/or adjusting for publication bias in meta-analyses. A dedicated data extraction form is developed and pilot-tested. Working in teams of two, we will independently extract relevant information from each eligible article. As this will be a qualitative systematic review, data reporting will involve a descriptive summary. DISCUSSION: Results are expected to be publicly available in mid 2013. This systematic review together with the results of other systematic reviews of the OPEN project (To Overcome Failure to Publish Negative Findings) will serve as a basis for the development of future policies and guidelines regarding the assessment and handling of publication bias in meta-analyses.

Genetic diversity of irrigated barley based on molecular and quantitative data and on malting quality

The objective of this work was to quantify the genetic diversity of elite genotypes of irrigated barley in the Brazilian savanna. Thirty elite barley genotypes from Embrapa Cerrados' collection were evaluated using 160 RAPD markers, 12 agronomic traits related to yield components, and 10 malting quality parameters. The genetic dissimilarity matrices based on molecular markers, quantitative traits, and malting quality characters were calculated and a cluster analysis was performed using the unweighted pair-group method with arithmetic mean (UPGMA) as grouping criterion. High genetic diversity among accessions were observed. The estimated genetic dissimilarities were weakly correlated, showing the complementarity of the different character groups. Selection indices and graphical dispersion analysis allowed the selection of promising genotypes and the indication of suitable crosses for maximizing the heterotic effects in breeding programs for irrigated barley in the Brazilian savanna.

EasyStrata: evaluation and visualization of stratified genome-wide association meta-analysis data.

The R package EasyStrata facilitates the evaluation and visualization of stratified genome-wide association meta-analyses (GWAMAs) results. It provides (i) statistical methods to test and account for between-strata difference as a means to tackle gene-strata interaction effects and (ii) extended graphical features tailored for stratified GWAMA results. The software provides further features also suitable for general GWAMAs including functions to annotate, exclude or highlight specific loci in plots or to extract independent subsets of loci from genome-wide datasets. It is freely available and includes a user-friendly scripting interface that simplifies data handling and allows for combining statistical and graphical functions in a flexible fashion. AVAILABILITY: EasyStrata is available for free (under the GNU General Public License v3) from our Web site www.genepi-regensburg.de/easystrata and from the CRAN R package repository cran.r-project.org/web/packages/EasyStrata/. SUPPLEMENTARY INFORMATION: Supplementary data are available at Bioinformatics online.

Kaukokäyttöliittymä liikkuvalle robotille

Lappeenrannan teknillinen yliopiston Tietotekniikan osaston Tietojenkäsittelytieteen laitoksen tutkimuskäytössä olevaan liikkuvaan robottiin toteutettiin tässä työssä graafinen kaukokäyttöliittymä. Työlle on motivaationa laajennettavuus, jota olemassaoleva suljetun lähdekoodin käyttöliittymä ei pysty tarjoamaan. Työssä olennaisin on olio-ohjelmointitekniikalla toteutettu robotin datamallin, ja sen graafisen esityksen arkkitehtuurillinen erottaminen. Lisäksi tarkastellaan lyhyesti liikkuvien robottien kaukokäyttöliittymien teoriaa, ja WLAN-tekniikan soveltuvuutta robotin ja käyttöliittymän välisen yhteyden toteuttamiseen.

Automated User Interface testing in Symbian Operating System

Tässä diplomityössä tutkitaan automatisoitua testausta ja käyttöliittymätestauksen tekemistä helpommaksi Symbian-käyttöjärjestelmässä. Työssä esitellään Symbian ja Symbian-sovelluskehityksessä kohdattavia haasteita. Lisäksi kerrotaan testausstrategioista ja -tavoista sekä automatisoidusta testaamisesta. Lopuksi esitetään työkalu, jolla testitapausten luominen toiminnalisuus- ja järjestelmätestaukseen tehdään helpommaksi. Graafiset käyttöliittymättuovat ainutlaatuisia haasteita ohjelmiston testaamiseen. Ne tehdään usein monimutkaisista komponenteista ja niitä suunnitellaan jatkuvasti uusiksi ohjelmistokehityksen aikana. Graafisten käyttöliittymien testaukseen käytetään usein kaappaus- ja toistotyökaluja. Käyttöliittymätestauksen testitapausten suunnittelu ja toteutus vaatii paljon panostusta. Koska graafiset käyttöliittymät muodostavat suuren osan koodista, voitaisiin säästää paljon resursseja tekemällä testitapausten luomisesta helpompaa. Käytännön osuudessa toteutettu projekti pyrkii tähän tekemällä testiskriptien luomisesta visuaalista. Näin ollen itse testien skriptikieltä ei tarvitse ymmärtää ja testien hahmottaminen on myös helpompaa.

GTK+ toolkit on mobile Linux devices

Linux -käyttöjärjestelmä on laajasti käytössä palvelin- ja työpöytätietokoneissa. Linux on lisäämässä suosiotaan kuitenkin myös sulautetuissa laitteissa, kuten PDA:issa, kännyköissä sekä erilaisissateollisuusjärjestelmissä. Näytön koko, suorituskyky ja käytettävyys asettavat omia erityisiä tarpeitaan laitteiden graafiselle käyttöliittymälle. Linux -käyttöjärjestelmälle on olemassa useita käyttöliittymäkirjastoja, joista GTK+ on yksi yleisimmin käytetyistä. Tämä diplomityö esittelee sulautetun Linux -käyttöjärjestelmän ja GTK+ käyttöliittymäkirjaston, selvittäen miten hyvin ne soveltuvat mobiileihin päätelaitteisiin. Yksi suurimmista esteistä työpöytäkäyttöön suunnattujen teknologioiden, kuten GTK+, muokkaamisessa mobiileihin päätelaitteisiin on suorituskyky. Osana tätä työtä kehitettiin GtkPerf -niminen työkalu, jolla GTK+:n suorituskykyä eri alustoilla pystytään helposti mittaamaan ja havaitsemaan mahdollisia pullonkauloja. Tämän työn johtopäätöksenä on, että pienillä muokkailuilla ja optimoinneilla GTK+ soveltuu myös mobiileihin päätelaitteisiin. Ensimmäinen kaupallisesti saatavilla oleva GTK+ -pohjainen päätelaite, Nokia 770 Internet Tablet, on tästä osoituksena.

Virtuaalitodellisuuslaboratorion laiteympäristön kehittäminen - ohjaimet ja ohjelmistot

Tämä diplomityö on tehty osana HumanICT-projektia, jonka tavoitteena on kehittää uusi, virtuaalitekniikoita hyödyntävä, työkoneiden käyttäjäliityntöjen suunnittelumenetelmä. Työn tarkoituksena oli kehittää VTT:n Tuotteet ja tuotanto tutkimusyksikköön kuluvan Ihminen-kone-turvallisuus ryhmän nykyistä virtuaalitodellisuuslaboratoriota siten, että sitä voidaan käyttää työkoneiden suunnittelussa sekä monipuolisissa ergonomiatarkasteluissa. Itse ympäristön kehittäminen pitää sisällään uuden ohjainjärjestelmän suunnittelun sekä sen implementoinnin nykyisin käytössä olevaan virtuaaliympäristöön. Perinteisesti ohjaamosimulaattorit ovat olleet sovelluskohteisiin räätälöityjä, joten ne ovat kalliita ja niiden konfiguroinnin muuttaminen on vaikeaa, joskus jopa mahdotonta. Tämän työntarkoituksena oli kehittää PC-tietokoneeseen ja yleiseen käyttöjärjestelmään perustuva ohjainjärjestelmä, joka on nopeasti kytkettävissä erilaisiin virtuaaliympäristön sovelluksiin, kuten ohjaamomalleihin. Työssä tarkasteltiin myös tapoja mallintaa fysikaalisia ilmiöitä reaaliaikasovelluksissa, eli on-line simuloinnissa. Tämän tarkastelun perusteella etsittiin ja valittiin jatkokäsittelyyn ohjelmistoja, joiden reaaliaikaisen dynamiikan simulointialgoritmitolivat kaikkein kehittyneimpiä ja monipuolisia.

Antixenosis of bean genotypes to Chrysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae)

The objective of this work was to evaluate bean genotypes for resistance to soybean looper (Chrysodeixis includens). Initially, free-choice tests were carried out with 59 genotypes, divided into three groups according to leaf color intensity (dark green, light green, and medium green), in order to evaluate oviposition preference. Subsequently, 12 genotypes with high potential for resistance were selected, as well as two susceptible commercial standards. With these genotypes, new tests were performed for oviposition in a greenhouse, besides tests for attractiveness and consumption under laboratory conditions (26±2ºC, 65±10% RH, and 14 h light: 10 h dark photophase). In the no-choice test with adults, in the greenhouse, the 'IAC Jabola', Arcelina 1, 'IAC Boreal', 'Flor de Mayo', and 'IAC Formoso' genotypes were the least oviposited, showing antixenosis-type resistance for oviposition. In the free-choice test with larvae, Arcelina 4, 'BRS Horizonte', 'Pérola', H96A102-1-1-1-52, 'IAC Boreal', 'IAC Harmonia', and 'IAC Formoso' were the less consumed genotypes, which indicates antixenosis to feeding. In the no-choice test, all genotypes (except for 'IAPAR 57') expressed moderate levels of antixenosis to feeding against C. includens larvae.

Grouping sunflower genotypes for yield, oil content, and reaction to Alternaria leaf spot using GGE biplot

Abstract:The objective of this work was to evaluate the suitability of the multivariate method of principal component analysis (PCA) using the GGE biplot software for grouping sunflower genotypes for their reaction to Alternaria leaf spot disease (Alternariaster helianthi), and for their yield and oil content. Sixty-nine genotypes were evaluated for disease severity in the field, at the R3 growth stage, in seven growing seasons, in Londrina, in the state of Paraná, Brazil, using a diagrammatic scale developed for this disease. Yield and oil content were also evaluated. Data were standardized using the software Statistica, and GGE biplot was used for PCA and graphical display of data. The first two principal components explained 77.9% of the total variation. According to the polygonal biplot using the first two principal components and three response variables, the genotypes were divided into seven sectors. Genotypes located on sectors 1 and 2 showed high yield and high oil content, respectively, and those located on sector 7 showed tolerance to the disease and high yield, despite the high disease severity. The principal component analysis using GGE biplot is an efficient method for grouping sunflower genotypes based on the studied variables.

Advertising in Mobile Games - A Business Model Evaluation

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää kuinka houkuttelevan liiketoimintamahdollisuuden mobiilipelit tarjoavat mainostusalustana. Tutkimus suoritettiin tapaustutkimuksena. Tutkimus aloitettiin määrittelemällä liiketoimintamalli, jonka jälkeen suoritettiin yleinen katsaus Suomen mobiilipelimarkkinoille. Tämän jälkeen arvoketju-, arvoverkko- sekä markkina-analyysin avulla selvitettiin liiketoimintamallin mahdollisuudet sekä rajoitukset. Tutkimukseen käytettiinteorettista viitekehystä joka pohjautui Hamelin liiketoimintamalliin, Porterin arvoketjuun sekä Alleenin arvoverkoon. Tutkimuksen tuloksena todettiin, että mainostaminen mobiilipeleissä tarjoaa liiketoimintamahdollisuuden ilman esteitä sentoteuttamiselle. Suomalaiset mobiilipelimarkkinat ovat kuitenkin pirstoutuneet,minkä johdosta tutkittu 'mainosten hallinta-alusta'-liiketoimintamalli aiheuttaa liian suuret integraatiokustannukset. Myös suuri määrä pelitoimittajia heikentää mallin tehokkuutta.

The incidence and selection of multiple mating in plants.

Mating with more than one pollen donor, or polyandry, is common in land plants. In flowering plants, polyandry occurs when the pollen from different potential sires is distributed among the fruits of a single individual, or when pollen from more than one donor is deposited on the same stigma. Because polyandry typically leads to multiple paternity among or within fruits, it can be indirectly inferred on the basis of paternity analysis using molecular markers. A review of the literature indicates that polyandry is probably ubiquitous in plants except those that habitually self-fertilize, or that disperse their pollen in pollen packages, such as polyads or pollinia. Multiple mating may increase plants' female component by alleviating pollen limitation or by promoting competition among pollen grains from different potential sires. Accordingly, a number of traits have evolved that should promote polyandry at the flower level from the female's point of view, e.g. the prolongation of stigma receptivity or increases in stigma size. However, many floral traits, such as attractiveness, the physical manipulation of pollinators and pollen-dispensing mechanisms that lead to polyandrous pollination, have probably evolved in response to selection to promote male siring success in general, so that polyandry might often best be seen as a by-product of selection to enhance outcross siring success. In this sense, polyandry in plants is similar to geitonogamy (selfing caused by pollen transfer among flowers of the same plant), because both polyandry and geitonogamy probably result from selection to promote outcross siring success, although geitonogamy is almost always deleterious while polyandry in plants will seldom be so.