Phylogeny of the Sporobolus indicus complex, based on internal transcribed spacer (ITS) sequences

The entire internal transcribed spacer ( ITS) region, including the 5.8S subunit of the nuclear ribosomal DNA ( rDNA), was sequenced by direct double-stranded sequencing of polymerase chain reaction (PCR) amplified fragments. The study included 40 Sporobolus ( Family Poaceae, subfamily Chloridoideae) seed collections from 14 putative species ( all 11 species from the S. indicus complex and three Australian native species). These sequences, along with those from two out-group species [ Pennisetum alopecuroides ( L.) Spreng. and Heteropogon contortus ( L.) P. Beauv. ex Roemer & Schultes, Poaceae, subfamily Panicoideae], were analysed by the parsimony method (PAUP; version 4.0b4a) to infer phylogenetic relationships among these species. The length of the ITS1, 5.8S subunit and ITS2 region were 222, 164 and 218 base pairs ( bp), respectively, in all species of the S. indicus complex, except for the ITS2 region of S. diandrus P. Beauv. individuals, which was 217 bp long. Of the 624 characters included in the analysis, 245 ( 39.3%) of the 330 variable sites contained potential phylogenetic information. Differences in sequences among the members of the S. pyramidalis P. Beauv., S. natalensis (Steud.) Dur & Schinz and S. jacquemontii Kunth. collections were 0%, while differences ranged from 0 to 2% between these and other species of the complex. Similarly, differences in sequences among collections of S. laxus B. K. Simon, S. sessilis B. K. Simon, S. elongatus R. Br. and S. creber De Nardi were 0%, compared with differences of 1-2% between these four species and the rest of the complex. When comparing S. fertilis ( Steud.) Clayton and S. africanus (Poir.) Robyns & Tourney, differences between collections ranged from 0 to 1%. Parsimony analysis grouped all 11 species of the S. indicus complex together, indicating a monophyletic origin. For the entire data set, pair-wise distances among members of the S. indicus complex varied from 0.00 to 1.58%, compared with a range of 20.08-21.44% among species in the complex and the Australian native species studied. A strict consensus phylogenetic tree separated 11 species of the S. indicus complex into five major clades. The phylogeny, based on ITS sequences, was found to be congruent with an earlier study on the taxonomic relationship of the weedy Sporobolus grasses revealed from random amplified polymorphic DNA ( RAPD). However, this cladistic analysis of the complex was not in agreement with that created on past morphological analyses and therefore gives a new insight into the phylogeny of the S. indicus complex.

Gene flow in great bustard populations across the Strait of Gibraltar as elucidated from excremental PCR and mtDNA sequencing

Recent advances in molecular biology have made it possible to use the trace amounts of DNA in faeces to non-invasively sample endangered species for genetic studies. Here we use faeces as a source of DNA and mtDNA sequence data to elucidate the relationship among Spanish and Moroccan populations of great bustards. 834 bp of combined control region and cytochrome-b mtDNA fragments revealed four variable sites that defined seven closely related haplotypes in 54 individuals. Morocco was fixed for a single mtDNA haplotype that occurs at moderate frequency (28%) in Spain. We could not differentiate among the sampled Spanish populations of Caceres and Andalucia but these combined populations were differentiated from the Moroccan population. Estimates of gene flow (Nm = 0.82) are consistent with extensive observations on the southern Iberian peninsular indicating that few individuals fly across the Strait of Gibraltar. We demonstrate that both this sea barrier and mountain barriers in Spain limit dispersal among adjacent great bustard populations to a similar extent. The Moroccan population is of high ornithological significance as it holds the only population of great bustards in Africa. This population is critically small and genetic and observational data indicate that it is unlikely to be recolonised via immigration from Spain should it be extirpated. In light of the evidence presented here it deserves the maximum level of protection.

Filogenia e evolução de roedores Echimyidae na Mata Atlântica

Os roedores Echimyidae tem distribuição Neotropical e são a família mais diversa de roedores Caviomorpha. Apesar da grande diversidade, pouco se sabe sobre a distribuição geográfica, história natural e evolução de vários grupos de equimídeos. O histórico taxonômico dessa família é confuso, sendo alguns grupos raramente coletados e, consequentemente, inferências sobre aspectos evolutivos e biológicos são pouco conclusivas e limitadas à análise de poucos exemplares. Filogenias moleculares não corroboram a classificação taxonômica para a família baseada em dados morfológicos, evidenciando a complexidade da história evolutiva desse grupo. Na Mata Atlântica são registrados cinco gêneros de Echimyidae: o rato-do-bambu, Kannabateomys; os arborícolas Phyllomys e Callistomys; o terrestre Trinomys, e o semi-fossorial Euryzygomatomys. O presente trabalho se baseou na utilização de sequências de DNA para abordar aspectos da evolução e filogenia de roedores equimídeos da Mata Atlântica em três níveis taxonômicos: família, gênero e espécie. O primeiro capítulo aborda a posição filogenética do gênero Callistomys dentro da família, utilizando sequências de 1 marcador mitocondrial (CitB) e 3 nucleares (GHR, RAG1 e vWF). Os resultados mostram que Callistomys forma um clado com o ratão-do-banhado (Myocastor), roedor semi-aquático das regiões abertas no cone sul da América do Sul e com o rato-de-espinho terrestre Proechimys com ocorrência na Amazônia. Esse clado é irmão de Thrichomys, um equimídeo terrestre que ocupa as áreas secas do centro da América do Sul. O agrupamento encontrado é inesperado, uma vez que seus membros apresentam aspectos morfológico, ecológicos e distribuição geográfica distintos e contrastantes. A filogenia resultante indica que Callistomys não é proximamente relacionado aos outros equimídeos arborícolas e sugere que o hábito arborícolas evoluiu mais de uma vez na família. O segundo capítulo investiga aspectos da filogenia, evolução e limites entre espécies de Phyllomys utilizando dois marcadores mitocondriais (CitB e COI) e três nucleares (GHR, RAG1 e vWF). Foram identificados três grupos principais de espécies: um com distribuição longitudinal pela porção central da Mata Atlântica (P. pattoni (P. mantiqueirensis, Phyllomys sp. 4)); e a partir daí dois outros grupos, um com distribuição na porção norte da Mata Atlântica (Phyllomys sp. 2 (P. blainvilii (P. brasiliensis, P. lamarum))); e outro na porção sul (Phyllomys sp. 3 ((Phyllomys sp. 1, P. lundi), (Phyllomys sp. 5 (P. dasythrix (P. nigrispinus (P. sulinus, Phyllomys sp. 6)))))). Foram identificadas duas linhagens independentes representando possíveis espécies novas, elevando o potencial número de espécies do gênero de 17 para 19. As filogenias associadas aos dados de distribuição geográfica sugerem que a diversificação e distribuição das espécies de Phyllomys foi influenciada pela ação conjunta de vários fatores como atividade neotectônica, gradientes altitudinais e latitudinais e mudanças climáticas que atuaram desde o Mioceno, marcando os primeiros eventos de diversificação do gênero até as especiações mais recentes, no Pleistoceno. O terceiro capítulo avalia a variação genética, distribuição geográfica e status taxonômico da espécie Euryzygomaotmys spinosus utilizando dois marcadores mitocondriais (CitB e D-loop). Os resultados mostraram que E.spinosus apresenta distribuição em áreas de Mata Atlântica e adjacências ao sul do Rio Doce, no Brasil, Paraguai e Argentina, incluindo um registro confirmado no Cerrado. A espécie ocupa habitats muito diversos e pode ser considerada generalista. As populações são geneticamente estruturadas ao longo da sua distribuição e os dados genéticos corroboram a taxonomia atual que considera apenas uma espécie, E. spinosus, para o gênero.

Robust temporal alignment of multimodal cardiac sequences

Given the dynamic nature of cardiac function, correct temporal alignment of pre-operative models and intraoperative images is crucial for augmented reality in cardiac image-guided interventions. As such, the current study focuses on the development of an image-based strategy for temporal alignment of multimodal cardiac imaging sequences, such as cine Magnetic Resonance Imaging (MRI) or 3D Ultrasound (US). First, we derive a robust, modality-independent signal from the image sequences, estimated by computing the normalized crosscorrelation between each frame in the temporal sequence and the end-diastolic frame. This signal is a resembler for the left-ventricle (LV) volume curve over time, whose variation indicates di erent temporal landmarks of the cardiac cycle. We then perform the temporal alignment of these surrogate signals derived from MRI and US sequences of the same patient through Dynamic Time Warping (DTW), allowing to synchronize both sequences. The proposed framework was evaluated in 98 patients, which have undergone both 3D+t MRI and US scans. The end-systolic frame could be accurately estimated as the minimum of the image-derived surrogate signal, presenting a relative error of 1:6 1:9% and 4:0 4:2% for the MRI and US sequences, respectively, thus supporting its association with key temporal instants of the cardiac cycle. The use of DTW reduces the desynchronization of the cardiac events in MRI and US sequences, allowing to temporally align multimodal cardiac imaging sequences. Overall, a generic, fast and accurate method for temporal synchronization of MRI and US sequences of the same patient was introduced. This approach could be straightforwardly used for the correct temporal alignment of pre-operative MRI information and intra-operative US images.

Doenças mitocondriais: síndrome da depleção do mtDNA

As citopatias mitocondriais constituem um importante grupo de doenças metabólicas de expressão clínica heterogénea, para as quais não existe uma terapia eficaz. A maioria destas doenças é causada por uma disfunção ao nível da fosforilação oxidativa (OXPHOS), originando consequentemente uma deficiente produção de energia. O correto funcionamento da OXPHOS resulta de uma interação coordenada entre o genoma nuclear e mitocondrial. Assim, as doenças mitocondriais podem ser causadas por defeitos moleculares no genoma mitocondrial, no nuclear, ou em ambos, originando as doenças da comunicação intergenómica, que resultam na perda ou na instabilidade do DNA mitocondrial (mtDNA), e podem causar quer deleções múltiplas, quer depleção do genoma mitocondrial. A síndrome da depleção do mtDNA constitui um grupo de doenças raras, autossómicas recessivas, que se manifestam maioritariamente após o nascimento, causando a morte de muitos doentes durante a infância ou início da adolescência devido a uma redução acentuada do número de cópias do mtDNA. Trata-se de uma síndrome fenotipicamente heterogénea, apresentando-se sob três apresentações clínicas: hepatocerebral, miopática e encefalomiopática. A caracterização molecular destes doentes é importante não só para permitir a realização de aconselhamento genético e diagnóstico pré-natal adequados, mas também para melhorar a compreensão da fisiopatologia da doença e as opções terapêuticas.

Genus and Braid Index Associated to Sequences of Renormalizable Lorenz Maps

We describe the Lorenz links generated by renormalizable Lorenz maps with reducible kneading invariant (K(f)(-), = K(f)(+)) = (X, Y) * (S, W) in terms of the links corresponding to each factor. This gives one new kind of operation that permits us to generate new knots and links from the ones corresponding to the factors of the *-product. Using this result we obtain explicit formulas for the genus and the braid index of this renormalizable Lorenz knots and links. Then we obtain explicit formulas for sequences of these invariants, associated to sequences of renormalizable Lorenz maps with kneading invariant (X, Y) * (S,W)*(n), concluding that both grow exponentially. This is specially relevant, since it is known that topological entropy is constant on the archipelagoes of renormalization.

Spatio-temporal alignment of pedobarographic image sequences

O documento em anexo encontra-se na versão post-print (versão corrigida pelo editor).

A combined barcode and morphological approach to the systematics and biogeography of Laurencia pyramidalis and Laurenciella marilzae (Rhodophyta)

Copyright © 2014 British Phycological Society.

Diversity of the Laurencia complex (Ceramiales, Rhodophyta) in Lusitanian Macronesia

10th International Phycological Congress, Orlando, Florida, USA, 4-10 de agosto 2013.

New mitochondrial and nuclear evidences support recent demographic expansion and an atypical phylogeographic pattern in the Spittlebug Philaenus spumarius (Hemiptera, Aphrophoridae)

Copyright: © 2014 Rodrigues et al. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

Depleção do DNA mitocondrial (mtDNA) em leucócitos de doentes com doença Machado-Joseph : um estudo piloto

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, 5 de Outubro de 2015, Universidade dos Açores.

Gold electrode modified by self-assembled monolayers of thiols to determine DNA sequences hybridization

The process of immobilization of biological molecules is one of the most important steps in the construction of a biosensor. In the case of DNA, the way it exposes its bases can result in electrochemical signals to acceptable levels. The use of self-assembled monolayer that allows a connection to the gold thiol group and DNA binding to an aldehydic ligand resulted in the possibility of determining DNA hybridization. Immobilized single strand of DNA (ssDNA) from calf thymus pre-formed from alkanethiol film was formed by incubating a solution of 2-aminoethanothiol (Cys) followed by glutaraldehyde (Glu). Cyclic voltammetry (CV) was used to characterize the self-assembled monolayer on the gold electrode and, also, to study the immobilization of ssDNA probe and hybridization with the complementary sequence (target ssDNA). The ssDNA probe presents a well-defined oxidation peak at +0.158 V. When the hybridization occurs, this peak disappears which confirms the efficacy of the annealing and the DNA double helix performing without the presence of electroactive indicators. The use of SAM resulted in a stable immobilization of the ssDNA probe, enabling the hybridization detection without labels. This study represents a promising approach for molecular biosensor with sensible and reproducible results.

New quasi-orthogonal BCH-derived sequences for CDMA applications

European Transactions on Telecommunications, vol. 18

An overview of the higher level classification of Pucciniomycotina based on combined analyses of nuclear large and small subunit rDNA sequences

Mycologia, Vol. 98, nº6

A stratigraphic framework for the Miocene from the lower Tagus Basin (Lisbon, Setúbal Península, Portugal) Depositional sequences, biostratigraphy and isotopic ages

Rev. Soc. Geol. España, 12(1), ano 1999