Increased Inter-Colony Fusion Rates Are Associated with Reduced COI Haplotype Diversity in an Invasive Colonial Ascidian Didemnum vexillum

Considerable progress in our understanding of the population genetic changes associated with biological invasions has been made over the past decade. Using selectively neutral loci, it has been established that reductions in genetic diversity, reflecting founder effects, have occurred during the establishment of some invasive populations. However, some colonial organisms may actually gain an ecological advantage from reduced genetic diversity because of the associated reduction in inter-colony conflict. Here we report population genetic analyses, along with colony fusion experiments, for a highly invasive colonial ascidian, Didemnum vexillum. Analyses based on mitochondrial cytochrome oxidase I (COI) partial coding sequences revealed two distinct D. vexillum clades. One COI clade appears to be restricted to the probable native region (i.e., north-west Pacific Ocean), while the other clade is present in widely dispersed temperate coastal waters around the world. This clade structure was supported by 18S ribosomal DNA (rDNA) sequence data, which revealed a one base-pair difference between the two clades. Recently established populations of D. vexillum in New Zealand displayed greatly reduced COI genetic diversity when compared with D. vexillum in Japan. In association with this reduction in genetic diversity was a significantly higher inter-colony fusion rate between randomly paired New Zealand D. vexillum colonies (80%, standard deviation ±18%) when compared with colonies found in Japan (27%, standard deviation ±15%). The results of this study add to growing evidence that for colonial organisms reductions in population level genetic diversity may alter colony interaction dynamics and enhance the invasive potential of newly colonizing species

Anti-angiogenic therapy for cancer: Current progress, unresolved questions and future directions

Tumours require a vascular supply to grow and can achieve this via the expression of pro-angiogenic growth factors, including members of the vascular endothelial growth factor (VEGF) family of ligands. Since one or more of the VEGF ligand family is overexpressed in most solid cancers, there was great optimism that inhibition of the VEGF pathway would represent an effective anti-angiogenic therapy for most tumour types. Encouragingly, VEGF pathway targeted drugs such as bevacizumab, sunitinib and aflibercept have shown activity in certain settings. However, inhibition of VEGF signalling is not effective in all cancers, prompting the need to further understand how the vasculature can be effectively targeted in tumours. Here we present a succinct review of the progress with VEGF-targeted therapy and the unresolved questions that exist in the field: including its use in different disease stages (metastatic, adjuvant, neoadjuvant), interactions with chemotherapy, duration and scheduling of therapy, potential predictive biomarkers and proposed mechanisms of resistance, including paradoxical effects such as enhanced tumour aggressiveness. In terms of future directions, we discuss the need to delineate further the complexities of tumour vascularisation if we are to develop more effective and personalised anti-angiogenic therapies. © 2014 The Author(s)

Caratterizzazione di alcuni siti della rete accelerometrica nazionale al fine di individuare la risposta sismica locale

Le indagini geotecniche finalizzate alla stima della risposta sismica locale si limitano molto spesso ai primi 30 m di profondità, valore che è diventato uno standard per la classificazione delle caratteristiche di un sito. Negli anni ’90 Borcherdt (1994) e Martin e Dobry (1994) suggerirono 30 m come la profondità standard di indagine per la verifica delle strutture. Boore et al. (1993, 1994, 1997) e Boore e Joyner (1997) basarono le regressioni per il calcolo delle leggi predittive del moto del suolo sullo stesso parametro. Nel 1997 negli Stati Uniti il National Earthquake Hazards Reduction Program (NEHRP) nella stesura delle norme tecniche per le costruzioni in zona sismica (FEMA, 1997) utilizza per la prima volta il parametro Vs30 come indice per la classificazione dei suoli, con lo scopo di definirne l’amplificazione. Le norme tecniche per le costruzioni in zona sismica della comunità Europea, EC8 (ENV, 1998) ente da dati provenienti dagli Stati Uniti occidentali e, utilizzando dati provenienti dalla stessa regione, Wald & Mori (2000) segnalano che le VS,30 non sono molto ben correlate con l’entità dell’amplificazione, in quanto esiste una forte dispersione dei dati. La figura 1.1 mostra il rapporto tra le amplificazioni, mediate sull’intervallo di frequenza compreso tra 3-5 Hz. raccomandano lo stesso parametro per suddividere i terreni, anche se le classi differiscono in parte dalla classificazione NEHRP. Infine, anche in Italia, le Norme Tecniche per le Costruzioni (Normative Tecniche per le Costruzioni, Gazzetta Ufficiale del 14/01/2008) adottano la stessa suddivisione dei terreni adottata dall’EC8.L’attendibilità della velocità delle onde di taglio nei primi 30 m (VS,30) come estimatore della risposta sismica di un sito, in termini di frequenza e amplificazione, è tuttavia molto discussa.Innanzitutto il parametro è stato ricavato unicamente da dati provenienti dagli Stati Uniti occidentali e, utilizzando dati provenienti dalla stessa regione, Wald & Mori (2000) segnalano che le Vs30 non sono molto ben correlate con l’entità dell’amplificazione, in quanto esiste una forte dispersione dei dati. La figura 1.1 mostra il rapporto tra le amplificazioni, mediate sull’intervallo di frequenza compreso tra 3-5 Hz. I valori risultano effettivamente molto dispersi, ma questo risultato può essere spiegato col fatto che non tutte le classi di sito hanno frequenza di risonanza compreso in questo intervallo di frequenza. Perciò per alcuni siti la media è stata calcolata nell’intorno della frequenza di risonanza (sulle amplificazioni massime), mentre per altri è stata calcolata sulle armoniche superiori, che hanno ampiezze minori. Lavori eseguiti con dati provenienti da altre regioni sottolineano come le Vs30 non siano buoni estimatori per la predizione di amplificazioni in bacini profondi (Park & Hashash, 2004), per la stima delle amplificazioni in altre regioni (Stewart et al., 2003) o in presenza di inversioni di velocità (Di Giacomo et al., 2005). Uno studio recente, eseguito su dati giapponesi (Zhao et al., 2006) si è evitato l’uso della Vs30 perché strati spessi di terreno rigido posti sopra il substrato roccioso amplificano il moto di lungo periodo, mentre gli strati sottili e soffici tendono ad amplificare il moto di corto periodo: ciò significa che la VS,30 non può rappresentare il periodo predominante del sito, dato che si basa solo sugli strati superficiali. Secondo Mucciarelli e Gallipoli (2006) il confronto tra l’amplificazione sismica al sito e la Vs30 mostra che quest’ultimo parametro non è adeguato per spiegare gli effetti di sito osservati in Italia a causa delle situazioni geologiche particolari che sono diffuse nel nostro paese. La figura 1.2 mostra la distribuzione dell’ampiezza rispetto alla classe di sito, in cui si vede che le classi sono mal discriminate e le mediane delle classi A e B (indicate dalla linea nera) sono uguali. È però necessario notare che questo grafico è stato costruito utilizzando le ampiezze ricavate col metodo dei rapporti spettrali H/V, ma in letteratura (Bard, 1999) è dimostrato che tali rapporti spettrali permettono di stimare la frequenza di risonanza, ma falliscono nella stima del valore di amplificazione. In particolare la Vs30 sottostima gli effetti locali ai siti con inversione di velocità e li sovrastima in siti con bacini profondi. La Vs30 sembra fornire dei buoni risultati solo in siti che abbiano un profilo di velocità monotono, crescente con la profondità e un forte contrasto di impedenza nella prima decina di metri. Questo studio si propone di verificare l’attendibilità della velocità delle onde di taglio valutate nei primi 30 m come estimatore della risposta sismica di un sito. Per questo scopo sono state selezionate 45 stazioni della Rete Accelerometrica Nazionale, di cui si conoscono i profili stratigrafici e i profili di velocità delle onde di taglio e di compressione. Inoltre sono state raccolte le registrazioni strong motion relative ai terremoti registrati da queste stazioni. Gli effetti di sito sono stati valutati in due modi: · Le registrazioni sono state utilizzate per calcolare i rapporti spettrali H/V per ricavare la frequenza fondamentale propria di ciascun sito (f0) e il relativo valore di amplificazione; · I profili di velocità delle onde di taglio sono serviti per ricavare il modello teorico monodimensionale per il calcolo della funzione di trasferimento del sito, eseguito per mezzo del modello proposto da Haskell e Thomson (Haskell, 1953, Thomson 1950), da cui ricavare la f0 e l’amplificazione. I valori ottenuti con i due metodi sono stati poi confrontati per verificare la congruenza dei risultati. I profili di velocità hanno permesso di classificare le stazioni utilizzando la velocità media delle onde di taglio nei primi 30 m (Vs30), secondo la normativa italiana. I risultati ottenuti dalla valutazione della risposta di ciascun sito, espressi in termini di frequenza fondamentale e amplificazione, sono stati correlati con la rispettiva classe di sito per verificare l’attendibilità del parametro delle Vs30 come estimatore degli effetti di sito

Development of the Neuromuscular System During Asexual Propagation in an Invertebrate Chordate

Botryllus schlosseri is a colonial ascidian, and the closest relative to vertebrates that can completely regenerate its entire body, including all somatic and germline tissues, using an asexual developmental pathway called blastogenesis. This regenerative potential exhibited by Botryllus and other colonial ascidians does not exist in any other chordate and makes B. schlosseri a promising model to investigate the cellular and molecular basis of regeneration. In this report, we describe postembryonic myogenesis and characterized the development of the neural system during blastogenic development. α-Tubulin immunoreactivity revealed a high correlation with previous studies on the motor nervous system. The pattern of the serotoninergic system in the adult reflects that observed in solitary ascidians, but in early blastogenesis suggests a morphogenic role of this monoamine. In summary, this study provides the morphological framework to dissect the mechanisms underlying the ability to regenerate entire organ systems as an adult in a chordate model

Germline Cell Formation and Gonad Regeneration in Solitary and Colonial Ascidians

The morphology of ascidian gonad is very similar among species. The testis consists of variable number of testicular follicles; the ovary consists of ovarian tubes that are thickened forming the germinal epithelium with stem cells for female germ cells with the exception of botryllid ascidians. Peculiar accessory cells that would be germline in origin accompany the oocytes. Using vasa homologues as a molecular marker, germline precursor cells can be traced back to the embryonic posterior-most blastomeres and are found in the tail of tailbud embryo in some solitary and colonial ascidians. In Ciona, they are subsequently located in the larval tail, while in colonial botryllid ascidians vasa-expressing cells become obscure in the tail. Recent evidence suggests that ascidian germ cells can regenerate from cells other than embryonic germline. An ensemble of the embryonic stringency of germ cell lineage and the postembryonic flexibility of gonad formation is discussed