Dos nuevas especies del grupo Drosophila onychophora (Diptera, Drosophilidae) en los bosques de Polylepis de Papallacta, Pichincha, Ecuador

A pesar de ser un país relativamente pequeño, Ecuador tiene una gran variedad de ecosistemas que han favorecido altos niveles de especiación. Uno de estos ecosistemas es el bosque de Polylepis. En estos bosques existe una gran diversidad de plantas, como las asteráceas (compuestas), cuyas flores hospedan una plétora de insectos, entre los que se encuentran las especies del grupo Drosophila onychophora. En este estudio, describimos dos nuevas especies de Drosophila recolectadas en un parche de bosque de Polylepis pauta en el Páramo de Papallacta a 4000 msnm. Ambas especies pertenecen al grupo D. onychophora: Drosophila yurag sp. nov. y Drosophila yuragshina sp. nov. Las dos especies presentan edeagos alargados, este carácter es propio de especies del grupo. Morfológicamente ambas especies son muy parecidas, la manera más fácil de distinguirlas consiste en la observación de las alas.

Grupo Drosophila asiri (Diptera, Drosophilidae), un nuevo grupo de especies andinas con la descripción de dos nuevas especies y la redescripción de Drosophila asiri

El nuevo grupo Drosophila asiri pertenece al subgénero Drosophila. Los ejemplares fueron capturados en los bosques andinos del Ecuador, desde los 3200 hasta los 4000 m de altitud. A este grupo pertenecen Drosophila (D.) asiri Vela & Rafael, 2005 previamente ubicada dentro del grupo D. onychophora, y dos nuevas especies; Drosophila (D.) yuragyacum sp. nov. y Drosophila (D.) yanaurcus sp. nov. Las capturas se realizaron en el bosque protector Pasochoa, en la quebrada de Cruz Loma y en el páramo de Papallacta, utilizando cebo de banano y levadura. Los miembros del nuevo grupo por el momento son endémicos de los Andes ecuatorianos. Las tres especies del grupo D. asiri son moscas de tamaño grande (aproximadamente 6 mm). Los machos presentan el edeago quitinizado con dos proyecciones laterales en la cabeza a manera de cuernos muy quitinizados. Estas características diferencian a las especies del grupo D. asiri de otros grupos dentro de Drosophila.

Cuatro especies nuevas del grupo de especies Drosophila mesophragmatica (Diptera, Drosophilidae) de los Andes ecuatorianos

Se describen cuatro especies nuevas del grupo Drosophila mesophragmatica. Las nuevas especies fueron descubiertas en los páramos y remanentes de bosque andino de los Andes ecuatorianos. Las capturas fueron realizadas desde los 2200 hasta los 4000 m de altitud. Las especies nuevas son: D. cashapamba sp. nov., D. chorlavi sp. nov., D. rucux sp. nov. y D. yanayuyu sp. nov. Con las cuatro especies nuevas descubiertas, el número de especies dentro del grupo D. mesophragmatica se incrementa a 17. Los miembros del grupo están distribuidos principalmente en los Andes sudamericanos.

Cuatro nuevas especies del grupo Drosophila onychophora (Diptera, Drosophilidae) en el Parque Arqueológico Rumipamba, Pichincha, Ecuador

Las especies de los subgéneros Phloridosa y Drosophila (este último en relación con los grupos de especies: D. flavopilosa, D. onychophora y D. bromeliae) son especies de Drosophila que se desarrollan únicamente en flores. El grupo D. onychophora fue propuestopara agrupar a especies exclusivamente antófilas. El grupo D. onychophora está integrado por 18 especies, que se encuentran relacionadas con las flores de Asteraceae. En el Parque Arqueológico Rumipamba, provincia de Pichincha, Ecuador, se realizaron capturas de Drosophila, en los meses de febrero, mayo, julio, septiembre y diciembre del 2009. Las especies fueron recolectadas directamente en las flores con un aspirador entomológico. En total se capturaron 427 individuos de Drosophila y se identificaron 11 especies, de las cuales seis son nuevas especies del grupo D. onychophora y una es un nuevo registro para el Ecuador. En este trabajo se describen cuatro de las seis especies nuevas.

Descripción de tres especies nuevas del género Drosophila (Diptera, Drosophilidae) en el Ecuador

Se encontraron tres especies nuevas de Drosophila entre los individuos colectados en diferentes localidades del Ecuador. Una de las especies nuevas pertenecen al grupo Drosophila willistoni y otra al grupo Drosophila asiri, la tercera especie se encuentra sin agrupar. En todos los muestreos realizados se usaron trampas fabricadas con botellas de plástico agujereadas con cebo de banano y levadura. Las tres especies son: D. (Sophophora) neocapnoptera sp. nov., esta especie es similar a D. capnoptera Patterson & Mainland, 1944, sin embargo presentan algunas diferencias en el ala que permiten distinguirlas. Drosophila (Drosophila) neoasiri sp. nov., una especie similar a D. asiri Vela & Rafael, 2005, la diferencia más relevante entre las dos especies se observa a nivel del edeago y Drosophila (Drosophila) papallacta sp. nov. que por el momento no se encuentra relacionada a ningún grupo de especies del género Drosophila.

Una nueva especie del grupo Drosophila annulimana (Diptera, Drosophilidae) y un nuevo registro en las Provincias de Pichincha y Napo, Ecuador

En estudios realizados en el bosque nublado Intillacta, provincia de Pichincha, Ecuador, y en la Cordillera de los Guacamayos, provincia de Napo, Ecuador, se encontró una nueva especie de Drosophila. En base a estudios de la morfología de la genitalia masculina, se propone que, Drosophila intillacta sp. nov. pertenece al grupo Drosophila annulimana. Así mismo, se reporta Drosophila tarsata Schiner, 1868, capturada en la Cordillera de los Guacamayos, como un nuevo registro para el país.

Redescripción de Drosophila ogradi y descripción de una especie nueva del grupo Drosophila morelia (Diptera, Drosophilidae)

RESUMEN En el presente estudio se analizaron y compararon los caracteres morfológicos de una especie de Drosophila, capturada en el bosque nublado de Intillacta, Pichincha, Ecuador. Los análisis de los rasgos morfológicos como manchas de las alas y genitalia sugieren que se trata de una especie nueva perteneciente al grupo Drosophila morelia. Por lo tanto, Drosophila nina sp. nov., descrita en el presente estudio, es la quinta especie de este grupo. Así mismo se redescribe a Drosophila ogradi Vela & Rafael, 2004 para completar la información faltante en la descripción original.

Descripción de cuatro especies nuevas del subgrupo Drosophila fasciola, gruporepleta (Diptera, Drosophilidae) en dos bosques nublados del Ecuador

RESUMEN En el presente trabajo se describen cuatro miembros nuevos del grupoDrosophila repleta capturados en dos bosques nublados del Ecuador. Las nuevas especies fueron agrupadas dentro del subgrupo D. fasciola basados en el patrón de pigmentación del tórax y la morfología de la genitalia masculina. Drosophila inti sp. nov.,D. nigua sp. nov. y D. yambe sp. nov. fueron capturadas con trampas de banano, mientras que D. carvalhoi sp. nov. fue recolectada en inflorescencias deAnthurium sp. La pigmentación del abdomen y la forma del edeago de D. nigua sp. nov., D. yambe sp. nov. y D. carvalhoi sp. nov. indicarían que están relacionadas entre ellas, mientras que D. inti sp. nov. sería más cercana aD. linearepleta Patterson & Wheeler, 1942.

Inhibitory effect of cyclophosphamide on the biosynthesis of a perchloro-soluble protein fraction of ehrlich ascites carcinoma cells

The perchloro-soluble mucroptotein fraction was determined in the cells of Ehrlich ascites carcinoma on the 10th and 12th days post-inoculation of the tumor. After 3 days of a single subcutaneous dose of cyclophosphamide (200 mg/kg) the mucoprotein levels were found considerable lower. This difference was highly significant statistically.

Development of metabolic labeling strategies to study changes in protein expression

Résumé : Les progrès techniques de la spectrométrie de masse (MS) ont contribué au récent développement de la protéomique. Cette technique peut actuellement détecter, identifier et quantifier des milliers de protéines. Toutefois, elle n'est pas encore assez puissante pour fournir une analyse complète des modifications du protéome corrélées à des phénomènes biologiques. Notre objectif était le développement d'une nouvelle stratégie pour la détection spécifique et la quantification des variations du protéome, basée sur la mesure de la synthèse des protéines plutôt que sur celle de la quantité de protéines totale. Pour cela, nous volions associer le marquage pulsé des protéines par des isotopes stables avec une méthode d'acquisition MS basée sur le balayage des ions précurseurs (precursor ion scan, ou PIS), afin de détecter spécifiquement les protéines ayant intégré les isotopes et d'estimer leur abondance par rapport aux protéines non marquées. Une telle approche peut identifier les protéines avec les plus hauts taux de synthèse dans une période de temps donnée, y compris les protéines dont l'expression augmente spécifiquement suite à un événement précis. Nous avons tout d'abord testé différents acides aminés marqués en combinaison avec des méthodes PIS spécifiques. Ces essais ont permis la détection spécifique des protéines marquées. Cependant, en raison des limitations instrumentales du spectromètre de masse utilisé pour les méthodes PIS, la sensibilité de cette approche s'est révélée être inférieure à une analyse non ciblée réalisée sur un instrument plus récent (Chapitre 2.1). Toutefois, pour l'analyse différentielle de deux milieux de culture conditionnés par des cellules cancéreuses humaines, nous avons utilisé le marquage métabolique pour distinguer les protéines d'origine cellulaire des protéines non marquées du sérum présentes dans les milieux de culture (Chapitre 2.2). Parallèlement, nous avons développé une nouvelle méthode de quantification nommée IBIS, qui utilise des paires d'isotopes stables d'acides aminés capables de produire des ions spécifiques qui peuvent être utilisés pour la quantification relative. La méthode IBIS a été appliquée à l'analyse de deux lignées cellulaires cancéreuses complètement marquées, mais de manière différenciée, par des paires d'acides aminés (Chapitre 2.3). Ensuite, conformément à l'objectif initial de cette thèse, nous avons utilisé une variante pulsée de l'IBIS pour détecter des modifications du protéome dans des cellules HeLa infectée par le virus humain Herpes Simplex-1 (Chapitre 2.4). Ce virus réprime la synthèse des protéines des cellules hôtes afin d'exploiter leur mécanisme de traduction pour la production massive de virions. Comme prévu, de hauts taux de synthèse ont été mesurés pour les protéines virales détectées, attestant de leur haut niveau d'expression. Nous avons de plus identifié un certain nombre de protéines humaines dont le rapport de synthèse et de dégradation (S/D) a été modifié par l'infection virale, ce qui peut donner des indications sur les stratégies utilisées par les virus pour détourner la machinerie cellulaire. En conclusion, nous avons montré dans ce travail que le marquage métabolique peut être employé de façon non conventionnelle pour étudier des dimensions peu explorées en protéomique. Summary : In recent years major technical advancements greatly supported the development of mass spectrometry (MS)-based proteomics. Currently, this technique can efficiently detect, identify and quantify thousands of proteins. However, it is not yet sufficiently powerful to provide a comprehensive analysis of the proteome changes correlated with biological phenomena. The aim of our project was the development of ~a new strategy for the specific detection and quantification of proteomé variations based on measurements of protein synthesis rather than total protein amounts. The rationale for this approach was that changes in protein synthesis more closely reflect dynamic cellular responses than changes in total protein concentrations. Our starting idea was to couple "pulsed" stable-isotope labeling of proteins with a specific MS acquisition method based on precursor ion scan (PIS), to specifically detect proteins that incorporated the label and to simultaneously estimate their abundance, relative to the unlabeled protein isoform. Such approach could highlight proteins with the highest synthesis rate in a given time frame, including proteins specifically up-regulated by a given biological stimulus. As a first step, we tested different isotope-labeled amino acids in combination with dedicated PIS methods and showed that this leads to specific detection of labeled proteins. Sensitivity, however, turned out to be lower than an untargeted analysis run on a more recent instrument, due to MS hardware limitations (Chapter 2.1). We next used metabolic labeling to distinguish the proteins of cellular origin from a high background of unlabeled (serum) proteins, for the differential analysis of two serum-containing culture media conditioned by labeled human cancer cells (Chapter 2.2). As a parallel project we developed a new quantification method (named ISIS), which uses pairs of stable-isotope labeled amino acids able to produce specific reporter ions, which can be used for relative quantification. The ISIS method was applied to the analysis of two fully, yet differentially labeled cancer cell lines, as described in Chapter 2.3. Next, in line with the original purpose of this thesis, we used a "pulsed" variant of ISIS to detect proteome changes in HeLa cells after the infection with human Herpes Simplex Virus-1 (Chapter 2.4). This virus is known to repress the synthesis of host cell proteins to exploit the translation machinery for the massive production of virions. As expected, high synthesis rates were measured for the detected viral proteins, confirming their up-regulation. Moreover, we identified a number of human proteins whose synthesis/degradation ratio (S/D) was affected by the viral infection and which could provide clues on the strategies used by the virus to hijack the cellular machinery. Overall, in this work, we showed that metabolic labeling can be employed in alternative ways to investigate poorly explored dimensions in proteomics.

Proteomic and Metabolomic Analyses of Mitochondrial Complex I-deficient Mouse Model Generated by Spontaneous B2 Short Interspersed Nuclear Element (SINE) Insertion into NADH Dehydrogenase (Ubiquinone) Fe-S Protein 4 (Ndufs4) Gene.

Eukaryotic cells generate energy in the form of ATP, through a network of mitochondrial complexes and electron carriers known as the oxidative phosphorylation system. In mammals, mitochondrial complex I (CI) is the largest component of this system, comprising 45 different subunits encoded by mitochondrial and nuclear DNA. Humans diagnosed with mutations in the gene NDUFS4, encoding a nuclear DNA-encoded subunit of CI (NADH dehydrogenase ubiquinone Fe-S protein 4), typically suffer from Leigh syndrome, a neurodegenerative disease with onset in infancy or early childhood. Mitochondria from NDUFS4 patients usually lack detectable NDUFS4 protein and show a CI stability/assembly defect. Here, we describe a recessive mouse phenotype caused by the insertion of a transposable element into Ndufs4, identified by a novel combined linkage and expression analysis. Designated Ndufs4(fky), the mutation leads to aberrant transcript splicing and absence of NDUFS4 protein in all tissues tested of homozygous mice. Physical and behavioral symptoms displayed by Ndufs4(fky/fky) mice include temporary fur loss, growth retardation, unsteady gait, and abnormal body posture when suspended by the tail. Analysis of CI in Ndufs4(fky/fky) mice using blue native PAGE revealed the presence of a faster migrating crippled complex. This crippled CI was shown to lack subunits of the "N assembly module", which contains the NADH binding site, but contained two assembly factors not present in intact CI. Metabolomic analysis of the blood by tandem mass spectrometry showed increased hydroxyacylcarnitine species, implying that the CI defect leads to an imbalanced NADH/NAD(+) ratio that inhibits mitochondrial fatty acid β-oxidation.

Resting metabolic rate and protein turnover in apparently healthy elderly Gambian men.

Body composition, resting energy expenditure (REE), and whole body protein metabolism were studied in 26 young and 28 elderly Gambian men matched for body mass index during the dry season in a rural village in The Gambia. REE was measured by indirect calorimetry (hood system) in the fasting state and after five successive meals. Rates of whole body nitrogen flux, protein synthesis, and protein breakdown were determined in the fed state from the level of isotopic enrichment of urinary ammonia over a period of 12 h after a single oral dose of [15N]glycine. Expressed in absolute value, REE was significantly lower in the elderly compared with the young group (3.21 +/- 0.07 vs. 4.04 +/- 0.07 kJ/min, P < 0.001) and when adjusted to body weight (3.29 +/- 0.05 vs. 3.96 +/- 0.05 kJ/min, P < 0.0001) and fat-free mass (FFM; 3.38 +/- 0.01 vs. 3.87 +/- 0.01 kJ/min, P < 0.0001). The rate of protein synthesis averaged 207 +/- 13 g protein/day in the elderly and 230 +/- 13 g protein/day in the young group, whereas protein breakdown averaged 184 +/- 13 g protein/day in the elderly and 203 +/- 13 g protein/day in the young group (nonsignificant). When values were adjusted for body weight or FFM, they did not reveal any difference between the two groups. It is concluded that the reduced REE adjusted for body composition observed in elderly Gambian men is not explained by a decrease in protein turnover.