The life history of retrocopies illuminates the evolution of new mammalian genes.

New genes contribute substantially to adaptive evolutionary innovation, but the functional evolution of new mammalian genes has been little explored at a broad scale. Previous work established mRNA-derived gene duplicates, known as retrocopies, as models for the study of new gene origination. Here we combine mammalian transcriptomic and epigenomic data to unveil the processes underlying the evolution of stripped-down retrocopies into complex new genes. We show that although some robustly expressed retrocopies are transcribed from preexisting promoters, most evolved new promoters from scratch or recruited proto-promoters in their genomic vicinity. In particular, many retrocopy promoters emerged from ancestral enhancers (or bivalent regulatory elements) or are located in CpG islands not associated with other genes. We detected 88-280 selectively preserved retrocopies per mammalian species, illustrating that these mechanisms facilitated the birth of many functional retrogenes during mammalian evolution. The regulatory evolution of originally monoexonic retrocopies was frequently accompanied by exon gain, which facilitated co-option of distant promoters and allowed expression of alternative isoforms. While young retrogenes are often initially expressed in the testis, increased regulatory and structural complexities allowed retrogenes to functionally diversify and evolve somatic organ functions, sometimes as complex as those of their parents. Thus, some retrogenes evolved the capacity to temporarily substitute for their parents during the process of male meiotic X inactivation, while others rendered parental functions superfluous, allowing for parental gene loss. Overall, our reconstruction of the "life history" of mammalian retrogenes highlights retroposition as a general model for understanding new gene birth and functional evolution.

Evolution of cameral accounting

Abstract

Evolution: the end of an ancient asexual scandal.

Bdelloid rotifers were believed to have persisted and diversified in the absence of sex. Two papers now show they exchange genes with each other, via horizontal gene transfers as known in bacteria and/or via other forms of non-canonical sex.

Evolution à long term du syndrom de Widal après chirurgie endoscopique endonasale

Ce travail de recherche a été effectué dans le cadre d'une formation post-graduée à l'Hôpital de La Chaux-de-Fonds, dans lequel le service ORL bénéficie d'un recrutement significatif pour les pathologies naso-sinusiennes, en particulier les polyposes. Ces pathologies sont grevées d'un handicap fonctionnel considérable, de par l'obstruction nasale, la limitation des efforts physiques et les troubles olfactifs comme principales répercussions. J'ai ainsi répertorié 303 interventions endonasales pour ablation de polypes et drainage des cavités sinusales. effectuées entre 1987 et 2006. L'étude s'est focalisée sur les 33 patients atteints d'une polypose nasale mais également d'un asthme et d'une intolérance à l'aspirine, réalisant la triade de Widal. La prévalence en Europe pour la polypose nasale est de 1 à 2 %, dont 10 à 20 % de syndromes de Widal. Cette entité est grevée d'une morbidité plus sévère en raison des mécanismes métaboliques induisant des récidives de polypes précoces, rendant la maladie plus difficile à contrôler. Ces patients ont été évalués d'une part subjectivement par une échelle visuelle analogique pour les symptômes rhinologiques et généraux, et d'autre part via une analyse objective du status endonasal de la polypose à la fin du suivi. Pour chaque patient, les troubles fonctionnels résiduels (obstruction nasale, rhinorrhée, troubles olfactifs, céphalées, éternuements, larmoiement) ainsi que le status endonasal à la fin du suivi ont été analysés pour détecter d'éventuelles associations significatives avec les caractéristiques pré-opératoires (âge, sexe, allergies, antécédants de chirurgie endonasale, données scanographiques, status endonasal). Deux groupes ont été identifiés selon la sévérité de l'atteinte fonctionnelle résiduelle. La valeur moyenne de la gêne à la fin du suivi pour l'ensemble du collectif est de 3.9/10 sur l'échelle visuelle analogique (0= absence de gêne, 10= gêne maximale). Les facteurs de mauvais pronostic qui ont été identifiés sont le sexe féminin et la présence de polyallergies, mais sans relation statistiquement significative. La seule différence statistiquement significative est le stade avancé de polypose nasale à la fin du suivi dans le groupe présentant l'atteinte fonctionnelle la plus importante (groupe 2). Malgré la combinaison des traitements chirurgicaux et médicamenteux par corticoïdes et anti-leucotriènes, la maladie de Widal est grevée d'une gêne fonctionnelle résiduelle non négligeable dans notre suivi moyen de 11,6 ans. Ceci relativise les résultats parfois trop optimistes des études avec un suivi plus court, sachant que les délais avant une deuxième intervention chirurgicale dans notre série ont été de 6,5 ans. L'évolution des traitements immuno-modulateurs topiques et systémiques combinés aux interventions chirurgicales ponctuelles renforce l'arsenal thérapeutique dans la prise en charge des patients atteints de la maladie de Widal. Cette étude pourra être élargie au collectif entier des ethmoïdectomies répertoriées (n=303) dans le service ORL et actualisées, afin de rechercher et mettre en évidence d'autres associations en comparant le groupe des polyposes simples au groupe des triades de Widal.

Evolution of mammographic image quality in the state of Rio de Janeiro

Objective:To evaluate the evolution of mammographic image quality in the state of Rio de Janeiro on the basis of parameters measured and analyzed during health surveillance inspections in the period from 2006 to 2011.Materials and Methods:Descriptive study analyzing parameters connected with imaging quality of 52 mammography apparatuses inspected at least twice with a one-year interval.Results:Amongst the 16 analyzed parameters, 7 presented more than 70% of conformity, namely: compression paddle pressure intensity (85.1%), films development (72.7%), film response (72.7%), low contrast fine detail (92.2%), tumor mass visualization (76.5%), absence of image artifacts (94.1%), mammography-specific developers availability (88.2%). On the other hand, relevant parameters were below 50% conformity, namely: monthly image quality control testing (28.8%) and high contrast details with respect to microcalcifications visualization (47.1%).Conclusion:The analysis revealed critical situations in terms of compliance with the health surveillance standards. Priority should be given to those mammography apparatuses that remained non-compliant at the second inspection performed within the one-year interval.

GENETIC ARCHITECTURE, EVOLUTION AND MAINTENANCE OF A COLOR CLINE AT A CONTINENTAL SCALE

On a geological time scale the conditions on earth are very variable and biological patterns (for example the distributions of species) are very dynamic. Understanding large scale patterns of variation observed today thus requires a deep understanding of the historical factors that drove their evolution. In this thesis, we reevaluated the evolution and maintenance of a continental color cline observed in the European barn owl (Tyto alba) using population genetic tools. The colour cline spans from south-est Europe where most individual have pure white underparts to north and east Europe where most individuals have rufous-brown underparts. Our results globally showed that the old scenario, stipulating that the color cline evolved by secondary contact of two color morphs (white and rufous) that evolved in allopatry during the last ice age has to be revised. We collected samples of about 700 barn owls from the Western Palearctic to establish the first population genetic data set for this species. Individuals were genotyped at 22 microsatellites markers, at one mitochondrial gene, and at a candidate color gene. The color of each individuals was assessed and their sex determined by molecular methods. We first showed that the genetic variation in Western Europe is very limited compared to the heritable color variation. We found no evidences of different glacial lineages, and showed that selection must be involved in the maintenance of the color cline (chapter 1). Using computer simulations, we demonstrated that the post-glacial colonization of Europe occurred from the Iberian Peninsula and that the color cline could not have evolved by neutral demographic processes during this colonization (chapter 2). Finally we reevaluated the whole history of the establishment of the Western Palearctic variation of the barn owl (chapter 3): This study showed that all Western European barn owls descend from white barn owls phenotypes from the Middle East that colonized the Iberian Peninsula via North-Africa. Following the end of the last ice age (20'000 years ago), these white barn owls colonized Western Europe and under selection a novel rufous phenotype evolved (during or after the colonization). An important part of the color variation could be explained by a single mutation in the melanocortin-1-receptor (MC1R) gene that appeared during or after the colonization. The colonization of Europe reached until Greece, where the rufous birds encountered white ones (which reached Greece from the Middle East over the Bosporus) in a secondary contact zone. Our analyses show that white and rufous barn owls in Greece interbreed only to a limited extent. This suggests that barn owls are at the verge of becoming two species in Greece and demonstrates that European barn owls represent an incipient ring species around the Mediterranean. The revisited history of the establishment of the European barn owl color cline makes this model system remarkable for several aspects. It is a very clear example of strong local adaptation that can be achieved despite high gene flow (strong color and MC1R differentiation despite almost no neutral genetic differentiation). It also offers a wonderful model system to study the interactions between colonization processes and selection processes which have, for now, been remarkably understudied despite their potentially ubiquitous importance. Finally it represents a very interesting case in the speciation continuum and appeals for further studying the amount of gene flow that occurs between the color morphs in Greece. -- Sur l'échelle des temps géologiques, les conditions sur terre sont très variables et les patrons biologiques (telle que la distribution des espèces) sont très dynamiques. Si l'on veut comprendre des patrons que l'on peut observer à large échelle aujourd'hui, il est nécessaire de d'abord comprendre les facteurs historiques qui ont gouverné leur établissement. Dans cette thèse, nous allons réévaluer, grâce à des outils modernes de génétique des populations, l'évolution et la maintenance d'un cline de couleur continental observé chez l'effraie des clochers européenne (Tyto alba). Globalement, nos résultats montrent que le scenario accepté jusqu'à maintenant, qui stipule que le cline de couleur a évolué à partir du contact secondaire de deux morphes de couleur (blanches et rousses) ayant évolué en allopatrie durant les dernières glaciations, est à revoir. Afin de constituer le premier jeu de données de génétique des populations pour cette espèce, nous avons récolté des échantillons d'environ 700 effraies de l'ouest Paléarctique. Nous avons génotypé tous les individus à 22 loci microsatellites, sur un gène mitochondrial et sur un autre gène participant au déterminisme de la couleur. Nous avons aussi mesuré la couleur de tous les individus et déterminé leur sexe génétiquement. Nous avons tout d'abord pu montrer que la variation génétique neutre est négligeable en comparaison avec la variation héritable de couleur, qu'il n'existe qu'une seule lignée européenne et que de la sélection doit être impliquée dans le maintien du cline de couleur (chapitre 1). Grâce à des simulations informatiques, nous avons démontré que l'ensemble de l'Europe de l'ouest a été recolonisé depuis la Péninsule Ibérique après les dernières glaciations et que le cline de couleur ne peut pas avoir évolué par des processus neutre durant cette colonisation (chapitre 2). Finalement, nous avons réévalué l'ensemble de l'histoire postglaciaire de l'espèce dans l'ouest Paléarctique (chapitre 3): l'ensemble des effraies du Paléarctique descendent d'effraie claire du Moyen-Orient qui ont colonisé la péninsule ibérique en passant par l'Afrique du nord. Après la fin de la dernière glaciation (il y a 20'000 ans), ces effraies claires ont colonisé l'Europe de l'ouest et ont évolués par sélection le phénotype roux (durant ou après la colonisation). Une part importante de la variation de couleur peut être expliquée par une mutation sur le gène MC1R qui est apparue durant ou juste après la colonisation. Cette vague de colonisation s'est poursuivie jusqu'en Grèce où ces effraies rousses ont rencontré dans une zone de contact secondaire des effraies claires (qui sont remontées en Grèce depuis le Moyen-Orient via le Bosphore). Nos analyses montrent que le flux de gènes entre effraies blanches et rousses est limité en Grèce, ce qui suggère qu'elles sont en passe de former deux espèces et ce qui montre que les effraies constituent un exemple naissant de spéciation en anneaux autour de la Méditerranée. L'histoire revisitée des effraies des clochers de l'ouest Paléarctique en fait un système modèle remarquable pour plusieurs aspects. C'est un exemple très claire de forte adaptation locale maintenue malgré un fort flux de gènes (différenciation forte de couleur et sur le gène MC1R malgré presque aucune structure neutre). Il offre également un très bon système pour étudier l'interaction entre colonisation et sélection, un thème ayant été remarquablement peu étudié malgré son importance. Et il offre finalement un cas très intéressant dans le « continuum de spéciation » et il serait très intéressant d'étudier plus en détail l'importance du flux de gènes entre les morphes de couleur en Grèce.

Mixed subtype of congenital mesoblastic nephroma with poor evolution: a case report and literature review

Abstract A male child born at 27 weeks, weighting 1305 g and presenting with a right-sided abdominal tumor. Computed tomography scan demonstrated the presence of a solid mass compressing the right kidney. Puncture biopsy revealed congenital mesoblastic nephroma. The patient underwent total right nephroureterectomy, and died on the second day after surgery.

Importance of amoebae as a tool to isolate amoeba-resisting microorganisms and for their ecology and evolution: the Chlamydia paradigm.

Free-living amoebae are distributed worldwide and are frequently in contact with humans and animals. As cysts, they can survive in very harsh conditions and resist biocides and most disinfection procedures. Several microorganisms, called amoeba-resisting microorganisms (ARMs), have evolved to survive and multiply within these protozoa. Among them are many important pathogens, such as Legionella and Mycobacteria, and also several newly discovered Chlamydia-related bacteria, such as Parachlamydia acanthamoebae, Estrella lausannensis, Simkania negevensis or Waddlia chondrophila whose pathogenic role towards human or animal is strongly suspected. Amoebae represent an evolutionary crib for their resistant microorganisms since they can exchange genetic material with other ARMs and develop virulence traits that will be further used to infect other professional phagocytes. Moreover, amoebae constitute an ideal tool to isolate strict intracellular microorganisms from complex microbiota, since they will feed on other fast-growing bacteria, such as coliforms potentially present in the investigated samples. The paradigm that ARMs are likely resistant to macrophages, another phagocytic cell, and that they are likely virulent towards humans and animals is only partially true. Indeed, we provide examples of the Chlamydiales order that challenge this assumption and suggest that the ability to multiply in protozoa does not strictly correlate with pathogenicity and that we should rather use the ability to replicate in multiple and diverse eukaryotic cells as an indirect marker of virulence towards mammals. Thus, cell-culture-based microbial culturomics should be used in the future to try to discover new pathogenic bacterial species.

Evolution of T1 Relaxation, ADC, and Fractional Anisotropy during Early Brain Maturation: A Serial Imaging Study on Preterm Infants.

BACKGROUND AND PURPOSE: The alteration of brain maturation in preterm infants contributes to neurodevelopmental disabilities during childhood. Serial imaging allows understanding of the mechanisms leading to dysmaturation in the preterm brain. The purpose of the present study was to provide reference quantitative MR imaging measures across time in preterm infants, by using ADC, fractional anisotropy, and T1 maps obtained by using the magnetization-prepared dual rapid acquisition of gradient echo technique. MATERIALS AND METHODS: We included preterm neonates born at <30 weeks of gestational age without major brain lesions on early cranial sonography and performed 3 MRIs (3T) from birth to term-equivalent age. Multiple measurements (ADC, fractional anisotropy, and T1 relaxation) were performed on each examination in 12 defined white and gray matter ROIs. RESULTS: We acquired 107 MRIs (35 early, 33 intermediary, and 39 at term-equivalent age) in 39 cerebral low-risk preterm infants. Measures of T1 relaxation time showed a gradual and significant decrease with time in a region- and hemispheric-specific manner. ADC values showed a similar decline with time, but with more variability than T1 relaxation. An increase of fractional anisotropy values was observed in WM regions and inversely a decrease in the cortex. CONCLUSIONS: The gradual change with time reflects the progressive maturation of the cerebral microstructure in white and gray matter. Our study provides reference trajectories from 25 to 40 weeks of gestation of T1 relaxation, ADC, and fractional anisotropy values in low-risk preterm infants. We speculate that deviation thereof might reflect disturbed cerebral maturation; the correlation of this disturbed maturation with neurodevelopmental outcome remains to be addressed.

Concerted changes in N and C primary metabolism in alfalfa (Medicago sativa) under water restriction

Although the mechanisms of nodule N2 fixation in legumes are now well documented, some uncertainty remains on the metabolic consequences of water deficit. In most cases, little consideration is given to other organs and, therefore, the coordinated changes in metabolism in leaves, roots, and nodules are not well known. Here, the effect of water restriction on exclusively N2-fixing alfalfa (Medicago sativa L.) plants was investigated, and proteomic, metabolomic, and physiological analyses were carried out. It is shown that the inhibition of nitrogenase activity caused by water restriction was accompanied by concerted alterations in metabolic pathways in nodules, leaves, and roots. The data suggest that nodule metabolism and metabolic exchange between plant organs nearly reached homeostasis in asparagine synthesis and partitioning, as well as the N demand from leaves. Typically, there was (i) a stimulation of the anaplerotic pathway to sustain the provision of C skeletons for amino acid (e.g. glutamate and proline) synthesis; (ii) re-allocation of glycolytic products to alanine and serine/glycine; and (iii) subtle changes in redox metabolites suggesting the implication of a slight oxidative stress. Furthermore, water restriction caused little change in both photosynthetic efficiency and respiratory cost of N2 fixation by nodules. In other words, the results suggest that under water stress, nodule metabolism follows a compromise between physiological imperatives (N demand, oxidative stress) and the lower input to sustain catabolism.

The seasonal evolution of high vertical–mode internal waves in a deep reservoir

The causal mechanism and seasonal evolution of the internal wave field in a deep, warm, monomictic reservoirare examined through the analysis of field observations and numerical techniques. The study period extends fromthe onset of thermal stratification in the spring until midsummer in 2005. During this time, wind forcing wasperiodic, with a period of 24 h (typical of land–sea breezes), and the thermal structure in the lake wascharacterized by the presence of a shallow surface layer overlying a thick metalimnion, typical of small to mediumsized reservoirs with deep outtakes. Basin-scale internal seiches of high vertical mode (ranging from mode V3 toV5) were observed in the metalimnion. The structure of the dominant modes of oscillation changed asstratification evolved on seasonal timescales, but in all cases, their periods were close to that of the local windforcing (i.e., 24 h), suggesting a resonant response. Nonresonant oscillatory modes of type V1 and V2 becamedominant after large frontal events, which disrupted the diurnal periodicity of the wind forcing

Vestibular schwannoma : the evolution of hearing and tumor size in natural course and after treatment by Linac stereotactic radiosurgery

Objectif : D'analyser l'évolution naturelle de la taille de la tumeur et de l'audition chez 151 patients avec schwannome vestibulaire (VS) en suivi et d'évaluer les mêmes paramètres pour une partie du group traité par Radiochirurgie Stéréotaxique Linac (SRS). Méthodes: Etude prospective des patients bilantés par IRM et tests audio-vestibulaires à l'inclusion, pendant la période du suivi et après SRS. L'audition a été gradé selon l'échelle de Gardner-Robertson (GR) et la taille tumorale selon l'échelle de Koos. L'analyse statistique inclut l'analyse de survie de Kaplan-Meier, analyse multivariée avec régression linéaire et logistique. Les patients avec une audition utile ont étés spécifiquement analysés. Résultats: Pendant la période du suivi (moyenne 24 mois, déviation 6-96), le risqué annuel de dégradation de la classe GR était 6% pour les patients GRI et 15% pour les GRII. La perte auditive comme symptôme initial était un facteur signifïcativement prédictif pour une aggravation auditive ultérieure (p=0.003). La croissance tumorale était de 25% à la dernière observation pendant le suivi. Pour les patients traités par Linac, la préservation d'une audition utile était 51% à 1 an et 36% à 3 ans. Le contrôle tumoral était 94 % and 91% respectivement. Conclusion: Chez les patients avec VS, la perte auditive déjà présente au diagnostique est un facteur prédictif négatif pour l'évolution de l'audition. La Radiochirurgie Stéréotaxique Linac est efficace pour le contrôle tumoral. Les patients ayant préservés leur status auditif prétraitement présentent un rythme annuel de perte auditive diminué après SRS compare à celle-ci avant le traitement. Cette constatation suggère un effet protectif potentiel de la SRS, à condition que la fonction cochléaire soit préservée.

Different rates of defense evolution and niche preferences in clonal and nonclonal milkweeds (Asclepias spp.).

Given the dual role of many plant traits to tolerate both herbivore attack and abiotic stress, the climatic niche of a species should be integrated into the study of plant defense strategies. Here we investigate the impact of plant reproductive strategy and components of species' climatic niche on the rate of chemical defense evolution in the milkweeds using a common garden experiment of 49 species. We found that across Asclepias species, clonal reproduction repeatedly evolved in lower temperature conditions, in species generally producing low concentrations of a toxic defense (cardenolides). Additionally, we found that rates of cardenolide evolution were lower for clonal than for nonclonal species. We thus conclude that because the clonal strategy is based on survival, long generation times, and is associated with tolerance of herbivory, it may be an alternative to toxicity in colder ecosystems. Taken together, these results indicate that the rate of chemical defense evolution is influenced by the intersection of life-history strategy and climatic niches into which plants radiate.

Factors influencing the evolution of e-commerce : an empirical analysis in a developed market economy

Peer-reviewed