Mitochondria: Sovereign of inflammation?

NLRP3 inflammasome-dependent inflammatory responses are triggered by a variety of signals of host danger, including infection, tissue damage and metabolic dysregulation. How these diverse activators cause inflammasome activation is poorly understood. Recent data suggest that the mitochondria integrate these distinct signals and relay this information to the NLRP3 inflammasome. Dysfunctional mitochondria generate ROS, which is required for inflammasome activation. On the contrary, the NLRP3 inflammasome is negatively regulated by autophagy, which is a catabolic process that removes damaged or otherwise dysfunctional organelles, including mitochondria. In addition to the processing and secretion of pro-inflammatory cytokines such as IL-1β, NLRP3 inflammasome activation also influences cellular metabolic pathways such as glycolysis and lipogenesis. Mapping the connections between mitochondria, metabolism and inflammation is of great interest, as malfunctioning of this network is associated with many chronic inflammatory diseases.

Immunoelectron microscopical identification of the uncoupling protein in brown adipose tissue mitochondria.

The distribution of the uncoupling protein (UCP) in brown adipocyte mitochondria of the hibernant Muscardinus avellanarius was obtained by ultrastructural immunocytochemistry. In both cryosections and sections of Lowicryl-embedded material UCP was localized in the mitochondrial cristae of brown adipocytes, but not in liver mitochondria. It should now be possible to easily identify the morphology of cells committed to BAT differentiation in the tissue as well as in cell culture.

The Division problem with voluntary participation

The division problem consists of allocating a given amount of an homogeneous and perfectly divisible good among a group of agents with single-peaked preferences on the set of their potential shares. A rule proposes a vector of shares for each division problem. The literature has implicitly assumed that agents will find acceptable any share they are assigned to. In this paper we consider the division problem when agents' participation is voluntary. Each agent has an idiosyncratic interval of acceptable shares where his preferences are single-peaked. A rule has to propose to each agent either to not participate or an acceptable share because otherwise he would opt out and this would require to reassign some of the remaining agents' shares. We study a subclass of efficient and consistent rules and characterize extensions of the uniform rule that deal explicitly with agents' voluntary participation.

Targeting mitochondria in the infection strategy of the hepatitis C virus.

Hepatitis C virus (HCV) infection induces a state of oxidative stress more pronounced than that observed in many other inflammatory diseases. Here, we propose a temporal sequence of events in the HCV-infected cell whereby the primary alteration consists of a release of Ca(2+) from the endoplasmic reticulum, followed by uptake into mitochondria. This ensues successive mitochondrial dysfunction leading to the generation of reactive oxygen species and a progressive metabolic adaptive response. Evidence is provided for a positive feed-back mechanism between alterations of calcium and redox homeostasis. This likely involves deregulation of the mitochondrial permeability transition and induces progressive dysfunction of cellular bioenergetics. Pathogenetic implications of the model and new opportunities for therapeutic intervention are discussed. This article is part of a Directed Issue entitled: Bioenergetic dysfunction, adaptation and therapy.

Proposition d'un concept de contrôle de gestion pour la division "infrastructure routière" de l'Office fédéral des routes (OFROU)

La présente étude propose une méthodologie aboutissant à la conception d'un système de contrôle de gestion pour la division « infrastructure routière » ou « I » de l'Office fédéral des routes (OFROU). La première partie de ce travail situe l'OFROU dans son contexte de réformes et identifie les raisons qui justifient l'implantation d'un système de contrôle de gestion à l'OFROU. La deuxième partie pose les jalons permettant d'établir un contrôle de gestion dans sa division « I ». Elle cherche d'abord à donner une définition du contrôle de gestion dans le secteur public, puis présente un état des lieux du système de gestion existant. Finalement, les systèmes de contrôle de gestion de deux autres offices GMEB, MétéoSuisse et armasuisse immobilier, sont analysés afin d'en tirer des éléments pertinents pouvant servir à la conception du contrôle de gestion à l'OFROU. La troisième propose un contrôle de gestion pour la division « I ». Le travail montre que la réalisation d'un concept de contrôle de gestion pour la division « I » n'est pas évidente. Cette dernière, qui est en train de se mettre en place, manque encore d'expérience pour identifier clairement les éléments clé à insérer dans le système. On observe un grand embarras entre le stade du savoir et celui du savoir faire concret. La méthodologie et l'analyse présentées dans ce travail pourraient contribuer à développer un savoir faire interne aboutissant rapidement à la mise sur pied d'un système de contrôle de gestion pour la division « I ». Die vorliegende Studie schlägt eine Methodik zur Erarbeitung eines Management-Kontrollsystems für die Abteilung « Strasseninfrastruktur » oder « I » des Bundesamts für Strassen (ASTRA) vor. Der erste Teil dieser Arbeit stellt das ASTRA im Spannungsfeld dieser Reformen. Ihre Konsequenzen lassen die Einführung eines Management-Kontrollsystems im ASTRA folgerichtig erscheinen. Im zweiten Teil geht es darum, Wegmarken zu setzen, die die Einführung einer Managementkontrolle in der Abteilung « I » in die richtigen Bahnen lenken. Es wird versucht, eine Begriffsbestimmung der Managementkontrolle im öffentlichen Sektor sowie eine Bestandesaufnahme der bestehenden Systeme vorzunehmen. Schliesslich werden die Management-Kontrollsysteme zweier anderer FLAG-Ämter, MeteoSchweiz und armasuisse immobilier, auf mögliche Nutzen für den Aufbau der Managementkontrolle des ASTRA analysiert. Der dritte Teil beinhaltet einen Vorschlag, wie die Management-Kontrolle für die Abteilung « I » aussehen könnte. Die Arbeit zeigt, dass die Erarbeitung eines Management-Kontrollkonzepts für die Abteilung « I » keine einfache Aufgabe ist. Es fehlt an Erfahrung, um die Schlüsselbausteine des Systems erkennen zu können. Zwischen dem Stadium des Wissens und dem des konkreten Know-hows klafft ein empfindlicher Graben. Methodik und Analyse, wie sie in der vorliegenden Arbeit beschrieben werden, könnten zum Aufbau eines internen Know-hows beitragen, das die rasche Verwirklichung eines Management-Kontrollsystems für die Abteilung « I » erlauben könnte.

Avian erythrocytes have functional mitochondria, opening novel perspectives for birds as animal models in the study of ageing.

BACKGROUND: In contrast to mammalian erythrocytes, which have lost their nucleus and mitochondria during maturation, the erythrocytes of almost all other vertebrate species are nucleated throughout their lifespan. Little research has been done however to test for the presence and functionality of mitochondria in these cells, especially for birds. Here, we investigated those two points in erythrocytes of one common avian model: the zebra finch (Taeniopygia guttata). RESULTS: Transmission electron microscopy showed the presence of mitochondria in erythrocytes of this small passerine bird, especially after removal of haemoglobin interferences. High-resolution respirometry revealed increased or decreased rates of oxygen consumption by erythrocytes in response to the addition of respiratory chain substrates or inhibitors, respectively. Fluorometric assays confirmed the production of mitochondrial superoxide by avian erythrocytes. Interestingly, measurements of plasmatic oxidative markers indicated lower oxidative stress in blood of the zebra finch compared to a size-matched mammalian model, the mouse. CONCLUSIONS: Altogether, those findings demonstrate that avian erythrocytes possess functional mitochondria in terms of respiratory activities and reactive oxygen species (ROS) production. Interestingly, since blood oxidative stress was lower for our avian model compared to a size-matched mammalian, our results also challenge the idea that mitochondrial ROS production could have been one actor leading to this loss during the course of evolution. Opportunities to assess mitochondrial functioning in avian erythrocytes open new perspectives in the use of birds as models for longitudinal studies of ageing via lifelong blood sampling of the same subjects.

Report of the Activities of the Professional Advisors of the Nursing Policy Division

This report focuses on the activities of the Nursing Advisors throughout the year 2000, within the framework of the Business Plan formulated by the Nursing Policy Division, and in relation to other professional activities in which they have been involved. Download the Report here

Bi-Annual Outline of Activities Of the Nurse/Midwife Advisers, Nursing Policy Division

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Characterization of high osmolarity-induced vacuole fragmentation in "Saccharomyces c."

La majorité des organelles d'une cellule adaptent leur nombre et leur taille pendant les processus de division cellulaire, de trafic vésiculaire ou suite à des changements environnementaux par des processus de fusion et de fragmentation membranaires. Ceci est valable notamment pour le golgi, les mitochondries, les péroxisomes et les lysosomes. La vacuole est le compartiment terminal de la voie endocytaire dans la levure Saccharomyces cerevisiae\ elle correspond aux lysosomes des cellules mammifères. Suite à un choc hyperosmotique, la vacuole se fragmente en plusieurs petites vésicules. Durant ce projet, cette fragmentation a été étudiée en utilisant la technique de microscopie confocale in vivo. J'ai observé que la division de la vacuole se produit d'une façon asymétrique. La première minute après le choc osmotique, les vacuoles rétrécissent et forment des longues invaginations tubulaires. Cette phase est dépendante de la protéine Vps1, un membre de la famille des protéines apparentées à la dynamine, ainsi que d'un gradient transmembranaire de protons. Pendant les 10-15 minutes qui suivent, des vésicules se détachent dans les régions où l'on observe les invaginations pendant la phase initiale. Cette deuxième phase qui mène à la fission des nouveaux compartiments vacuolaires dépend de la production du lipide PI(3,5)P2 par la protéine Fab1. J'ai établi la suite des événements du processus de fragmentation des vacuoles et propose la possibilité d'un rôle régulateur de la protéine kinase cycline-dépendante Pho85.¦En outre, j'ai tenté d'éclaircir plus spécifiquement le rôle de Vps1 pendant la fusion et fission des vacuoles. J'ai trouvé que tous les deux processus sont dépendants de l'activité GTPase de cette protéine. De plus l'association avec la membrane vacuolaire paraît régulée par le cycle d'hydrolyse du GTP. Vps1 peut lier la membrane sans la présence d'un autre facteur protéinique, ce qui permet de conclure à une interaction directe avec des lipides de la membrane. Cette interaction est au moins partiellement effectuée par le domaine GTPase, ce qui est une nouveauté pour un membre de cette famille de protéines. Une deuxième partie de Vps1, nommée insert B, est impliquée dans la liaison à la vacuole, soit par interaction directe avec la membrane, soit par régulation du domaine GTPase. En assumant que Vps1 détienne deux régions capables de liaison aux membranes, je conclus qu'elle pourrait fonctionner comme facteur de « tethering » lors de la fusion des vacuoles.¦-¦La cellule contient plusieurs sous-unités, appelées organelles, possédant chacune une fonction spécifique. Dépendant des processus qui s'y déroulent à l'intérieur, un environnement chimique spécifique est requis. Pour maintenir ces différentes conditions, les organelles sont séparées par des membranes. Lors de la division cellulaire ou en adaptation à des changements de milieu, les organelles doivent être capables de modifier leur morphologie. Cette adaptation a souvent lieu par fusion ou division des organelles. Le même principe est valable pour la vacuole dans la levure. La vacuole est une organelle qui sert principalement au stockage des aliments et à la dégradation des différents composants cellulaires. Alors que la fusion des vacuoles est un processus déjà bien décrit, la fragmentation des vacuoles a jusqu'ici été peu étudiée. Elle peut être induit par un choc osmotique: à cause de la concentration de sel élevé dans le milieu, le cytosol de la levure perd de l'eau. Par un flux d'eau de la vacuole au cytosol, la cellule est capable d'équilibrer celui-ci. Quand la vacuole perd du volume, elle doit réadapter le rapport entre surface membranaire et volume, ce qui se fait efficacement par une fragmentation d'une grande vacuole en plusieurs petites vésicules. Comment ce processus se déroule d'un point de vue morphologique n'a pas été décrit jusqu'à présent. En analysant la fragmentation vacuolaire par microscopie, j'ai trouvé que celle-ci se déroule en deux phases. Pendant la première minute suivant le choc osmotique, les vacuoles rétrécissent et forment des longues invaginations tubulaires. Cette phase dépend de la protéine Vps1, un membre de la famille des protéines apparentées à la dynamine, ainsi que du gradient transmembranaire de protons. Ce gradient s'établit par une pompe membranaire, la V-ATPase, qui transporte des protons dans la vacuole en utilisant l'énergie libérée par hydrolyse d'ATP. Après cette phase initiale, la formation de nouvelles vésicules vacuolaires dépend de la synthèse du lipide PI(3,5)P2.¦Dans la deuxième partie de l'étude, j'ai tenté de décrire comment Vps1 lie la membrane pour effectuer un remodelage de la vacuole. Vps1 est nécessaire pour la fusion et la fragmentation des vacuoles. J'ai découvert que tous les deux processus dépendent de sa capacité d'hydrolyser du GTP. Ainsi l'association avec la membrane est couplée au cycle d'hydrolyse du GTP. Vps1 peut lier la membrane sans la présence d'une autre protéine, et interagit donc très probablement avec les lipides de la membrane. Deux parties différentes de la protéine sont impliquées dans la liaison, dont une, inattendue, le domaine GTPase.¦-¦Numerous organelles undergo membrane fission and fusion events during cell division, vesicular traffic, or in response to changes in environmental conditions. Examples include Golgi (Acharya et al., 1998) mitochondria (Bleazard et al., 1999) peroxisomes (Kuravi et al., 2006) and lysosomes (Ward et al., 1997). In the yeast Saccharomyces cerevisiae the vacuole is the terminal component of the endocytic pathway and corresponds to lysosomes in mammalian cells. Yeast vacuoles fragment into multiple small vesicles in response to a hypertonic shock. This rapid and homogeneous reaction can serve as a model to study the requirements of the fragmentation process. Here, I investigated osmotically induced fragmentation by time-lapse microscopy. I observe that the small fragmentation products originate directly from the large central vacuole by asymmetric scission rather than by consecutive equal divisions and that fragmentation occurs in two distinct phases. During the first minute, vacuoles shrink and generate deep invaginations, leaving behind tubular structures. This phase requires the dynamin-like GTPase Vps1 and the vacuolar proton gradient. In the subsequent 10-15 minutes, vesicles pinch off from the tubular structures in a polarized fashion, directly generating fragmentation products of the final size. This phase depends on the production of phosphatidylinositol- 3,5-bisphosphate by the Fab1 complex. I suggest a possible regulation of vacuole fragmentation by the CDK Pho85. Based on my microscopy study I established a sequential involvement of the different fission factors.¦In addition to the morphological description of vacuole fragmentation I more specifically aimed to shed some light on the role of Vps1 in vacuole fragmentation and fusion. I find that both functions are dependent on the GTPase activity of the protein and that also the membrane association of the dynamin-like protein is coupled to the GTPase cycle. I found that Vps1 has the capacity for direct lipid binding on the vacuole and that this lipid binding is at least partially mediated through residues in the GTPase domain, a complete novelty for a dynamin family member. A second stretch located in the region of insert Β has also membrane-binding activity or regulates the association with the vacuole through the GTPase domain. Under the assumption of two membrane-binding regions I speculate on Vps1 as a possible tethering factor for vacuole fusion.

Role of genetic and social factors in modulating the efficiency of division of labour in social insects

Summary : Division of labour is one of the most fascinating aspects of social insects. The efficient allocation of individuals to a multitude of different tasks requires a dynamic adjustment in response to the demands of a changing environment. A considerable number of theoretical models have focussed on identifying the mechanisms allowing colonies to perform efficient task allocation. The large majority of these models are built on the observation that individuals in a colony vary in their propensity (response threshold) to perform different tasks. Since individuals with a low threshold for a given task stimulus are more likely to perform that task than individuals with a high threshold, infra-colony variation in individual thresholds results in colony division of labour. These theoretical models suggest that variation in individual thresholds is affected by the within-colony genetic diversity. However, the models have not considered the genetic architecture underlying the individual response thresholds. This is important because a better understanding of division of labour requires determining how genotypic variation relates to differences in infra-colony response threshold distributions. In this thesis, we investigated the combined influence on task allocation efficiency of both, the within-colony genetic variability (stemming from variation in the number of matings by queens) and the number of genes underlying the response thresholds. We used an agent-based simulator to model a situation where workers in a colony had to perform either a regulatory task (where the amount of a given food item in the colony had to be maintained within predefined bounds) or a foraging task (where the quantity of a second type of food item collected had to be the highest possible). The performance of colonies was a function of workers being able to perform both tasks efficiently. To study the effect of within-colony genetic diversity, we compared the performance of colonies with queens mated with varying number of males. On the other hand, the influence of genetic architecture was investigated by varying the number of loci underlying the response threshold of the foraging and regulatory tasks. Artificial evolution was used to evolve the allelic values underlying the tasks thresholds. The results revealed that multiple matings always translated into higher colony performance, whatever the number of loci encoding the thresholds of the regulatory and foraging tasks. However, the beneficial effect of additional matings was particularly important when the genetic architecture of queens comprised one or few genes for the foraging task's threshold. By contrast, higher number of genes encoding the foraging task reduced colony performance with the detrimental effect being stronger when queens had mated with several males. Finally, the number of genes determining the threshold for the regulatory task only had a minor but incremental effect on colony performance. Overall, our numerical experiments indicate the importance of considering the effects of queen mating frequency, genetic architecture underlying task thresholds and the type of task performed when investigating the factors regulating the efficiency of division of labour in social insects. In this thesis we also investigate the task allocation efficiency of response threshold models and compare them with neural networks. While response threshold models are widely used amongst theoretical biologists interested in division of labour in social insects, our simulation reveals that they perform poorly compared to a neural network model. A major shortcoming of response thresholds is that they fail at one of the most crucial requirement of division of labour, the ability of individuals in a colony to efficiently switch between tasks under varying environmental conditions. Moreover, the intrinsic properties of the threshold models are that they lead to a large proportion of idle workers. Our results highlight these limitations of the response threshold models and provide an adequate substitute. Altogether, the experiments presented in this thesis provide novel contributions to the understanding of how division of labour in social insects is influenced by queen mating frequency and genetic architecture underlying worker task thresholds. Moreover, the thesis also provides a novel model of the mechanisms underlying worker task allocation that maybe more generally applicable than the widely used response threshold models. Resumé : La répartition du travail est l'un des aspects les plus fascinants des insectes vivant en société. Une allocation efficace de la multitude de différentes tâches entre individus demande un ajustement dynamique afin de répondre aux exigences d'un environnement en constant changement. Un nombre considérable de modèles théoriques se sont attachés à identifier les mécanismes permettant aux colonies d'effectuer une allocation efficace des tâches. La grande majorité des ces modèles sont basés sur le constat que les individus d'une même colonie diffèrent dans leur propension (inclination à répondre) à effectuer différentes tâches. Etant donné que les individus possédant un faible seuil de réponse à un stimulus associé à une tâche donnée sont plus disposés à effectuer cette dernière que les individus possédant un seuil élevé, les différences de seuils parmi les individus vivant au sein d'une même colonie mènent à une certaine répartition du travail. Ces modèles théoriques suggèrent que la variation des seuils des individus est affectée par la diversité génétique propre à la colonie. Cependant, ces modèles ne considèrent pas la structure génétique qui est à la base des seuils de réponse individuels. Ceci est très important car une meilleure compréhension de la répartition du travail requière de déterminer de quelle manière les variations génotypiques sont associées aux différentes distributions de seuils de réponse à l'intérieur d'une même colonie. Dans le cadre de cette thèse, nous étudions l'influence combinée de la variabilité génétique d'une colonie (qui prend son origine dans la variation du nombre d'accouplements des reines) avec le nombre de gènes supportant les seuils de réponse, vis-à-vis de la performance de l'allocation des tâches. Nous avons utilisé un simulateur basé sur des agents pour modéliser une situation où les travailleurs d'une colonie devaient accomplir une tâche de régulation (1a quantité d'une nourriture donnée doit être maintenue à l'intérieur d'un certain intervalle) ou une tâche de recherche de nourriture (la quantité d'une certaine nourriture doit être accumulée autant que possible). Dans ce contexte, 'efficacité des colonies tient en partie des travailleurs qui sont capable d'effectuer les deux tâches de manière efficace. Pour étudier l'effet de la diversité génétique d'une colonie, nous comparons l'efficacité des colonies possédant des reines qui s'accouplent avec un nombre variant de mâles. D'autre part, l'influence de la structure génétique a été étudiée en variant le nombre de loci à la base du seuil de réponse des deux tâches de régulation et de recherche de nourriture. Une évolution artificielle a été réalisée pour évoluer les valeurs alléliques qui sont à l'origine de ces seuils de réponse. Les résultats ont révélé que de nombreux accouplements se traduisaient toujours en une plus grande performance de la colonie, quelque soit le nombre de loci encodant les seuils des tâches de régulation et de recherche de nourriture. Cependant, les effets bénéfiques d'accouplements additionnels ont été particulièrement important lorsque la structure génétique des reines comprenait un ou quelques gènes pour le seuil de réponse pour la tâche de recherche de nourriture. D'autre part, un nombre plus élevé de gènes encodant la tâche de recherche de nourriture a diminué la performance de la colonie avec un effet nuisible d'autant plus fort lorsque les reines s'accouplent avec plusieurs mâles. Finalement, le nombre de gènes déterminant le seuil pour la tâche de régulation eu seulement un effet mineur mais incrémental sur la performance de la colonie. Pour conclure, nos expériences numériques révèlent l'importance de considérer les effets associés à la fréquence d'accouplement des reines, à la structure génétique qui est à l'origine des seuils de réponse pour les tâches ainsi qu'au type de tâche effectué au moment d'étudier les facteurs qui régulent l'efficacité de la répartition du travail chez les insectes vivant en communauté. Dans cette thèse, nous étudions l'efficacité de l'allocation des tâches des modèles prenant en compte des seuils de réponses, et les comparons à des réseaux de neurones. Alors que les modèles basés sur des seuils de réponse sont couramment utilisés parmi les biologistes intéressés par la répartition des tâches chez les insectes vivant en société, notre simulation montre qu'ils se révèlent peu efficace comparé à un modèle faisant usage de réseaux de neurones. Un point faible majeur des seuils de réponse est qu'ils échouent sur un point crucial nécessaire à la répartition des tâches, la capacité des individus d'une colonie à commuter efficacement entre des tâches soumises à des conditions environnementales changeantes. De plus, les propriétés intrinsèques des modèles basés sur l'utilisation de seuils conduisent à de larges populations de travailleurs inactifs. Nos résultats mettent en évidence les limites de ces modèles basés sur l'utilisation de seuils et fournissent un substitut adéquat. Ensemble, les expériences présentées dans cette thèse fournissent de nouvelles contributions pour comprendre comment la répartition du travail chez les insectes vivant en société est influencée par la fréquence d'accouplements des reines ainsi que par la structure génétique qui est à l'origine, pour un travailleur, du seuil de réponse pour une tâche. De plus, cette thèse fournit également un nouveau modèle décrivant les mécanismes qui sont à l'origine de l'allocation des tâches entre travailleurs, mécanismes qui peuvent être appliqué de manière plus générale que ceux couramment utilisés et basés sur des seuils de réponse.

Skeletal muscle mitochondria in the elderly: effects of physical fitness and exercise training.

CONTEXT: Sarcopenia is thought to be associated with mitochondrial (Mito) loss. It is unclear whether the decrease in Mito content is consequent to aging per se or to decreased physical activity. OBJECTIVES: The objective of the study was to examine the influence of fitness on Mito content and function and to assess whether exercise could improve Mito function in older adults. DESIGN AND SUBJECTS: Three distinct studies were conducted: 1) a cross-sectional observation comparing Mito content and fitness in a large heterogeneous cohort of older adults; 2) a case-control study comparing chronically endurance-trained older adults and sedentary (S) subjects matched for age and gender; and 3) a 4-month exercise intervention in S. SETTING: The study was conducted at a university-based clinical research center. OUTCOMES: Mito volume density (MitoVd) was assessed by electron microscopy from vastus lateralis biopsies, electron transport chain proteins by Western blotting, mRNAs for transcription factors involved in M biogenesis by quantitative RT-PCR, and in vivo oxidative capacity (ATPmax) by (31)P-magnetice resonance spectroscopy. Peak oxygen uptake was measured by graded exercise test. RESULTS: Peak oxygen uptake was strongly correlated with MitoVd in 80 60- to 80-year-old adults. Comparison of chronically endurance-trained older adults vs S revealed differences in MitoVd, ATPmax, and some electron transport chain protein complexes. Finally, exercise intervention confirmed that S subjects are able to recover MitoVd, ATPmax, and specific transcription factors. CONCLUSIONS: These data suggest the following: 1) aging per se is not the primary culprit leading to Mito dysfunction; 2) an aerobic exercise program, even at an older age, can ameliorate the loss in skeletal muscle Mito content and may prevent aging muscle comorbidities; and 3) the improvement of Mito function is all about content.

Task-dependent influence of genetic architecture and mating frequency on division of labour in social insect societies.

Division of labour is one of the most prominent features of social insects. The efficient allocation of individuals to different tasks requires dynamic adjustment in response to environmental perturbations. Theoretical models suggest that the colony-level flexibility in responding to external changes and internal perturbation may depend on the within-colony genetic diversity, which is affected by the number of breeding individuals. However, these models have not considered the genetic architecture underlying the propensity of workers to perform the various tasks. Here, we investigated how both within-colony genetic variability (stemming from variation in the number of matings by queens) and the number of genes influencing the stimulus (threshold) for a given task at which workers begin to perform that task jointly influence task allocation efficiency. We used a numerical agent-based model to investigate the situation where workers had to perform either a regulatory task or a foraging task. One hundred generations of artificial selection in populations consisting of 500 colonies revealed that an increased number of matings always improved colony performance, whatever the number of loci encoding the thresholds of the regulatory and foraging tasks. However, the beneficial effect of additional matings was particularly important when the genetic architecture of queens comprised one or a few genes for the foraging task's threshold. By contrast, a higher number of genes encoding the foraging task reduced colony performance with the detrimental effect being stronger when queens had mated with several males. Finally, the number of genes encoding the threshold for the regulatory task only had a minor effect on colony performance. Overall, our numerical experiments support the importance of mating frequency on efficiency of division of labour and also reveal complex interactions between the number of matings and genetic architecture.