RNA interference is ineffective as a routine method for gene silencing in chick embryos as monitored by fgf8 silencing.

The in vivo accessibility of the chick embryo makes it a favoured model system for experimental developmental biology. Although the range of available techniques now extends to miss-expression of genes through in ovo electroporation, it remains difficult to knock out individual gene expression. Recently, the possibility of silencing gene expression by RNAi in chick embryos has been reported. However, published studies show only discrete quantitative differences in the expression of the endogenous targeted genes and unclear morphological alterations. To elucidate whether the tools currently available are adequate to silence gene expression sufficiently to produce a clear and specific null-like mutant phenotype, we have performed several experiments with different molecules that trigger RNAi: dsRNA, siRNA, and shRNA produced from a plasmid coexpressing green fluorescent protein as an internal marker. Focussing on fgf8 expression in the developing isthmus, we show that no morphological defects are observed, and that fgf8 expression is neither silenced in embryos microinjected with dsRNA nor in embryos microinjected and electroporated with a pool of siRNAs. Moreover, fgf8 expression was not significantly silenced in most isthmic cells transformed with a plasmid producing engineered shRNAs to fgf8. We also show that siRNA molecules do not spread significantly from cell to cell as reported for invertebrates, suggesting the existence of molecular differences between different model systems that may explain the different responses to RNAi. Although our results are basically in agreement with previously reported studies, we suggest, in contrast to them, that with currently available tools and techniques the number of cells in which fgf8 gene expression is decreased, if any, is not sufficient to generate a detectable mutant phenotype, thus making RNAi useless as a routine method for functional gene analysis in chick embryos.

Patterns of nucleotide diversity at the regions encompassing the Drosophila insulin-like peptide (dilp) genes: demography vs positive selection in Drosophila melanogaster.

In Drosophila, the insulin-signaling pathway controls some life history traits, such as fertility and lifespan, and it is considered to be the main metabolic pathway involved in establishing adult body size. Several observations concerning variation in body size in the Drosophila genus are suggestive of its adaptive character. Genes encoding proteins in this pathway are, therefore, good candidates to have experienced adaptive changes and to reveal the footprint of positive selection. The Drosophila insulin-like peptides (DILPs) are the ligands that trigger the insulin-signaling cascade. In Drosophila melanogaster, there are several peptides that are structurally similar to the single mammalian insulin peptide. The footprint of recent adaptive changes on nucleotide variation can be unveiled through the analysis of polymorphism and divergence. With this aim, we have surveyed nucleotide sequence variation at the dilp1-7 genes in a natural population of D. melanogaster. The comparison of polymorphism in D. melanogaster and divergence from D. simulans at different functional classes of the dilp genes provided no evidence of adaptive protein evolution after the split of the D. melanogaster and D. simulans lineages. However, our survey of polymorphism at the dilp gene regions of D. melanogaster has provided some evidence for the action of positive selection at or near these genes. The regions encompassing the dilp1-4 genes and the dilp6 gene stand out as likely affected by recent adaptive events.

Gradients and regeneration: the case of TNEX59 in planarians (Platyhelminthes, Tricladida)

During development, multicellular organisms determine and then differentiate regions that constitute the body's architecture. These regions are established and controlled by a number of molecules, including nuclear factors, that drive the organism from the egg to its final shape. We studied the molecules involved in the regionalisation of the freshwater planarian body (Platyhelminthes, Turbelleria, Tricladida).

Comparative genomics of Hedgehog loci in chordates and the origin of Shh regulatory novelties

The origin and evolution of the complex regulatory landscapes of some vertebrate developmental genes, often spanning hundreds of Kbp and including neighboring genes, remain poorly understood. The Sonic Hedgehog (Shh) genomic regulatory block (GRB) is one of the best functionally characterized examples, with several discrete enhancers reported within its introns, vast upstream gene-free region and neighboring genes (Lmbr1 and Rnf32). To investigate the origin and evolution of this GRB, we sequenced and characterized the Hedgehog (Hh) loci from three invertebrate chordate amphioxus species, which share several early expression domains with Shh. Using phylogenetic footprinting within and between chordate lineages, and reporter assays in zebrafish probing >30 Kbp of amphioxus Hh, we report large sequence and functional divergence between both groups. In addition, we show that the linkage of Shh to Lmbr1 and Rnf32, necessary for the unique gnatostomate-specific Shh limb expression, is a vertebrate novelty occurred between the two whole-genome duplications.

Broken colinearity of the amphioxus Hox cluster.

Background In most eumetazoans studied so far, Hox genes determine the identity of structures along the main body axis. They are usually linked in genomic clusters and, in the case of the vertebrate embryo, are expressed with spatial and temporal colinearity. Outside vertebrates, temporal colinearity has been reported in the cephalochordate amphioxus (the least derived living relative of the chordate ancestor) but only for anterior and central genes, namely Hox1 to Hox4 and Hox6. However, most of the Hox gene expression patterns in amphioxus have not been reported. To gain global insights into the evolution of Hox clusters in chordates, we investigated a more extended expression profile of amphioxus Hox genes. Results Here we report an extended expression profile of the European amphioxus Branchiostoma lanceolatum Hox genes and describe that all Hox genes, except Hox13, are expressed during development. Interestingly, we report the breaking of both spatial and temporal colinearity for at least Hox6 and Hox14, which thus have escaped from the classical Hox code concept. We show a previously unidentified Hox6 expression pattern and a faint expression for posterior Hox genes in structures such as the posterior mesoderm, notochord, and hindgut. Unexpectedly, we found that amphioxus Hox14 had the most divergent expression pattern. This gene is expressed in the anterior cerebral vesicle and pharyngeal endoderm. Amphioxus Hox14 expression represents the first report of Hox gene expression in the most anterior part of the central nervous system. Nevertheless, despite these divergent expression patterns, amphioxus Hox6 and Hox14 seem to be still regulated by retinoic acid. Conclusions Escape from colinearity by Hox genes is not unusual in either vertebrates or amphioxus and we suggest that those genes escaping from it are probably associated with the patterning of lineage-specific morphological traits, requiring the loss of those developmental constraints that kept them colinear.

Comment on 'The Molecular Evolutionary Patterns of the Insulin/FOXO Signaling Pathway'

Letter to the Editor on Wang M, Wang Q, Wang Z, Zhang X, Pan Y. The molecular evolutionary patterns of the insulin/FOXO signaling pathway

Uncovering the functional constraints underlying the genomic organisation of the Odorant-Binding Protein genes

Animal olfactory systems have a critical role for the survival and reproduction of individuals. In insects, the odorant-binding proteins (OBPs) are encoded by a moderately sized gene family, and mediate the first steps of the olfactory processing. Most OBPs are organized in clusters of a few paralogs, which are conserved over time. Currently, the biological mechanism explaining the close physical proximity among OBPs is not yet established. Here, we conducted a comprehensive study aiming to gain insights into the mechanisms underlying the OBP genomic organization. We found that the OBP clusters are embedded within large conserved arrangements. These organizations also include other non-OBP genes, which often encode proteins integral to plasma membrane. Moreover, the conservation degree of such large clusters is related to the following: 1) the promoter architecture of the confined genes, 2) a characteristic transcriptional environment, and 3) the chromatin conformation of the chromosomal region. Our results suggest that chromatin domains may restrict the location of OBP genes to regions having the appropriate transcriptional environment, leading to the OBP cluster structure. However, the appropriate transcriptional environment for OBP and the other neighbor genes is not dominated by reduced levels of expression noise. Indeed, the stochastic fluctuations in the OBP transcript abundance may have a critical role in the combinatorial nature of the olfactory coding process.

Acoel flatworms are not Platyhelminthes: evidence from phylogenomics

Acoel flatworms are small marine worms traditionally considered to belong to the phylum Platyhelminthes. However, molecular phylogenetic analyses suggest that acoels are not members of Platyhelminthes, but are rather extant members of the earliest diverging Bilateria. This result has been called into question, under suspicions of a long branch attraction (LBA) artefact. Here we re-examine this problem through a phylogenomic approach using 68 different protein-coding genes from the acoel Convoluta pulchra and 51 metazoan species belonging to 15 different phyla. We employ a mixture model, named CAT, previously found to overcome LBA artefacts where classical models fail. Our results unequivocally show that acoels are not part of the classically defined Platyhelminthes, making the latter polyphyletic. Moreover, they indicate a deuterostome affinity for acoels, potentially as a sister group to all deuterostomes, to Xenoturbellida, to Ambulacraria, or even to chordates. However, the weak support found for most deuterostome nodes, together with the very fast evolutionary rate of the acoel Convoluta pulchra, call for more data from slowly evolving acoels (or from its sister-group, the Nemertodermatida) to solve this challenging phylogenetic problem.

Genome-wide analysis of adaptive molecular evolution in the carnivorous plant Utricularia gibba

The genome of the bladderwort Utricularia gibba provides an unparalleled opportunity to uncover the adaptive landscape of an aquatic carnivorous plant with unique phenotypic features such as absence of roots, development of water-filled suction bladders, and a highly ramified branching pattern. Despite its tiny size, the U. gibba genome accommodates approximately as many genes as other plant genomes. To examine the relationship between the compactness of its genome and gene turnover, we compared the U. gibba genome with that of four other eudicot species, defining a total of 17,324 gene families (orthogroups). These families were further classified as either 1) lineage-specific expanded/contracted or 2) stable in size. The U. gibba-expanded families are generically related to three main phenotypic features: 1) trap physiology, 2) key plant morphogenetic/developmental pathways, and 3) response to environmental stimuli, including adaptations to life in aquatic environments. Further scans for signatures of protein functional specialization permitted identification of seven candidate genes with amino acid changes putatively fixed by positive Darwinian selection in the U. gibba lineage. The Arabidopsis orthologs of these genes (AXR, UMAMIT41, IGS, TAR2, SOL1, DEG9, and DEG10) are involved in diverse plant biological functions potentially relevant for U. gibba phenotypic diversification, including 1) auxin metabolism and signal transduction, 2) flowering induction and floral meristem transition, 3) root development, and 4) peptidases. Taken together, our results suggest numerous candidate genes and gene families as interesting targets for further experimental confirmation of their functional and adaptive roles in the U. gibba's unique lifestyle and highly specialized body plan.

Demografía genética y estructura poblacional en semiaislados humanos del valle de Traslasierra: Análisis de la población del Departamento Minas (Provincia de Córdoba)

El análisis de las poblaciones humanas desde el punto de vista antropológico-evolutivo persigue como finalidad última el establecimiento de un diagnóstico sobre el estado de equilibrio/desequilibrio genético de la población estudiada, y sobre los factores -tanto biológicos cuanto culturales- que al momento presente constituyen los principales condicionantes de la situación encontrada. Establecer tal diagnóstico implica llegar a: 1) una estimación fiable de la variabilidad genética del grupo, y 2) una medición de la influencia de los procesos evolutivos (mutación, selección, migración y deriva génica) sobre tal variabilidad. Sabido es que un empobrecimiento genético puede ser causado por diferentes procesos que disminuyesen el tamaño de los grupos, cruzamientos de tipo endógamo y elevada consanguinidad, falta de nuevos genes llegados por inmigración, o a causa de la actuación conjunta de dichos factores, con diferente intensidad según el momento histórico y el lugar geográfico considerado. El requisito previo imprescindible para que pueda llevarse a cabo el enfoque planteado es el conocimiento exhaustivo de la estructura de la población, que indefectiblemente debe realizarse desde una doble perspectiva: 1) el análisis de los procesos demográficos determinantes de la misma, con sus concomitantes condicionantes socio-culturales, y 2) las posibles consecuencias a nivel biológico que éstos traen aparejadas, y que se constituyen en factores conductores de la posterior evolución poblacional. El presente plan de investigación forma parte de un proyecto más amplio que ha tomado como zona de estudio el área del valle de Traslasierra. El mismo se lleva a cabo desde hace cinco años en la Cátedra de Antropología de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad Nacional de Córdoba, contando con el apoyo financiero del CONICET y de la SECYT Córdoba.

Pràctica 9. El desenvolupament psicomotor del xiquet (primer cicle d'Educació Infantil)

El començament del desenvolupament del xiquet està dominat essencialment per la motricitat. En els primers mesos d’edat del nadó, els moviments són veritables manifestacions del seu desenvolupament psicològic. Aquesta motricitat es desenvoluparà amb més precisió i seguretat si creem un ambient segur i de llibertat per als xiquets, on el rol de l’adult és d’acompanyament no invasiu i testimoni dels seus èxits. Els treballs d’investigació de l’Institut Lóczy i de la doctora Emmi Pikler ens indiquen que la intervenció directa de l’adult durant els primers estadis del desenvolupament motor no és una condició prèvia per a l’adquisició d’aquests estadis, perquè en condicions favorables els xiquets aconsegueixen regular-se per si mateixos, per la seua pròpia iniciativa, amb moviments de bona qualitat, ben equilibrats i cada vegada més complexos (Pikler, 1985).

Desarrollo y fomento caprino en las Sierras de los Comechingones: Etapa II. Programa de manejo integral y mejora genética

La cabra, tal vez la primera de las especies domesticadas por el hombre y relacionada a éste por más de 10.000 años, es un animal destacable por su rusticidad, precocidad, docilidad y adaptación al medio, que le prodiga tanto carne, como leche, pieles y fibras. Por lo general es el último eslabón de utilización de áreas pedregadas, habiéndola asociado desde siempre a la aridez, el sobre pastoreo y la erosión. No obstante, con un manejo racional, es posible obtener con su explotación importantes beneficios. (...) La problemática de estos productores es compleja. Las explotaciones son predominantemente de tipo familiar subsistencial. A la tendencia precaria de la tierra en la mayoría de ellos, que ha conducido a una degradación acentuada del suelo, se suman la carencia de conocimientos tecnológicos para mejorar la producción y la falta de capacidad empresarial. Con el propósito de conocer aspectos relativos a la estructura y manejos reproductivos, sanitarios, nutricional, productivo y de comercialización de la producción caprina de los departamentos Calamuchita y Río Cuarto, que cuentan con 338 EAPS con 12.225 cabezas, durante los años 1993 y 1994, la cátedra de producción ovina y caprina de la Universidad Nacional de Río Cuarto, realizó sendos relevamientos que arrojaron las siguientes conclusiones: La mayoría de los rebaños (84%) esta en poder de productores minifundistas, de escasos recursos económicos cuya principal fuente de ingresos proviene del trabajo en la explotación y donde las limitantes económico-productivas están relacionadas con el Manejo alimenticio; manejo productivo; manejo sanitario, nivel genético, nivel tecnológico y mercado. Objetivos generales: - Incrementar los índices de los hatos, a través de la instrumentación de normas adecuadas de manejos nutricional, reproductivo, sanitario y de mejora genética del pie de cría. - Impulsar la diversificación de la producción propiciando diferentes alternativas productivas. - Promover la organización de los productores para la producción, comercialización y capacitación. Objetivos específicos: 1. Difusión de pautas de manejos nutricional, reproductivo, sanitario y de infraestructura entre los productores caprineros de los departamentos Calamuchita y Río Cuarto. 2. Adopción por parte de los productores de un plan sanitario básico. 3. Mejoramiento genético del pie de cría criollo. 4. Introducción de espacies forrajeras adaptadas al hábitat que ofrecen las zonas semiáridas.

Processos participatius, governança ambiental i desenvolupament territorial sostenible

Estudio realizado a partir de una estancia en el Centro de Filosofia e Ciências Humanas de la Universidade Federal de Santa Catarina, Brasil, durant entre septiembre y noviembre del 2005. El intercambio con los grupos de trabajo del Programa de Pós-Graduçao Interdisciplinar em Ciências Humanas (UFSCE-Brasil), se ha llevado a cabo con el objetivo de profundizar en las diferentes perspectivas teóricas y analíticas que orientan la reflexión sobre el papel crítico de los investigadores en el área de sociología del conocimiento ambiental científico. Esto ha permitido conocer experiencias-laboratorios de procesos participativos para planear intervenciones en áreas protegidas. Estas orientaciones conceptuales, epistemológicas y metodológicas ayudaran a la candidata a reforzar la aproximación de investigación participativa del proyecto “Avaluació social multicriteri per a la presa de decisions orientades a una gestió conservativa de sistemes agropecuaris i el desenvolupament sostenible de la zona seca i semi-seca del paisatge terrestre protegit de Miraflor-Moropotente (Nicaragua)” que es la línea del trabajo de PhD de la candidata. En especial, las reflexiones teóricas y metodológicas se han centrado en los siguientes temas: aproximación sistemática y basada en los actores para el análisis de sistemas complejos y incertezas, métodos participativos para las evaluaciones integradas de sustentabilidad que apoyan los procesos de toma de decisiones, o el nuevo papel de los investigadores sobre una perspectiva compleja de análisis y diálogo entre los conocimientos científicos y locales.

Etiología de enfermedades asociadas al decaimiento del peral. Mejora de técnicas de detección de fitoplasmas

El fitoplasma causante de la enfermedad del decaimiento del peral o Pear decline (PD) había sido descrito en nuestro país, pero se desconocía la incidencia real del patógeno, ya que las sintomatologías observadas se confundían a menudo con otros patógenos o con posibles desordenes fisiológicos. Se propuso realizar un estudio conducente a discernir la presencia del PD de otros agentes afines, así como determinar su incidencia y distribución por variedades y patrones en el área frutícola de Cataluña y Cuenca del Ebro. Así mismo, para un adecuado control de la enfermedad era necesario conocer cuales eran las especies de insectos vectores de la enfermedad en la zona y conocer si existía un único aislado del fitoplasma o por el contrario existía variabilidad genética del mismo. Se desconocía si la distinta expresión de síntomas observada era debida a variabilidad genética del fitoplasma o a una respuesta varietal. En el momento de iniciarse el proyecto únicamente dos especies del género Cacopsylla habían sido identificadas como vectores de la enfermedad C. pyricola y C. pyrisuga, aunque se sospechaba que C. pyri también era probablemente vector de la enfermedad, ya que era la especie más abundante en los países mediterráneos y se habían identificado individuos de esta especie portadores del fitoplasma. Por otro lado, la dificultad de diagnosticar las enfermedades producidas por fitoplasmas era también uno de los principales problemas para su control. La técnica de la PCR aunque era la más sensible, resultaba poco asequible para la aplicación rutinaria en empresas o para la certificación de material vegetal. Los principales problemas eran debidos a la complejidad del proceso de extracción del ADN, especialmente en leñosas y muy especialmente en peral, donde la presencia de inhibidores interfiere a menudo en el desarrollo de la PCR. Por estos motivos se planteó la mejora de las técnicas de detección para este fitoplasma y la puesta a punto de modificaciones que simplificaran la técnica de la PCR y permitieran su utilización de forma más rutinaria. Otro punto importante para la detección precoz de la enfermedad era conocer la distribución y concentración del fitoplasma en los distintos estadios fenológicos del árbol y en los distintos tejidos u órganos, con el fin de determinar el mejor momento para realizar la detección. Otra finalidad de este objetivo era determinar en que épocas del año podía propagarse la enfermedad a través de la multiplicación vegetativa, ya que se creía que el fitoplasma descendía a las raíces durante el invierno y por tanto las yemas tomadas durante este período estaban libres del mismo. También se planteó un estudio para determinar la correlación entre la detección del fitoplasma y la expresión de síntomas, ya que la detección del fitoplasma en plantas asintomáticas es esencial en los procesos de propagación vegetativa y de certificación del material vegetal obtenido.

Estudi pilot del progrés de la restauració a les activitats extractives de Catalunya

L’objecte d’aquest estudi és determinar el ritme restaurador i caracteritzar la tipologia de les restauracions d’algunes activitats extractives de Catalunya. S’ha analitzat l’evolució dels treballs de restauració en una selecció d’activitats extractives de Catalunya i s’ha estimat la qualitat de les restauracions efectuades en base a la observació de la vegetació desenvolupada, el control de l’erosió i la integració paisatgística. Per dur a terme aquest estudi s’ha creat una base de dades en format de qüestionari, combinada amb un sistema d’informació geogràfica, que s’ha assajat en un treball de camp amb una mostra limitada d’activitats extractives. A partir de la interpretació dels resultats, es determina que actualment la gestió incorpora la necessitat de restaurar, però com a element subordinat a la producció. Això produeix una manca de planificació que incideix directament en la qualitat de les restauracions dutes a terme. La gestió de les pedreres encara ha de situar el concepte de restauració integrada com a eix central del desenvolupament i planificació de l’activitat extractiva.