Identification of reliable reference genes for quantitative gene expression in the Mozambique tilapia, Oreochromis mossambicus

Dissertação de mest., Biologia Marinha (Aquacultura), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2010

Primary structure and expression studies of the dihydrofolate reductase gene (DFRI) of Saccharomyces cerevisiae

The nucleotide sequence of a genomic DNA fragment thought previously to contain the dihydrofolate reductase gene (DFR1) of Saccharomyces cerevisiae by genetic criteria was determined. This DNA fragment of 1784' basepairs contains a large open reading frame from position 800 to 1432, which encodes a enzyme with a predicted molecular weight of 24,229.8 Daltons. Analysis of the amino acid sequence of this protein revealed that the yeast polypep·tide contained 211 amino acids, compared to the 186 residues commonly found in the polypeptides of other eukaryotes. The difference in size of the gene product can be attributed mainly to an insert in the yeast gene. Within this region, several consensus sequences required for processing of yeast nuclear and class II mitochondrial introns were identified, but appear not sufficient for the RNA splicing. The primary structure of the yeast DHFR protein has considerable sequence homology with analogous polypeptides from other organisms, especially in the consensus residues involved in cofactor and/or inhibitor binding. Analysis of the nucleotide sequence also revealed the presence of a number of canonical sequences identified in yeast as having some function in the regulation of gene expression. These include UAS elements (TGACTC) required for tIle amino acid general control response, and "TATA H boxes as well as several consensus sequences thought to be required for transcriptional termination and polyadenylation. Analysis of the codon usage of the yeast DFRl coding region revealed a codon bias index of 0.0083. this valve very close to zero suggestes 3 that the gene is expressed at a relatively low level under normal physiological conditions. The information concerning the organization of the DFRl were used to construct a variety of fusions of its 5' regulatory region with the coding region of the lacZ gene of E. coli. Some of such fused genes encoded a fusion product that expressed in E.coli and/or in yeast under the control of the 5' regulatory elements of the DFR1. Further studies with these fusion constructions revealed that the beta-galactosidase activity encoded on multicopy plasmids was stimulated transiently by prior exposure of yeast host cells to UV light. This suggests that the yeast PFRl gene is indu.ced by UV light and nlay in1ply a novel function of DHFR protein in the cellular responses to DNA damage. Another novel f~ature of yeast DHFR was revealed during preliminary studies of a diploid strain containing a heterozygous DFRl null allele. The strain was constructed by insertion of a URA3 gene within the coding region of DFR1. Sporulation of this diploid revealed that meiotic products segregated 2:0 for uracil prototrophy when spore clones were germinated on medium supplemented with 5-formyltetrahydrofolate (folinic acid). This finding suggests that, in addition to its catalytic activity, the DFRl gene product nlay play some role in the anabolisln of folinic acid. Alternatively, this result may indicate that Ura+ haploid segregants were inviable and suggest that the enzyme has an essential cellular function in this species.

Plant rhizosphere specificity and variability in the insect and plant adhesins, Madl and Mad2, within the genus Metarhizium suggest plant adaptation as an evolutionary force

Metarhizium is a soil-inhabiting fungus currently used as a biological control agent against various insect species, and research efforts are typically focused on its ability to kill insects. In section 1, we tested the hypothesis that species of Metarhizium are not randomly distributed in soils but show plant rhizosphere-specific associations. Results indicated an association of three Metarhizium species (Metarhizium robertsii, M. brunneum and M. guizhouense) with the rhizosphere of certain types of plant species. M. robertsii was the only species that was found associated with grass roots, suggesting a possible exclusion of M. brunneum and M. guizhouense, which was supported by in vitro experiments with grass root exudate. M. guizhouense and M. brunneum only associated with wildflower rhizosphere when co-occurring with M. robertsii. With the exception of these co-occurrences, M. guizhouense was found to associate exclusively with the rhizosphere of tree species, while M. brunneum was found to associate exclusively with the rhizosphere of shrubs and trees. These associations demonstrate that different species of Metarhizium associate with specific plant types. In section 2, we explored the variation in the insect adhesin, Madl, and the plant adhesin, Mad2, in fourteen isolates of Metarhizium representing seven different species. Analysis of the transcriptional elements within the Mad2 promoter region revealed variable STRE, PDS, degenerative TATA box, and TATA box-like regions. Phylogenetic analysis of 5' EF-Ia, which is used for species identification, as well as Madl and Mad2 sequences demonstrated that the Mad2 phylogeny is more congruent with 5' EF-1a than Madl. This suggests Mad2 has diverged among Metarhizium lineages, contributing to clade- and species-specific variation. While other abiotic and biotic factors cannot be excluded in contributing to divergence, it appears that plant associations have been the driving factor causing divergence among Metarhizium species.

Variability in the Insect and Plant Adhesins, Mad1 and Mad2, within the Fungal Genus Metarhizium Suggest Plant Adaptation as an Evolutionary Force

Several species of the insect pathogenic fungus Metarhizium are associated with certain plant types and genome analyses suggested a bifunctional lifestyle; as an insect pathogen and as a plant symbiont. Here we wanted to explore whether there was more variation in genes devoted to plant association (Mad2) or to insect association (Mad1) overall in the genus Metarhizium. Greater divergence within the genus Metarhizium in one of these genes may provide evidence for whether host insect or plant is a driving force in adaptation and evolution in the genus Metarhizium. We compared differences in variation in the insect adhesin gene, Mad1, which enables attachment to insect cuticle, and the plant adhesin gene, Mad2, which enables attachment to plants. Overall variation for the Mad1 promoter region (7.1%), Mad1 open reading frame (6.7%), and Mad2 open reading frame (7.4%) were similar, while it was higher in the Mad2 promoter region (9.9%). Analysis of the transcriptional elements within the Mad2 promoter region revealed variable STRE, PDS, degenerative TATA box, and TATA box-like regions, while this level of variation was not found for Mad1. Sequences were also phylogenetically compared to EF-1a, which is used for species identification, in 14 isolates representing 7 different species in the genus Metarhizium. Phylogenetic analysis demonstrated that the Mad2 phylogeny is more congruent with 59 EF-1a than Mad1. This would suggest that Mad2 has diverged among Metarhizium lineages, contributing to clade- and species-specific variation, while it appears that Mad1 has been largely conserved. While other abiotic and biotic factors cannot be excluded in contributing to divergence, these results suggest that plant relationships, rather than insect host, have been a major driving factor in the divergence of the genus Metarhizium.

Variability in the Insect and Plant Adhesins, Mad1 and Mad2, within the Fungal Genus Metarhizium Suggest Plant Adaptation as an Evolutionary Force

Several species of the insect pathogenic fungus Metarhizium are associated with certain plant types and genome analyses suggested a bifunctional lifestyle; as an insect pathogen and as a plant symbiont. Here we wanted to explore whether there was more variation in genes devoted to plant association (Mad2) or to insect association (Mad1) overall in the genus Metarhizium. Greater divergence within the genus Metarhizium in one of these genes may provide evidence for whether host insect or plant is a driving force in adaptation and evolution in the genus Metarhizium. We compared differences in variation in the insect adhesin gene, Mad1, which enables attachment to insect cuticle, and the plant adhesin gene, Mad2, which enables attachment to plants. Overall variation for the Mad1 promoter region (7.1%), Mad1 open reading frame (6.7%), and Mad2 open reading frame (7.4%) were similar, while it was higher in the Mad2 promoter region (9.9%). Analysis of the transcriptional elements within the Mad2 promoter region revealed variable STRE, PDS, degenerative TATA box, and TATA box-like regions, while this level of variation was not found for Mad1. Sequences were also phylogenetically compared to EF-1a, which is used for species identification, in 14 isolates representing 7 different species in the genus Metarhizium. Phylogenetic analysis demonstrated that the Mad2 phylogeny is more congruent with 59 EF-1a than Mad1. This would suggest that Mad2 has diverged among Metarhizium lineages, contributing to clade- and species-specific variation, while it appears that Mad1 has been largely conserved. While other abiotic and biotic factors cannot be excluded in contributing to divergence, these results suggest that plant relationships, rather than insect host, have been a major driving factor in the divergence of the genus Metarhizium.

Regulation of gene expression in the dinoflagellate Lingulodinium polyedrum

Les dinoflagellés sont des eucaryotes unicellulaires que l’on retrouve autant en eau douce qu’en milieu marin. Ils sont particulièrement connus pour causer des fleurs d’algues toxiques nommées ‘marée-rouge’, ainsi que pour leur symbiose avec les coraux et pour leur importante contribution à la fixation du carbone dans les océans. Au point de vue moléculaire, ils sont aussi connus pour leur caractéristiques nucléaires uniques, car on retrouve généralement une quantité immense d’ADN dans leurs chromosomes et ceux-ci sont empaquetés et condensés sous une forme cristalline liquide au lieu de nucléosomes. Les gènes encodés par le noyau sont souvent présents en multiples copies et arrangés en tandem et aucun élément de régulation transcriptionnelle, y compris la boite TATA, n’a encore été observé. L’organisation unique de la chromatine des dinoflagellés suggère que différentes stratégies sont nécessaires pour contrôler l’expression des gènes de ces organismes. Dans cette étude, j’ai abordé ce problème en utilisant le dinoflagellé photosynthétique Lingulodinium polyedrum comme modèle. L. polyedrum est d’un intérêt particulier, car il a plusieurs rythmes circadiens (journalier). À ce jour, toutes les études sur l’expression des gènes lors des changements circadiens ont démontrées une régulation à un niveau traductionnel. Pour mes recherches, j’ai utilisé les approches transcriptomique, protéomique et phosphoprotéomique ainsi que des études biochimiques pour donner un aperçu de la mécanique de la régulation des gènes des dinoflagellés, ceci en mettant l’accent sur l’importance de la phosphorylation du système circadien de L. polyedrum. L’absence des protéines histones et des nucléosomes est une particularité des dinoflagellés. En utilisant la technologie RNA-Seq, j’ai trouvé des séquences complètes encodant des histones et des enzymes modifiant les histones. L polyedrum exprime donc des séquences conservées codantes pour les histones, mais le niveau d’expression protéique est plus faible que les limites de détection par immunodétection de type Western. Les données de séquençage RNA-Seq ont également été utilisées pour générer un transcriptome, qui est une liste des gènes exprimés par L. polyedrum. Une recherche par homologie de séquences a d’abord été effectuée pour classifier les transcrits en diverses catégories (Gene Ontology; GO). Cette analyse a révélé une faible abondance des facteurs de transcription et une surprenante prédominance, parmi ceux-ci, des séquences à domaine Cold Shock. Chez L. polyedrum, plusieurs gènes sont répétés en tandem. Un alignement des séquences obtenues par RNA-Seq avec les copies génomiques de gènes organisés en tandem a été réalisé pour examiner la présence de transcrits polycistroniques, une hypothèse formulée pour expliquer le manque d’élément promoteur dans la région intergénique de la séquence de ces gènes. Cette analyse a également démontré une très haute conservation des séquences codantes des gènes organisés en tandem. Le transcriptome a également été utilisé pour aider à l’identification de protéines après leur séquençage par spectrométrie de masse, et une fraction enrichie en phosphoprotéines a été déterminée comme particulièrement bien adapté aux approches d’analyse à haut débit. La comparaison des phosphoprotéomes provenant de deux périodes différentes de la journée a révélée qu’une grande partie des protéines pour lesquelles l’état de phosphorylation varie avec le temps est reliées aux catégories de liaison à l’ARN et de la traduction. Le transcriptome a aussi été utilisé pour définir le spectre des kinases présentes chez L. polyedrum, qui a ensuite été utilisé pour classifier les différents peptides phosphorylés qui sont potentiellement les cibles de ces kinases. Plusieurs peptides identifiés comme étant phosphorylés par la Casein Kinase 2 (CK2), une kinase connue pour être impliquée dans l’horloge circadienne des eucaryotes, proviennent de diverses protéines de liaison à l’ARN. Pour évaluer la possibilité que quelques-unes des multiples protéines à domaine Cold Shock identifiées dans le transcriptome puissent moduler l’expression des gènes de L. polyedrum, tel qu’observé chez plusieurs autres systèmes procaryotiques et eucaryotiques, la réponse des cellules à des températures froides a été examinée. Les températures froides ont permis d’induire rapidement un enkystement, condition dans laquelle ces cellules deviennent métaboliquement inactives afin de résister aux conditions environnementales défavorables. Les changements dans le profil des phosphoprotéines seraient le facteur majeur causant la formation de kystes. Les phosphosites prédits pour être phosphorylés par la CK2 sont la classe la plus fortement réduite dans les kystes, une découverte intéressante, car le rythme de la bioluminescence confirme que l’horloge a été arrêtée dans le kyste.

Vacuum-ultraviolet photochemically initiated modification of polystyrene surfaces: morphological changes and mechanistic investigations

Vacuum-ultraviolet (VUV) irradiation (kexc: 172 ± 12 nm) of polystyrene films in the presence of oxygen produced not only oxidatively functionalized surfaces, but generated also morphological changes. Whereas OH- and C=O-functionalized surfaces might be used for e.g. secondary functionalization, enhanced aggregation or printing, processes leading to morphological changes open new possibilities of microstructurization. Series of experiments made under different experimental conditions brought evidence of two different reaction pathways: introduction of OH- and C=O-groups at the polystyrene pathways is mainly due to the reaction of reactive oxygen species (hydroxyl radicals, atomic oxygen, ozone) produced in the gas phase between the VUV-radiation source and the substrate. However, oxidative fragmentation leading to morphological changes, oxidation products of low molecular weight and eventually to mineralization of the organic substrate is initiated by electronic excitation of the polymer leading to C–C-bond homolysis and to a complex oxidation manifold after trapping of the C-centred radicals by molecular oxygen. The pathways of oxidative functionalization or fragmentation could be differentiated by FTIR-ATR analysis of irradiated polystyrene surfaces before and after washing with acetonitrile and microscopic fluorescence analysis of the surfaces secondarily functionalized with the N,N,N-tridodecyl-triaza-triangulenium (TATA) cation. Ozonization of the polystyrene leads to oxidative functionalization of the polymer surface but cannot initiate the fragmentation of the polymer backbone. Oxidative fragmentation is initiated by electronic excitation of the polymer (contact-mode AFM analysis), and evidence of the generation of intermediate C-centred radicals is given e.g. by experiments in the absence of oxygen leading to cross-linking (solubility effects, optical microscopy, friction-mode AFM) and disproportionation (fluorescence).

Incidencia del cambio climático en la seguridad ambiental de las maldivas. Un desafío para la construcción de un régimen internacional de refugiados ambientales (2000-2012)

El interés de esta investigación diagnóstica es evaluar el tema de los refugiados ambientales en las legislaciones internacionales que se encuentran en vigencia actualmente. Es un elemento de análisis pertinente debido a que durante los últimos años el cambio climático y sus efectos adversos han causado estragos en algunas poblaciones, dando origen a lo que se conoce como refugiados ambientales. Así, la falta de inclusión del concepto en la normatividad internacional, representa una problemática, en tanto que estas personas no tienen ningún tipo de apoyo por parte de la Comunidad Internacional. En este trabajo se centra en el caso de las Islas Maldivas y refleja la necesidad de crear un nuevo régimen internacional que cubra a la figura de refugiados ambientales, para así hacer frente a esta problemática internacional.

Introduciendo la complejidad en la política y las relaciones internacionales

Uno de los ejes de las Facultades de Ciencia Política y Gobierno y Relaciones Internacionales de la Universidad es el de la metodología de la investigación en las ciencias sociales. Pues bien, es al interior de este eje que emerge este Documento de Investigación. La metodología la entendemos en la Universidad articulada en dos planos: un seminario teórico y un taller, en consecuencia práctico. En el primero se introducen elementos de orden conceptual que buscan situar a los estudiantes en la punta del conocimiento. El taller constituye un ejercicio de ayuda en el que los estudiantes van construyendo la monografía, que es una de las condiciones para obtener su título de pregrado. Naturalmente, se tata de estudiantes que están terminando sus estudios y tienen ya, por consiguiente, una base sólida en los temas, conceptos, problemas y teorías de la ciencia política y las relaciones internacionales.

La disonancia cognitiva y trampa de la memoria en decisiones de Inversión: caso colombiano

Este documento es el resultado de una investigación bajo el enfoque de Finanzas Corporativas del Comportamiento, disciplina relevante en el mundo financiero desde el 2002 y que hasta el momento poco se ha investigado en Colombia. Esta difiere del supuesto tradicional de la racionalidad de los individuos en la toma de decisiones financieras, ya que pueden ser influenciadas por sesgos cognitivos y emocionales que la teoría ortodoxa no tiene en cuenta en sus supuestos. Esta investigación busca indagar, desde el punto de vista conceptual y mediante el análisis de resultados de estudio de campo con operadores del mercado bursátil colombiano, sobre la posible presencia de elementos comportamentales en las decisiones de inversión. Los sesgos que se evaluaron fueron: disonancia cognitiva, heurístico de disponibilidad y sesgo de confirmación. Para la recolección de fuentes primarias, una encuesta fue enviada a los operadores Colombianos, categorizados en operadores con experiencia y operadores jóvenes. Después del filtro, 142 encuestas fueron seleccionadas para el análisis. Los principales hallazgos fueron que los jóvenes son más propensos a experimentar disonancia cognitiva y heurístico de disponibilidad y en ambas categorías, los sesgos analizados influencian medianamente la toma de decisiones de inversión.

Encuentros : estar juntos en la escuela infantil : apuntes para un proyecto sobre interacción en el 0-3.

Se recogen una serie de ideas para la elaboración de una propuesta definitiva sobre el tema de la interacción entre los niños y las niñas en una escuela de infantil (0-3). Se tata de un proyecto de investigación y documentación realizado por el personal educador de Mendillorri, escuela infantil del Ayuntamiento de Pamplona. Se desarrollan cinco sesiones en las que todas las aulas se trabajan por parejas o por tríos educativos, en ellos se trata de observar a los niños y niñas cómo interactúan, entre grupos de iguales y entre grupos de mayores y menores que ellos.

El ordenador en el aula

No publicado

Juegos para deficientes mentales.

Contribuir a que los deficientes disfruten de la actividad lúdica. Estudio centrado en destacar la importancia que el juego tiene en el desarrollo de la persona y por lo tanto en la del deficiente. La estructura que presenta el trabajo es la siguiente. En primer lugar se tata el juego como actividad del hombre, en distintos aspectos. Seguidamente se hace un estudio de los sujetos, deficientes medios y ligeros: para ellos sigue la clasificación que hace de los mismo Inhelder, por considerarla la de mayor practicidad, al tener en cuenta las etapas de desarrollo de la inteligencia. También sigue la teoría del desarrollo evolutivo de Cambrodi, que también se fundamenta en la teoría de Piaget y estudia los deficientes medios de forma más extensa. La tercer parte se dedica la juego de los deficientes mentales; en concreto, a las características que se dan en el mismo, lo cual da pie para la presentación, en el siguiente apartado, de las ventajas y los inconvenientes del juego al aplicarlo a los deficientes. En la última parte y fundamental, se realiza un análisis de un grupo de juegos, con el que se intenta después realizar unas modificaciones que vayan de acuerdo a las características señaladas de los deficientes. 1) La importancia, de aceptación general, que el juego desempeña en el desarrollo de la persona ha de hacerse extensible al deficiente mental, de lo que se desprende la evidente necesidad de juegos específicos, diseñados para deficientes de una tipología y unas características concretas.2) Los juegos propuestos en este trabajo no son, en realidad, más que adaptaciones de modelos corrientes, única posibilidad de acercar a la práctica lo que, de otro modo, se vería limitado a la mera especulación.3) Es necesario el diseño y circulación de juegos programados para las diferentes tipologías de deficientes, evitando así los inconvenientes propios de toda adaptación.4) La posibilidad se convierte en necesidad de incorporar el juego no sólo a la educación, sino a la vida del deficiente mental; el juego como necesidad y como derecho, como instrumento de educación y como terapia, recurso efectivo pero accesible y placentero, que partiendo de un diagnóstico realista y de una adecuación al individuo puede alcanzar importantes logros en el deficiente mental, desde la mera adquisición de conocimientos al desarrollo funcional de sus órganos, al despliegue de sus relaciones interpersonales, etc.5) El juego aplicado en deficientes no debe admitir improvisaciones: la planificación y ejecución dependerán más que en ningún otro caso de la adaptación al nivel y características del deficiente mental; coherencia y efectividad será, pues, criterios de los que dependerá cualquier proyecto, partiendo de la base de que el juego más que una posibilidad es una necesidad en el hombre.

Chess Endgame News

This review starts with a demonstration of the power of FinalGen and the new Lomonosov 7-man endgame tables, each giving an alternative 'bionic' ending to the 'five Queens' Hao-Carlsen (Tata Chess 2013) game. The completion of the Lomonosov 7-man DTM EGTs is announced. The final two parts of the Bourzutschky-Konoval 7-man-chess series in EG are summarised.

Changes in gene expression in Arabidopsis shoots during phosphate starvation and the potential for developing smart plants

Our aim was to generate and prove the concept of "smart" plants to monitor plant phosphorus (P) status in Arabidopsis. Smart plants can be genetically engineered by transformation with a construct containing the promoter of a gene up-regulated specifically by P starvation in an accessible tissue upstream of a marker gene such as beta-glucuronidase (GUS). First, using microarrays, we identified genes whose expression changed more than 2.5-fold in shoots of plants growing hydroponically when P, but not N or K, was withheld from the nutrient solution. The transient changes in gene expression occurring immediately (4 h) after P withdrawal were highly variable, and many nonspecific, shock-induced genes were up-regulated during this period. However, two common putative cis-regulatory elements (a PHO-like element and a TATA box-like element) were present significantly more often in the promoters of genes whose expression increased 4 h after the withdrawal of P compared with their general occurrence in the promoters of all genes represented on the microarray. Surprisingly, the expression of only four genes differed between shoots of P-starved and -replete plants 28 h after P was withdrawn. This lull in differential gene expression preceded the differential expression of a new group of 61 genes 100 h after withdrawing P. A literature survey indicated that the expression of many of these "late" genes responded specifically to P starvation. Shoots had reduced P after 100 h, but growth was unaffected. The expression of SQD1, a gene involved in the synthesis of sulfolipids, responded specifically to P starvation and was increased 100 h after withdrawing P. Leaves of Arabidopsis bearing a SQD1::GUS construct showed increased GUS activity after P withdrawal, which was detectable before P starvation limited growth. Hence, smart plants can monitor plant P status. Transferring this technology to crops would allow precision management of P fertilization, thereby maintaining yields while reducing costs, conserving natural resources, and preventing pollution.