Transcriptome analyses of primitively eusocial wasps reveal novel insights into the evolution of sociality and the origin of alternative phenotypes

BACKGROUND: Understanding how alternative phenotypes arise from the same genome is a major challenge in modern biology. Eusociality in insects requires the evolution of two alternative phenotypes - workers, who sacrifice personal reproduction, and queens, who realize that reproduction. Extensive work on honeybees and ants has revealed the molecular basis of derived queen and worker phenotypes in highly eusocial lineages, but we lack equivalent deep-level analyses of wasps and of primitively eusocial species, the latter of which can reveal how phenotypic decoupling first occurs in the early stages of eusocial evolution. RESULTS: We sequenced 20 Gbp of transcriptomes derived from brains of different behavioral castes of the primitively eusocial tropical paper wasp Polistes canadensis. Surprisingly, 75% of the 2,442 genes differentially expressed between phenotypes were novel, having no significant homology with described sequences. Moreover, 90% of these novel genes were significantly upregulated in workers relative to queens. Differential expression of novel genes in the early stages of sociality may be important in facilitating the evolution of worker behavioral complexity in eusocial evolution. We also found surprisingly low correlation in the identity and direction of expression of differentially expressed genes across similar phenotypes in different social lineages, supporting the idea that social evolution in different lineages requires substantial de novo rewiring of molecular pathways. CONCLUSIONS: These genomic resources for aculeate wasps and first transcriptome-wide insights into the origin of castes bring us closer to a more general understanding of eusocial evolution and how phenotypic diversity arises from the same genome.

Genetic variability of marine shrimp in the Brazilian industry

The objective of this work was to estimate the genetic variability level and distribution in Brazilian broodstocks of marine shrimp (Litopenaeus vannamei). Nine of the country's largest hatcheries were evaluated using codominant and highly polymorphic microsatellite markers. The results obtained from genotyping of ten microsatellite loci are indicative of genetic variability that is compatible with that found in wild populations of L. vannamei in Mexico and Central America. A possible explanation is the highly diversified and relatively recent origin of the available broodstocks. Bayesian analysis detected a signal for five founding populations. The distribution of genetic distances partially reflects geographical location, and this information will be useful for the creation of new broodstocks. Therefore, L. vannamei genetic variability among nine of the largest national hatcheries can be considered high.

Teräsvalimon energia-analyysi

Teräksen valuprosessi kuluttaa runsaasti energiaa ja tuottaa merkittävästi lämpöä. Ylimääräinen lämpö on poistettava tuotantotiloista, sillä se sisältää yleensä myös paljon hiukkasia ja muita epäpuhtauksia. Lämmön talteenottaminen vähentää teräsvalimon energiankulutusta, mutta sen toteuttaminen ei ole ongelmatonta. Energia-analyysi selvittää yrityksen energian käytön ja tuotannon kehityksen sekä nykytilan. Analyysi pyrkii selvittämään kohteet, joissa energiaakuluu ja joissa sitä syntyy eniten. Tämä opinnäytetyö on sovellettu teollisuuden energia-analyysi, joka sisältää ehdotuksia energian käytöntehostamismahdollisuuksista ja säästömahdollisuuksista. Ehdotuksissa esitelläänviisi tärkeimmäksi katsottua ja kahdeksan muuta energiansäästökohdetta. Näiden lisäksi on annettu seitsemän ehdotusta muista tuotantoa ja energiansäästöä tukevista toimenpiteistä.

Liiketoimintaprosessien uudistaminen rakennusteollisuudessa

Työn tavoitteena oli etsiä ongelmakohtia olemassa olevasta prosessikuvauksesta ja prosessimaisesta toiminnasta. Samalla luotiin ehdotus uudesta mallista ja parannuksista. Uuden mallin avulla perustajaurakoinnin hankevaihe voidaan hahmottaa paremmin ja henkilöiden tehtäväkuvat tarkentuvat. Toinen tärkeä tavoite oli asettaa prosessimainen työskentely merkittävämpään asemaan yrityksessä. Työn teoriaosassa esitellään näkökulmia jotka vaikuttavat yrityksen tehokkaaseen toimintaan. Laatuajattelu, laatujohtaminen, prosessit ja niiden johtaminen standardi sekä prosessien uudistamisen laajuuden vaihtoehdot antavat hyvän kuvan siitä mihin kaikkeen prosessimainen toiminta vaikuttaa, ja mitkä tekijät ovat tehokkaan toiminnan takana. Empiriaosuudessa sovelletaan teoriaosuudessa esitettyjä tekniikoita tutkittaessa uuden mallin luomista. Havaittiin monia ongelmia prosessimaisen toiminnan tunnistamisessa ja tehtäväkuvauksien epämääräisyyttä. Tuloksena päädyttiin tekemään ehdotus jatkokehitystyölle ja esiteltiin prosessien tehokkuuden mittaamiseen erilaisia näkökulmia ja mittareita.

Perheyrittäjyys:Mahdollisuuksia ja menetyksiä

Tutkielman tarkoituksena oli selvittää vähän tunnettua ilmiötä. Tavoitteena oli kartoittaa kokemuksia perheyrittäjyydestä perheyrityksen eri kehitysvaiheissa sekä tulevaisuutta ajatellen, ja nostaa täten esille perheyrityksissä vallitsevia haasteita, joita perheen, liiketoiminnan ja omistamisen yhteenkietoutuneet suhteet olivat aiheuttaneet. Casetutkimus toteutettiin teemahaastatteluilla, joista muodostettiin yksi kronologisesti etenevä tarina. Narratiivisen analyysin avulla tarinasta löydettiin keskeisiä teemoja. Tärkeimmiksi tutkimustuloksiksi osoittautuivat elämäntapayrittäjyys, työ- ja perheroolien sekoittuminen sekä perheen ja liiketoimien yhteensovittamisen ongelmat. Liiketoiminnan edut asetettiin liikaa perheen edelle, mikä johti lopulta yrittäjien avioeroon, liiketoiminnan voimakkaaseen supistamiseen ja uuden yrityksen perustamiseen toisen yrittäjän toimesta. Lisäksi aineistosta nousi esille psykologisen omistajuuden tunteita perheyritystä kohtaan sekä psykologisen omistajuuden varjopuolia.

Long live the queen: studying aging in social insects

Aging is a fascinating, albeit controversial, chapter in biology. Few other subjects have elicited more than a century of ever-increasing scientific interest. In this review, we discuss studies on aging in social insects, a group of species that includes ants and termites, as well as certain bee and wasp species. One striking feature of social insects is the lifespan of queens (reproductive females), which can reach nearly 30 years in some ant species. This is over 100 times the average lifespan of solitary insects. Moreover, there is a tremendous variation in lifespan among castes, with queens living up to 500 times longer than males and 10 times longer than workers (non-reproductive individuals). This lifespan polymorphism has allowed researchers to test the evolutionary theory of aging and Y more recently Y to investigate the proximate causes of aging. The originality of these studies lies in their use of naturally evolved systems to address questions related to aging and lifespan determination that cannot be answered using the conventional model organisms.

Relación Cacopsylla pyri (L.) (Homoptera: Psyllidae) - Peral. Influencia de la variedad

Se estudian algunas de las características morfológicas y fisiológicas de diferentes variedades de peral que pueden influir sobre la instalación y desarrollo de las poblaciones de Cacopsylla pyri. Se realizaron recuentos de puesta, ninfas, adultos y enemigos naturales de C. pyri en lamburdas y posteriormente en hojas de brotes del año en una colección de selección de variedades de peral de la "Estació Experimental de Lleida". El año 1997 se muestrearon 40 variedades. Los resultados obtenidos pusieron de manifiesto que existian diferencias significativas debidas a la variedad en los niveles de ocupación por el fitófago. Las variedades se agruparon en 3 categorias en función de la presencia de psylla: elevada, media y baja. De las plantadas los años 1994 y 1995 se muestrearon las 16 variedades correspondientes a los grupos anteriores. Las características de la planta estudiadas fueron: altura, diámetro del tronco, peso de la madera de poda, contenido en clorofila, macro y micronutrientes. Se han observado diferencias significativas entre las distintas variedades en las características de la planta estudiadas, relacionadas con las diferencias en los niveles de ocupación.

The UlaG protein familly defines novel structural and functional motifs grafted on an ancient RNase fold

Background: Bacterial populations are highly successful at colonizing new habitats and adapting to changing environmental conditions, partly due to their capacity to evolve novel virulence and metabolic pathways in response to stress conditions and to shuffle them by horizontal gene transfer (HGT). A common theme in the evolution of new functions consists of gene duplication followed by functional divergence. UlaG, a unique manganese-dependent metallo-b-lactamase (MBL) enzyme involved in L-ascorbate metabolism by commensal and symbiotic enterobacteria, provides a model for the study of the emergence of new catalytic activities from the modification of an ancient fold. Furthermore, UlaG is the founding member of the so-called UlaG-like (UlaGL) protein family, a recently established and poorly characterized family comprising divalent (and perhaps trivalent)metal-binding MBLs that catalyze transformations on phosphorylated sugars and nucleotides. Results: Here we combined protein structure-guided and sequence-only molecular phylogenetic analyses to dissect the molecular evolution of UlaG and to study its phylogenomic distribution, its relatedness with present-day UlaGL protein sequences and functional conservation. Phylogenetic analyses indicate that UlaGL sequences are present in Bacteria and Archaea, with bona fide orthologs found mainly in mammalian and plant-associated Gramnegative and Gram-positive bacteria. The incongruence between the UlaGL tree and known species trees indicates exchange by HGT and suggests that the UlaGL-encoding genes provided a growth advantage under changing conditions. Our search for more distantly related protein sequences aided by structural homology has uncovered that UlaGL sequences have a common evolutionary origin with present-day RNA processing and metabolizing MBL enzymes widespread in Bacteria, Archaea, and Eukarya. This observation suggests an ancient origin for the UlaGL family within the broader trunk of the MBL superfamily by duplication, neofunctionalization and fixation. Conclusions: Our results suggest that the forerunner of UlaG was present as an RNA metabolizing enzyme in the last common ancestor, and that the modern descendants of that ancestral gene have a wide phylogenetic distribution and functional roles. We propose that the UlaGL family evolved new metabolic roles among bacterial and possibly archeal phyla in the setting of a close association with metazoans, such as in the mammalian gastrointestinal tract or in animal and plant pathogens, as well as in environmental settings. Accordingly, the major evolutionary forces shaping the UlaGL family include vertical inheritance and lineage-specific duplication and acquisition of novel metabolic functions, followed by HGT and numerous lineage-specific gene loss events.

New and revised maimetshid wasps from cretaceous ambers (Hymenoptera, Maimetshidae)

New material of the wasp family Maimetshidae (Apocrita) is presented from four Cretaceous amber de- posits- the Neocomian of Lebanon, the Early Albian of Spain, the latest Albian/earliest Cenomanian of France, and the Campanian of Canada. The new record from Canadian Cretaceous amber extends the temporal and paleogeographical range of the family. New material from France is assignable to Guyote- maimetsha enigmatica Perrichot et al. including the first females for the species, while a series of males and females from Spain are described and figured as Iberomaimetsha Ortega-Blanco, Perrichot & Engel, gen. n., with the two new species Iberomaimetsha rasnitsyni Ortega-Blanco, Perrichot & Engel, sp. n. and I. nihtmara Ortega-Blanco, Delclòs & Engel, sp. n.; a single female from Lebanon is described and figured as Ahiromaimetsha najlae Perrichot, Azar, Nel & Engel, gen. et sp. n., and a single male from Canada is described and figured as Ahstemiam cellula McKellar & Engel, gen. et sp. n. The taxa are compared with other maimetshids, a key to genera and species is given, and brief comments made on the family.

Sairaalan tarkkailuosaston hyödyt ja kustannukset

Työn tavoitteena oli tutkia Etelä-Karjalan keskussairaalaan mahdollisesti perustettavan yhdistelmätarkkailuosaston kannattavuutta määrittämällä osaston kustannukset ja hyödyt. Määritettyjen kustannusten avulla vertailtiin päivystys-potilaiden eri hoitoketjuvaihtoehtoja. Lähdeaineistona työssä käytettiin sairaalan omia materiaaleja ja tilastoja, henkilöstön haastatteluja sekä muita kirjallisuuslähteitä. Kirjallisuuden mukaan sairaalan ylikuormitus johtuu sen huonosta potilasvirtojen kulusta, jota voidaan parantaa joko toimintaa tehostamalla tai investoimalla uusiin resursseihin. Eräs vaihtoehto ylikuormituksen purkuun on tarkkailuosaston perustaminen, joka ei ole vain lisätila vaan potilasvirtojen ohjauskeino. Tehtyjen laskemien mukaan Etelä-Karjalan keskussairaalan tarkkailuosasto vaikuttaisi kannattavalta. Tarkkailuosaston kustannukset vuodessa olisivat 1 099 745 €, tuotot 1 170 108 € ja voitto 70 363 €. Osaston perustamiskustannukset olisivat 950 324 €. Hoitoketjujen potilaskohtaisen kannattavuuden mukaan päivystyspotilaiden tarkkailu ja lyhytaikainen hoito kannattaisi tehdä joko vuodeosastoilla tai tarkkailuosastolla, mutta ei tappiota tuottavalla ensiapupoliklinikalla. Tarkkailuosastosta olisi taloudellisten tekijöiden lisäksi myös muita hyötyjä ja haittoja sairaalan sidosryhmille. Sairaalan valitsemasta ylikuormituksen vähentämiskeinosta riippumatta, on sen tärkeätä aloittaa jo lähivuosina valmistautuminen väestön ikääntymisen aiheuttamaan lisääntyvään kuormitukseen.

Sisällönhallintajärjestelmän käyttö verkkopalvelun pohjana, case: Plone-sisällönhallintajärjestelmän rakenne, toiminta ja räätälöinti

Asiakaspalvelun tarjoamisesta Internet-verkon kautta tulee jatkuvasti tärkeämpää. Aitoa asiakashyötyä tuottavien palvelujen pystyttäminen ja tuottaminen on pienyritysten resursseilla vähintäänkin vaikeaa ja riskialtista. Mahdollisuus käyttää vapaaseen käyttöön lisensoituja avoimen lähdekoodin ohjelmistoja asiakkaille tarjottavien palvelujen perustana madaltaa näinollen pienyritysten kynnystä tarjota palvelua Internet-verkossa. Yrityksen tarjoamien palvelujen perustaksi on nykyään saatavilla jo kokonaisia valmiita avoimeen lähdekoodiin perustuvia ohjelmistosovelluksia. Suurin osa niistä on kuitenkin tehty jotakin rajattua tarkoitusta varten. Pyrittäessä laajentamaan asiakkaille tarjottua palvelua huomataankin tällöin, että ohjelmistosovelluksen laajentaminen muodostaa alkuperäistäkin korkeamman kynnyksen. Toisen ohjelmiston integrointi alkuperäisen kanssa ei sekään ole mahdollinen vaihtoehto – vaikka sellainen uuden palvelun perustaksi löytyisikin. WWW-sisällönhallintajärjestelmät sopivat yleiskäyttöisyytensä ansiosta hyvinkin vaihtelevien palveluiden perustaksi. Yrityksen verkkopalvelu voidaan toteuttaa esimerkiksi vapaasti saatavaan Plone-sisällönhallintajärjestelmään perustuen. Tällöin palvelujen laajentamisen ja uusien tarjoamisen kynnys oletettavasti madaltuu ratkaisevasti, järjestelmän valmiiksi sisältämien monipuolisten toimintojen ansiosta. Paikallisen pienyrityksen verkkopalvelua toteuttaessa todettiin Plonen olevan hyvin tarkoitukseen sopiva. Vähänkin merkittävämmät järjestelmään tehtävät muutokset edellyttävät kuitenkin varsin syvällistä perehtymistä sen osiin ja toimintaan. Koska tarjottavan palvelun tuli olla mahdollisimman helppo lähestyä ja käyttää, järjestelmää oli muun tarvittavan räätälöinnin lisäksi vielä muutettava yksinkertaisemmaksi: Esimerkiksi järjestelmän tarjoamasta valmiista käyttöliittymästä oli räätälöitävä yksinkertaistettu palvelunkäyttöliittymä. Myös palvelun ylläpitäjien koulutukseen oli panostettava. Järjestelmän ylläpidosta tehtiin palvelusopimus, koska asiakkaalla ei ole tarvittavaa teknistä osaamista.

Supplier process development

Tämän diplomityön tarkoituksena on parantaa Timberjackin ja Timberjackin toimittajien välistä yhteistyötä ja saattaa Timberjackin toimintatavat toimittajien tietoisuuteen. Aiheen laajuuden vuoksi yksittäisten aihepiirien syvällinen tutkiminen jäi vähäiseksi. Monet globaalit yhtiöt ovat nykyisin ottaneet selkeäksi strategiakseen toimintojensa ulkoistamisen ja tällöin yhtiölle itselleen jää ainoastaan lopputuotteiden kokoonpanon työvaiheet. Tämä tarkoittaa, että ulkoisilta toimittajilta ostetaan entistä enemmän komponentteja ja tuotekokonaisuuksia. Toisaalta taas harvalla toimittajalla on vielä tarvittavaa tieto-taitoa tai resursseja vastata päämiehen lisääntyviin tarpeisiin. Tämä on syy miksi suuret maailmanluokan yhtiöt panostavat nykyisin huomattavia voimavaroja toimittajaketjun kehittämiseen. Diplomityön ensimmäisessä osiossa paneudutaan teoria-asioihin, jotka tulee olla tiedossa kehitettäessä yhteistyötä toimittajien kanssa. Toisessa osassa tutkitaan Timberjackin toimintatapoja, tuotantomallia ja nykyisiä toimittajia. Nämä tiedot ovat välttämättömiä, kun luodaan kokonaiskuvaa toimittajaprosessista ja kun kehitetään uusia työkaluja helpottamaan toimittajien ja Timberjackin välistä yhteistyötä. Työn tuloksena Timberjackilla on nyt toimittajakäsikirja, joka sisältää tietoja, jotka toimittajien tulee huomioida toimiessaan Timberjackin kanssa ja myös ohjeita siitä, kuinka toimittajat voivat kehittää omia prosessejaan.

Maatalouden tuloverolain ja elinkeinoverolain välisen rjauksen vaikutus matkailuyrityksen talouteen

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, millaisiin verotuksellisiin ratkaisuihin matkailuyrityksen kannattaisi maatalouden tuloverolain ja elinkeinoverolain välillä pyrkiä minimoidakseen maksettavien verojen määrä. Tutkielmassa vertaillaan maaseutu-matkailuyritystoiminnan mahdollisia vaihtoehtoisia veroratkaisuja. Esimerkkitapauksessa tehdään vaihtoehtolaskelmia matkailuyritystoiminnan verotuksesta todellisen maatalouden tuloverolain mukaan verotetun toiminnan lisäksi elinkeinoverolain mukaan verotettavasta toiminimenä harjoitetusta matkailuyritystoiminnasta sekä elinkeinoverolain mukaan verotettavasta erilliseksi osakeyhtiöksi yhtiöitetystä matkailuyritystoiminnasta. Tutkielmassa on käytetty kvantitatiivista eli määrällistä tukimusta. Tutkimusstrategiana on kokeellinen tutkimus, mikä on toteutettu valitsemalla matkailuyritysjoukosta todellinen matkailuyritys, jonka verotusta on tarkasteltu valittujen muuttujien muuttuessa. Tutkielman esimerkkitapauksessa matkailuyritystoiminnan muodostaman liikevaihdon ollessa pieni on maatalouden tuloverolain mukainen toiminta selvästi edullisempaa kuin elinkeinoverolain mukaan verotettava matkailuyritystoiminta. Matkailuyritystoiminnan noustessa selvästi merkittävämmäksi liiketoiminnan muodostajaksi kuin maatalouden muodostuu matkailuyritystoiminnan osakeyhtiöittäminen elinkeinoverolain piiriin verotuksellisesti yhtä edulliseksi ratkaisuksi kuin maatalouden tuloverolain mukaisesti toimiminen. Verojen määrään keskeisesti vaikuttavia tekijöitä liikevaihdon ja kulurakenteen lisäksi ovat tasausvaraus (maatalouden tuloverolaki), toimintavaraus (elinkeinoverolaki) sekä nettovarallisuustaso.

Introgressive hybridization of threatened European tree frogs (Hyla arborea) by introduced H. intermedia in Western Switzerland

Hybridization by introduced taxa is a major threat to native species. Characterizing human introductions is thus one of the missions of conservation geneticists. Here we survey a declining population of the regionally endangered European tree frog (Hyla arborea) in the Grangettes natural reserve (Rhone valley, Western Switzerland), where previous evidence indicated human introduction of the Italian taxon H. intermedia. We combined fast-evolving mitochondrial and nuclear markers and an extended sampling to conduct population genetic analyses of the Grangettes and putative source areas. We show that the Grangettes population is a hybrid swarm, with all individuals featuring recent nuclear admixture and mitochondrial DNA of introduced H. intermedia, most likely of proximate south Alpine origin. In contrast, H. arborea and H. intermedia hardly introgress in their natural parapatric ranges, consistent with an advanced reproductive isolation. Thus, potential hybrid incompatibilities may account for the strong decline of this population, despite important conservation efforts. Although their hybrid nature makes them a priori unworthy of any protection, we propose specific measures to recover local H. arborea gene pool and preserve tree frogs in the Grangettes, the last population remaining from this heavily impacted part of the Alps.