Rates of gene rearrangement and nucleotide substitution are correlated in the mitochondrial genomes of insects

A number of studies indicated that lineages of animals with high rates of mitochondrial (mt) gene rearrangement might have high rates of mt nucleotide substitution. We chose the hemipteroid assemblage and the Insecta to test the idea that rates of mt gene rearrangement and mt nucleotide substitution are correlated. For this purpose, we sequenced the mt genome of a lepidopsocid from the Psocoptera, the only order of hemipteroid insects for which an entire mtDNA sequence is not available. The mt genome of this lepidopsocid is circular, 16,924 bp long, and contains 37 genes and a putative control region; seven tRNA genes and a protein-coding gene in this genome have changed positions relative to the ancestral arrangement of mt genes of insects. We then compared the relative rates of nucleotide substitution among species from each of the four orders of hemipteroid insects and among the 20 insects whose mt genomes have been sequenced entirely. All comparisons among the hernipteroid insects showed that species with higher rates of gene rearrangement also had significantly higher rates of nucleotide substitution statistically than did species with lower rates of gene rearrangement. In comparisons among the 20 insects, where the mt genomes of the two species differed by more than five breakpoints, the more rearranged species always had a significantly higher rate of nucleotide substitution than the less rearranged species. However, in comparisons where the mt genomes of two species differed by five or less breakpoints, the more rearranged species did not always have a significantly higher rate of nucleotide substitution than the less rearranged species. We tested the statistical significance of the correlation between the rates of mt gene rearrangement and mt nucleotide substitution with nine pairs of insects that were phylogenetically independent from one 2 another. We found that the correlation was positive and statistically significant (R-2 = 0.73, P = 0.01; R-s = 0.67, P < 0.05). We propose that increased rates of nucleotide substitution may lead to increased rates of gene rearrangement in the mt genomes of insects.

Fossil fuel dependence and interfuel substitution in the electricity sector of Western European countries between 1990-2011

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Economics from the NOVA – School of Business and Economics

Synthesis, antiangiogenesis evaluation and molecular docking studies of 1-Aryl-3-[(thieno[3,2-b]pyridin-7-ylthio)phenyl]ureas: Discovery of a new substitution pattern for type II VEGFR-2 Tyr kinase inhibitors

The synthesis and biological evaluation of novel 1-aryl-3-[2-, 3- or 4-(thieno[3,2-b]pyridin-7-ylthio)phenyl]ureas 3, 4 and 5 as VEGFR-2 tyrosine kinase inhibitors, are reported. The 1-aryl-3-[3-(thieno[3,2-b]pyridin-7-ylthio)phenyl]ureas 4a-4h, with the arylurea in the meta position to the thioether, showed the lowest IC50 values in enzymatic assays (10-206 nM), the most potent compounds 4d-4h (IC50 10-28 nM) bearing hydrophobic groups (Me, F, CF3 and Cl) in the terminal phenyl ring. A convincing rationalization was achieved for the highest potent compounds 4 as type II VEGFR-2 inhibitors, based on the simultaneous presence of: (1) the thioether linker and (2) the arylurea moiety in the meta position. For compounds 4, significant inhibition of Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVECs) proliferation (BrdU assay), migration (wound-healing assay) and tube formation were observed at low concentrations. These compounds have also shown to increase apoptosis using the TUNEL assay. Immunostaining for total and phosphorylated (active) VEGFR-2 was performed by Western blotting. The phosphorylation of the receptor was significantly inhibited at 1.0 and 2.5 microM for the most promising compounds. Altogether, these findings point to an antiangiogenic effect in HUVECs.

Impact of Light Salt Substitution for Regular Salt on Blood Pressure of Hypertensive Patients

Background: Studies have shown sodium restriction to have a beneficial effect on blood pressure (BP) of hypertensive patients. Objective: To evaluate the impact of light salt substitution for regular salt on BP of hypertensive patients. Methods: Uncontrolled hypertensive patients of both sexes, 20 to 65 years-old, on stable doses of antihypertensive drugs were randomized into Intervention Group (IG - receiving light salt) and Control Group (CG - receiving regular salt). Systolic BP (SBP) and diastolic BP (DBP) were analyzed by using casual BP measurements and Home Blood Pressure Monitoring (HBPM), and sodium and potassium excretion was assessed on 24-hour urine samples. The patients received 3 g of salt for daily consumption for 4 weeks. Results: The study evaluated 35 patients (65.7% women), 19 allocated to the IG and 16 to the CG. The mean age was 55.5 ± 7.4 years. Most participants had completed the Brazilian middle school (up to the 8th grade; n = 28; 80.0%), had a family income of up to US$ 600 (n = 17; 48.6%) and practiced regular physical activity (n = 19; 54.3%). Two patients (5.7%) were smokers and 40.0% consumed alcohol regularly (n = 14). The IG showed a significant reduction in both SBP and DBP on the casual measurements and HBPM (p < 0.05) and in sodium excretion (p = 0.016). The CG showed a significant reduction only in casual SBP (p = 0.032). Conclusions: The light salt substitution for regular salt significantly reduced BP of hypertensive patients.

Stochastic demography and the neutral substitution rate in class-structured populations.

The neutral rate of allelic substitution is analyzed for a class-structured population subject to a stationary stochastic demographic process. The substitution rate is shown to be generally equal to the effective mutation rate, and under overlapping generations it can be expressed as the effective mutation rate in newborns when measured in units of average generation time. With uniform mutation rate across classes the substitution rate reduces to the mutation rate.

Determinants of generic drug substitution in Switzerland.

Background: Since generic drugs have the same therapeutic effect as the original formulation but at generally lower costs, their use should be more heavily promoted. However, a considerable number of barriers to their wider use have been observed in many countries. The present study examines the influence of patients, physicians and certain characteristics of the generics' market on generic substitution in Switzerland.Methods: We used reimbursement claims' data submitted to a large health insurer by insured individuals living in one of Switzerland's three linguistic regions during 2003. All dispensed drugs studied here were substitutable. The outcome (use of a generic or not) was modelled by logistic regression, adjusted for patients' characteristics (gender, age, treatment complexity, substitution groups) and with several variables describing reimbursement incentives (deductible, co-payments) and the generics' market (prices, packaging, co-branded original, number of available generics, etc.).Results: The overall generics' substitution rate for 173,212 dispensed prescriptions was 31%, though this varied considerably across cantons. Poor health status (older patients, complex treatments) was associated with lower generic use. Higher rates were associated with higher out-of-pocket costs, greater price differences between the original and the generic, and with the number of generics on the market, while reformulation and repackaging were associated with lower rates. The substitution rate was 13% lower among hospital physicians. The adoption of the prescribing practices of the canton with the highest substitution rate would increase substitution in other cantons to as much as 26%.Conclusions: Patient health status explained a part of the reluctance to substitute an original formulation by a generic. Economic incentives were efficient, but with a moderate global effect. The huge interregional differences indicated that prescribing behaviours and beliefs are probably the main determinant of generic substitution.

Substitution of (R,S)-methadone by (R)-methadone: Impact on QTc interval.

Methadone is administered as a chiral mixture of (R,S)-methadone. The opioid effect is mainly mediated by (R)-methadone, whereas (S)-methadone blocks the human ether-à-go-go-related gene (hERG) voltage-gated potassium channel more potently, which can cause drug-induced long QT syndrome, leading to potentially lethal ventricular tachyarrhythmias. To investigate whether substitution of (R,S)-methadone by (R)-methadone could reduce the corrected QT (QTc) interval, (R,S)-methadone was replaced by (R)-methadone (half-dose) in 39 opioid-dependent patients receiving maintenance treatment for 14 days. (R)-methadone was then replaced by the initial dose of (R,S)-methadone for 14 days (n = 29). Trough (R)-methadone and (S)-methadone plasma levels and electrocardiogram measurements were taken. The Fridericia-corrected QT (QTcF) interval decreased when (R,S)-methadone was replaced by a half-dose of (R)-methadone; the median (interquartile range [IQR]) values were 423 (398-440) milliseconds (ms) and 412 (395-431) ms (P = .06) at days 0 and 14, respectively. Using a univariate mixed-effect linear model, the QTcF value decreased by a mean of -3.9 ms (95% confidence interval [CI], -7.7 to -0.2) per week (P = .04). The QTcF value increased when (R)-methadone was replaced by the initial dose of (R,S)-methadone for 14 days; median (IQR) values were 424 (398-436) ms and 424 (412-443) ms (P = .01) at days 14 and 28, respectively. The univariate model showed that the QTcF value increased by a mean of 4.7 ms (95% CI, 1.3-8.1) per week (P = .006). Substitution of (R,S)-methadone by (R)-methadone reduces the QTc interval value. A safer cardiac profile of (R)-methadone is in agreement with previous in vitro and pharmacogenetic studies. If the present results are confirmed by larger studies, (R)-methadone should be prescribed instead of (R,S)-methadone to reduce the risk of cardiac toxic effects and sudden death.

Factor shares, the price markup, and the elasticity of substitution between capital and labor.

In a Walrasian labor market, the labor income share is constant under the assumptions of a Cobb-Douglas production function and perfect competition. Given the observed decline of the labor share in recent decades, this paper relaxes these assumptions, proposes a time-series calculation of the aggregate price mark-up reflecting the degree of imperfect competition in the product market, and provides estimates of the elasticity of substitution under such product market imperfections. We focus on Spain and the U.S. and show that the elasticity of substitution is above one in Spain and below one in the U.S. We also show that the price markup drives the elasticity of substitution away from one, upwards in Spain, downwards in the U.S. These results are used to explain the declining path of the labor income share, common to both economies, and their contrasted patterns in terms of capital deepening.

Analyse de facteurs déterminants de la substitution par des médicaments génériques en Suisse

Cadre de l'étude La part des dépenses de santé dans les budgets des pays occidentaux est importante et tend à croître depuis plusieurs décennies. Une des conséquences, notamment pour la Suisse, est une augmentation régulière des primes d'assurance maladie, dont l'impopularité incite les responsables politiques à trouver des stratégies de frein à la croissance des coûts de la santé. Les médicaments, qui contribuent notablement à l'augmentation de ces coûts, constituent l'une des cibles classiques d'interventions visant à une réduction des dépenses de santé. Le niveau de coûts des médicaments représente plus de 20% des dépenses de soins du domaine ambulatoire à la charge de l'assurance obligatoire des soins (AOS), soit une dépense annuelle de plus de 4 milliards de francs. Différentes mesures peuvent être utilisées par le gouvernement pour contenir cette facture à charge de la collectivité : baisse du prix des médicaments, limitation du nombre de produits remboursés par l'assurance de base et incitations à la concurrence sur les prix en autorisant les importations parallèles. Depuis que de plus en plus de brevets pour des médicaments sont arrivés à échéance, un autre angle d'attaque s'est concrétisé avec l'incitation à la prescription de médicaments génériques. Les génériques sont définis comme des produits thérapeutiques chimiquement identiques à des composés déjà utilisés, appelés médicaments originaux. En principe, une économie substantielle devrait pouvoir être réalisée sur les coûts totaux des médicaments si tous les génériques disponibles sur le marché étaient systématiquement prescrits par les professionnels et acceptés par les patients. Les résultats publiés par les caisses maladie et les offices fédéraux sont des estimations globales et les montants publiés par l'industrie pharmaceutique concernent l'ensemble du marché, incluant les médicaments utilisés dans les séjours hospitaliers, sont par ailleurs exprimés en prix de fabrique. De plus, aucune étude n'a tenu compte de la substituabilité des produits d'un point de vue pharmaceutique. L'objectif général de la thèse est d'évaluer aussi précisément que possible l'économie pouvant être encore réalisée dans le secteur ambulatoire en substituant aux médicaments originaux les produits génériques présents sur le marché et de caractériser plusieurs facteurs qui influencent la substitution générique. Pour cette étude, nous avons pu disposer de l'ensemble des factures pharmaceutiques de la caisse maladie CSS, pour tous ses assurés des cantons d'Argovie, du Tessin et de Vaud, soit plus de 169'000 assurés représentant les trois régions linguistiques de la Suisse. Les 1'341'197 prescriptions médicales qui ont été analysées concernent l'année 2003. C'est un moment critique dans l'histoire des génériques en Suisse, approprié pour établir un premier bilan après l'entrée en vigueur de la première mesure relative au droit de substituer octroyé en 2001 aux pharmaciens et, pour identifier idéalement les principaux déterminants de la substitution par les praticiens avant l'introduction de la quote-part différenciée en 2006. La présence d'un même principe actif n'est pas une condition suffisante pour permettre une substitution et pour ce travail des critères tenant compte des caractéristiques pharmaceutiques des produits ont été établis et appliqués pour valider la substituabilité des originaux par les génériques disponibles sur le marché. Ces critères concernent notamment le mode d'administration, le dosage et le nombre de doses dans l'emballage. L'étude a été réalisée selon deux approches, d'abord par une analyse descriptive sur l'ensemble de la population source pour estimer le marché des génériques et ensuite par une analyse statistique (régression logit multivariée) sur 173'212 prescriptions agrégées, qui concernent spécifiquement soit un générique soit un original substituable, pour caractériser les facteurs déterminants de la substitution générique. Résultats Dans l'ensemble de la population source, les génériques et les originaux substituables représentent 17,4% du marché en termes de coûts facturés, avec 3,4% de génériques et 14,0% d'originaux substituables ce qui correspond à un taux de substitution de 19,5%. En termes de dépenses, les substitutions génériques réalisées représentent une économie de 1,3% du total du marché étudié alors qu'il reste un potentiel notable d'économie par la substitution de 4,6%. Les taux de substitution sont très variables selon les cantons : 10,1% au Tessin, 29,0% pour le canton de Vaud et 35,8% pour Argovie. L'analyse univariée des 173'212 prescriptions de génériques ou d'originaux substituables, montre des taux de substitution plus élevés chez les patients jeunes et lorsqu'il y a d'importantes différences de prix entre les originaux et les génériques. Des taux de substitution peu élevés sont observés chez les patients les plus âgés et pour ceux qui ont des traitements médicamenteux complexes. Les patients ayant plus de 10 médicaments différents durant la même année, présentent une probabilité relative de substituer inférieure (-24%) par rapport aux patients ayant 6 à 10 médicaments différents dans l'année. Cependant, l'analyse multivariée montre que l'effet négatif sur le taux de substitution de l'âge combiné à la complexité des traitements n'excède pas 3%. Bien que le niveau de franchises et la participation financière à la quote-part soient liées à une augmentation de la prescription de génériques, leurs effets sont modérés pour les patients avec des franchises supérieures à 300 francs (effet marginal de 1%) et pour les patients qui n'ont pas atteint le plafond de participation (effet marginal de 2%). La différence de taux substitution entre les médecins hospitaliers et les spécialistes est diminuée de façon notable (effet marginal de -13%) et elle est cependant moins marquée avec les médecins généralistes (effet marginal de -3%). Les facteurs associés au marché ont une influence notable sur la substitution générique et des effets positifs sont observés avec l'augmentation de la taille du marché, du nombre de génériques pour un même original substituable et de l'économie relative entre l'original et le générique. Par contre, la diversification des formes galéniques et des tailles d'emballages au niveau de l'offre des médicaments originaux a des effets fortement négatifs sur la substitution générique (-7%). Le canton de domicile a aussi un impact notable sur la substitution et le canton du Tessin présente un taux plus bas (-26%) que le canton d'Argovie. Conclusion et perspectives Ce travail a montré qu'il y a encore un important potentiel d'économies à réaliser par la substitution générique, calculé à plus de 4% des dépenses pharmaceutiques prises en charge par l'AOS en ambulatoires. Une extrapolation à l'ensemble du marché suisse, qui doit être faite avec prudence, fait apparaître un potentiel d'économies de 127 millions pour les médicaments délivrés par les pharmacies en 2003. L'étude a mis en évidence un certain nombre de déterminants qui freinent la substitution générique, notamment la prescription par un médecin hospitalier. Sur ce point la prescription en DCI (dénomination commune internationale) pourrait favoriser la dispensation de génériques moins chers. Un taux de substitution plus faible est observé chez les patients âgés avec des traitements complexes. Ce constat peut être mis en relation avec la crainte d'avoir un traitement moins efficace ou moins bien supporté et les risques de confusion lors du passage d'un original substituable à un générique ou d'un générique à un autre générique. Sur ces éléments, l'indication claire et précise du nom de la substance, aussi bien sur les emballages des originaux substituables que sur ceux des génériques, pourrait rassurer les patients et diminuer les risques d'erreurs dans la prise des médicaments. Certaines précautions à prendre lors de la prescription de génériques sont reconnues, notamment pour les médicaments à faible marge thérapeutique, et des informations sur la bioéquivalence, régulièrement mises à jour et à disposition des professionnels, pourraient augmenter la confiance dans l'utilisation des génériques. Les industries pharmaceutiques préservent par différentes tactiques leurs parts de marché et notamment avec succès en introduisant de nouvelles formes galéniques juste avant l'expiration des brevets. Des directives complémentaires sur la fixation des prix pour le remboursement, en particulier l'introduction d'un prix de référence quelle que soit la forme galénique, pourraient diminuer l'effet de barrage des médicaments originaux. Les incitations économiques, telles que la franchise et les participations sont efficaces si l'on considère l'impact sur les taux de substitution. Leur effet global reste toutefois modeste et il serait nécessaire de mesurer concrètement l'impact de l'introduction en 2006 de la quote-part différenciée. Les différences de prix entre les originaux et les génériques exigées à 50% pour les gros marchés, c'est-à-dire de plus de 16 millions, devraient aussi avoir un impact qu'il serait opportun de mesurer.

Proposed Model for Reference Pricing and Generic Substitution

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Substitution rates at neutral genes depend on population size under fluctuating demography and overlapping generations.

It is widely accepted that the rate of evolution (substitution rate) at neutral genes is unaffected by population size fluctuations. This result has implications for the analysis of genetic data in population genetics and phylogenetics, and provides, in particular, a justification for the concept of the molecular clock. Here, we show that the substitution rate at neutral genes does depend on population size fluctuations in the presence of overlapping generations. As both population size fluctuations and overlapping generations are expected to be the norm rather than the exception in natural populations, this observation may be relevant for understanding variation in substitution rates within and between lineages.

Management of hepatitis C virus (HCV) infection in drug substitution programs.

BACKGROUND: In Switzerland, intravenous drug use (IDU) accounts for 80% of newly acquired hepatitis C virus (HCV) infections. Early HCV treatment has the potential to interrupt the transmission chain and reduce morbidity/mortality due to decompensated liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Nevertheless, patients in drug substitution programs are often insufficiently screened and treated. OBJECTIVE/METHODS: With the aim to improve HCV management in IDUs, we conducted a cross sectional chart review in three opioid substitution programs in St. Gallen (125 methadone and 71 heroin recipients). Results were compared with another heroin substitution program in Bern (202 patients) and SCCS/SHCS data. RESULTS: Among the methadone/heroin recipients in St. Gallen, diagnostic workup of HCV was better than expected: HCV/HIV-status was unknown in only 1% (2/196), HCV RNA was not performed in 9% (13/146) of anti-HCV-positives and the genotype missing in 15% (12/78) of HCV RNA-positives. In those without spontaneous clearance (two thirds), HCV treatment uptake was 23% (21/91) (HIV-: 29% (20/68), HIV+: 4% (1/23)), which was lower than in methadone/heroin recipients and particularly non-IDUs within the SCCS/SHCS, but higher than in the, mainly psychiatrically focussed, heroin substitution program in Bern (8%). Sustained virological response (SVR) rates were comparable in all settings (overall: 50%, genotype 1: 35-40%, genotype 3: two thirds). In St. Gallen, the median delay from the estimated date of infection (IDU start) to first diagnosis was 10 years and to treatment was another 7.5 years. CONCLUSIONS: Future efforts need to focus on earlier HCV diagnosis and improvement of treatment uptake among patients in drug substitution programs, particularly if patients are HIV-co-infected. New potent drugs might facilitate the decision to initiate treatment.