Genomic hotspots for adaptation: the population genetics of Müllerian mimicry in Heliconius erato

This is the final version of the article. Available from the publisher via the DOI in this record.Wing pattern evolution in Heliconius butterflies provides some of the most striking examples of adaptation by natural selection. The genes controlling pattern variation are classic examples of Mendelian loci of large effect, where allelic variation causes large and discrete phenotypic changes and is responsible for both convergent and highly divergent wing pattern evolution across the genus. We characterize nucleotide variation, genotype-by-phenotype associations, linkage disequilibrium (LD), and candidate gene expression patterns across two unlinked genomic intervals that control yellow and red wing pattern variation among mimetic forms of Heliconius erato. Despite very strong natural selection on color pattern, we see neither a strong reduction in genetic diversity nor evidence for extended LD across either patterning interval. This observation highlights the extent that recombination can erase the signature of selection in natural populations and is consistent with the hypothesis that either the adaptive radiation or the alleles controlling it are quite old. However, across both patterning intervals we identified SNPs clustered in several coding regions that were strongly associated with color pattern phenotype. Interestingly, coding regions with associated SNPs were widely separated, suggesting that color pattern alleles may be composed of multiple functional sites, conforming to previous descriptions of these loci as "supergenes." Examination of gene expression levels of genes flanking these regions in both H. erato and its co-mimic, H. melpomene, implicate a gene with high sequence similarity to a kinesin as playing a key role in modulating pattern and provides convincing evidence for parallel changes in gene regulation across co-mimetic lineages. The complex genetic architecture at these color pattern loci stands in marked contrast to the single casual mutations often identified in genetic studies of adaptation, but may be more indicative of the type of genetic changes responsible for much of the adaptive variation found in natural populations.Funding: Funding for this study was provided by National Science Foundation grants to WOM (DEB-0715096 and IBN-0344705) and BAC (DEB-0513424). Funding for work on H. melpomene came from a BBSRC grant to CDJ and RHf-C (011845). The funders had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript

Efeitos do condicionamento seguido ou não de secagem em sementes de Pterogyne nitens Tul. sob estresse.

Pterogyne nitens Tul. é conhecida popularmente como amendoim do campo, é uma espécie arbórea, heliófita, secundária inicial que se regenera intensamente em áreas abertas e pastagens. Pode ser empregada como espécie ornamental e na reposição de mata ciliar, em locais sujeitos a inundações periódicas, em sítios arenosos e degradados. O condicionamento é uma técnica pós-colheita usada com o objetivo de aumentar a velocidade de germinação, emergência, bem como ampliar a tolerância a vários tipos de estresse. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do condicionamento com ou sem secagem posterior em aumentar a resistência a diferentes tipos de estresse. As sementes selecionadas foram escarificadas com ácido sulfúrico durante 15 min. e depois condicionadas em água destilada e soluções de manitol -0,5 e -1,0 MPa durante 24h a 10oC. Para cada solução de condicionamento, o lote de sementes foi dividido em dois grupos, um dos quais foi seco até atingir o teor de umidade apresentado antes do condicionamento, e o segundo foi imediatamente usado nos testes. Os diferentes grupos de sementes foram expostos ao envelhecimento acelerado (100% U.R. sob 35 e 40oC), ao estresse térmico (24h a 60 e 70oC) e o teste de exaustão (24h submersos a 10 e 27oC). Para todos os testes foram utilizadas quatro repetições de 25 unidades e os dados de porcentagem e velocidade de germinação foram submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey. Com o aumento da intensidade do estresse houve diminuição na germinação e no vigor das sementes, que as diferentes formas de condicionamento não reverteram. Em geral, o condicionamento com o uso manitol a -1,0 MPa diminuiu a qualidade fisiológica das sementes e, soluções a -0,5 MPa ou água destilada aumentaram a porcentagem e/ou velocidade de germinação de sementes submetidas aos diferentes tipos de estresse

Somatic gene mutations in African Americans may predict worse outcomes in colorectal cancer

African Americans have worse outcomes in colorectal cancer (CRC) than Caucasians. We sought to determine if KRAS, BRAF and PIK3CA mutations might contribute to the racial differences in CRC outcome

Living biointerfaces based on non-pathogenic bacteria to direct cell differentiation

Genetically modified Lactococcus lactis, non-pathogenic bacteria expressing the FNIII7-10 fibronectin fragment as a protein membrane have been used to create a living biointerface between synthetic materials and mammalian cells. This FNIII7-10 fragment comprises the RGD and PHSRN sequences of fibronectin to bind α5β1 integrins and triggers signalling for cell adhesion, spreading and differentiation. We used L. lactis strain to colonize material surfaces and produce stable biofilms presenting the FNIII7-10 fragment readily available to cells. Biofilm density is easily tunable and remains stable for several days. Murine C2C12 myoblasts seeded over mature biofilms undergo bipolar alignment and form differentiated myotubes, a process triggered by the FNIII7-10 fragment. This biointerface based on living bacteria can be further modified to express any desired biochemical signal, establishing a new paradigm in biomaterial surface functionalisation for biomedical applications

Solos das áreas-piloto do Projeto BiosBrasil (Conservation and Sustainable Management of Below-Ground Biodiversity: phase I), Município de Benjamin Constant, Estado do Amazonas.

Este trabalho relata a variação dos atributos físicos, químicos, morfológicos e mineralógicos dos solos descritos e coletados em seis áreas-piloto situadas no município de Benjamin Constant, região noroeste do estado do Amazonas. É parte integrante do projeto BiosBrasil (Conservation and sustainable management of below-ground biodiversity project: phase I), cujo objetivo principal é melhorar a percepção, o conhecimento e o entendimento da biodiversidade dos solos da Amazônia. Cada área-piloto, denominada de Janela no âmbito do projeto, caracteriza- se por apresentar uma extensão aproximada de nove hectares, com pontos eqüidistantes, estaqueados a cada 100 m, formando uma malha de amostragem onde foram realizados estudos físicos, químicos e, principalmente, biológicos do solo. As Janelas são áreas descontínuas, selecionadas em função do uso e cobertura do solo representativos da região. Estão inseridas no compartimento geológico da Formação Solimões, caracterizada por sedimentos flúvio-lacustres de idade terciária (argilitos vermelhos e cinzas, siltitos e arenitos, com camadas de conchas e de linhito). Seu relevo varia de plano, nos topos de morrotes curtos e alongados, e nas planícies aluviais, a suave ondulado e ondulado nas demais posições da paisagem. O tipo climático predominante é Af, segundo a classificação de Köppen, com temperatura e pluviosidade médias anuais de, respectivamente, 25,7 ºC e 2.562 mm. Cambissolos constituem os solos dominantes nas áreas estudadas, seguidos dos Gleissolos e Alissolos. Em comum, manifestam elevados e anormais teores de alumínio extraível, com valores que variam de 0,0 a 14,6 cmolc/kg de solo em superfície e de 0,0 a 25,2 cmolc/kg de solo em profundidade, podendo ou não apresentar elevados conteúdos de Ca e Mg, com valores médios em superfície de, respectivamente, 4,6 e 1,4 cmolc/kg de solo. A despeito do elevado conteúdo de Al extraído por KCl 1N, que pode ou não estar relacionado com a atividade do elemento em solução, a pequena profundidade do solum, os elevados teores de silte e presença de filossilicatos 2:1 evidenciam sua maior jovialidade em relação à grande maioria dos solos de terra firme já descritos e mapeados na bacia Amazônica, os quais influenciam sobremaneira suas propriedades morfológicas, químicas, físicas, hidro e biológicas, bem como seu comportamento frente aos diferentes usos e práticas de manejo.bitstream/CNPS-2010/14884/1/bpd67-2005-solos-area-piloto-projbios-br.pd

Levantamento pedológico de uma área-piloto relacionada ao Projeto BiosBrasil (Conservation and Sustainable Management of Below-Ground Biodiversity: Phase I), Município de Benjamin Constant (AM): janela 6.

Um pré-requisito decisivo para a seleção e implantação de áreas de pesquisa é o conhecimento preciso da distribuição dos solos na paisagem e de suas propriedades. Isso só é obtido com um levantamento pedológico. O presente trabalho é um relato dos solos identificados no levantamento pedológico de uma área-piloto denominada de Janela 6. É parte integrante de um projeto maior, cujo objetivo é melhorar a percepção, o conhecimento e o entendimento da biodiversidade dos solos da Amazônia. Abrangendo aproximadamente 9,3 hectares, a Janela 6 situase no município de Benjamin Constant, localizada a noroeste do Estado do Amazonas, entre as coordenadas geográficas (UTM) 9.514.396 e 9.514.076 m de latitude sul e 386.922 e 387.327 m de longitude oeste. Está inserida no compartimento geológico da Formação Solimões, caracterizada por sedimentos flúviolacustres de idade terciária (argilitos vermelhos e cinzas, siltitos e arenitos, com camadas de conchas e de linhito). O relevo varia de plano, nos topos de morrotes curtos e alongados, e nas planícies aluviais, a suave ondulado e forte ondulado, nas demais posições da paisagem. O tipo climático predominante é Af, segundo a classificação de Köppen, com temperatura e pluviosidade médias anuais de, respectivamente, 25,7ºC e 2.562 mm. Os Cambissolos e Gleissolos são as classes de solos detalhadamente descritas e mapeadas na área. As variações de relevo, drenagem interna do perfil, classe textural e associação com os Gleissolos permitiram separar os Cambissolos da área em seis unidades de mapeamento, as quais se distribuem por aproximadamente 95% de toda a Janela 6. Em comum, esses Cambissolos manifestam elevados e anormais teores de alumínio extraível, com valores que variam de 1,4 a 9,6 cmolc/kg de solo em superfície e de 4,7 a 15,3 cmolc/kg de solo em profundidade. Seus elevados teores de silte e presença de filossilicatos 2:1 evidenciam sua maior jovialidade em relação à grande maioria dos solos já descritos e mapeados na bacia Amazônica, os quais influenciam sobremaneira suas propriedades morfológicas, químicas, físicas, hidro e biológicas, bem como seu comportamento frente aos diferentes usos e práticas de manejo.bitstream/CNPS-2010/14883/1/bpd68-2005-area-piloto-proj-bios-br.pd

The severity of nonalcoholic fatty liver disease is associated with gut dysbiosis and shift in the metabolic function of the gut microbiota

Several animal studies have emphasized the role of gut microbiota in nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). However, data about gut dysbiosis in human NAFLD remain scarce in the literature, especially studies including the whole spectrum of NAFLD lesions. We aimed to evaluate the association between gut dysbiosis and severe NAFLD lesions, that is, nonalcoholic steatohepatitis (NASH) and fibrosis, in a well-characterized population of adult NAFLD. Fifty-seven patients with biopsy-proven NAFLD were enrolled. Taxonomic composition of gut microbiota was determined using 16S ribosomal RNA gene sequencing of stool samples. Thirty patients had F0/F1 fibrosis stage at liver biopsy (10 with NASH), and 27 patients had significant F≥2 fibrosis (25 with NASH). Bacteroides abundance was significantly increased in NASH and F≥2 patients, whereas Prevotella abundance was decreased. Ruminococcus abundance was significantly higher in F≥2 patients. By multivariate analysis, Bacteroides abundance was independently associated with NASH and Ruminococcus with F≥2 fibrosis. Stratification according to the abundance of these two bacteria generated three patient subgroups with increasing severity of NAFLD lesions. Based on imputed metagenomic profiles, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathways significantly related to NASH and fibrosis F≥2 were mostly related to carbohydrate, lipid, and amino acid metabolism. CONCLUSION: NAFLD severity associates with gut dysbiosis and a shift in metabolic function of the gut microbiota. We identified Bacteroides as independently associated with NASH and Ruminococcus with significant fibrosis. Thus, gut microbiota analysis adds information to classical predictors of NAFLD severity and suggests novel metabolic targets for pre-/probiotics therapies

MINERvA neutrino detector response measured with test beam data

The MINERvA collaboration operated a scaled-down replica of the solid scintillator tracking and sampling calorimeter regions of the MINERvA detector in a hadron test beam at the Fermilab Test Beam Facility. This article reports measurements with samples of protons, pions, and electrons from 0.35 to 2.0 GeV/c momentum. The calorimetric response to protons, pions, and electrons are obtained from these data. A measurement of the parameter in Birks' law and an estimate of the tracking efficiency are extracted from the proton sample. Overall the data are well described by a Geant4-based Monte Carlo simulation of the detector and particle interactions with agreements better than 4%, though some features of the data are not precisely modeled. These measurements are used to tune the MINERvA detector simulation and evaluate systematic uncertainties in support of the MINERvA neutrino cross section measurement program.Comment: as accepted by NIM