Visual cycle proteins: Structure, function, and roles in human retinal disease

Here, we seek to summarize the current understanding of the biochemical and molecular events mediated by visual cycle molecules in the eye. The structures and functions of selected visual cycle proteins and their roles in human retinal diseases are also highlighted. Genetic mutations and malfunctions of these proteins provide etiological evidence that many ocular diseases arise from anomalies of retinoid (vitamin A) metabolism and related visual processes. Genetic retinal disorders such as retinitis pigmentosa, Leber\u27s congenital amaurosis, and Stargardt\u27s disease are linked to structural changes in visual cycle proteins. Moreover, recent reports suggest that visual cycle proteins may also play a role in the development of diabetic retinopathy. Basic science has laid the groundwork for finding a cure for many of these blindness-causing afflictions, but much work remains. Some translational research projects have advanced to the clinical trial stage, while many others are still in progress, and more are at the ideas stage and remain yet to be tested. Some examples of these studies are discussed. Recent and future progress in our understanding of the visual cycle will inform intervention strategies to preserve human vision and prevent blindness

Gait Analysis for Gender Classification in Forensics

Gender Classification (GC) is a natural ability that belongs to the human beings. Recent improvements in computer vision provide the possibility to extract information for different classification/recognition purposes. Gender is a soft biometrics useful in video surveillance, especially in uncontrolled contexts such as low-light environments, with arbitrary poses, facial expressions, occlusions and motion blur. In this work we present a methodology for the construction of a gait analyzer. The methodology is divided into three major steps: (1) data extraction, where body keypoints are extracted from video sequences; (2) feature creation, where body features are constructed using body keypoints; and (3) classifier selection when such data are used to train four different classifiers in order to determine the one that best performs. The results are analyzed on the dataset Gotcha, characterized by user and camera either in motion

Modelo de arborización dendrítica basado en reconstrucciones de motoneuronas frénicas en ratas adultas

El área superficial de las dendritas en motoneuronas frénicas (PhrMNs) ha sido estimada anteriormente mediante técnicas estereológicas basadas en suposiciones geométricas, y medida en tres dimensiones (3D) utilizando microscopía confocal. Dado que el 97% del área receptora de una motoneurona corresponde a sus dendritas, la ramificación y extensión dendrítica son fisiológicamente importantes para determinar la salida de sus campos receptivos. Sin embargo, limitaciones inherentes a las estimaciones basadas en morfología neuronal y la tinción incompleta de los árboles dendríticos mediante técnicas retrógradas han dificultado los estudios sistemáticos de la morfología dendrítica en PhrMNs. En este estudio, se utilizó una nueva técnica que mejora la tinción dendrítica de las PhrMNs en preparaciones fijadas ligeramente. La reconstrucción dendrítica en 3D se logró con gran precisión utilizando microscopía confocal en PhrMNs de ratas adultas. Luego de una etapa de pre-procesamiento, la segmentación de los árboles dendríticos se realizó semi-automáticamente en 3D y usando mediciones directas del área superficial, se derivó un modelo cuadrático para estimar dicha área partiendo del diámetro de la dendrita primaria (r2 = 0.932; p<0.0001). Este método podría mejorar la evaluación de la plasticidad neuronal en respuesta a trauma u otras enfermedades permitiendo la estimación de la arborización dendrítica en PhrMNs, ya que el diámetro de la dendrita primaria puede obtenerse confiablemente de numerosas técnicas de tinción retrógrada.Stereological techniques that rely on morphological assumptions and direct three-dimensional (3D) confocal measurements have been previously used to estimate the dendritic surface areas of phrenic motoneurons (PhrMNs). Given that 97% of a motoneuron’s receptive area is provided by dendrites, dendritic branching and overall extension are physiologically important in determining the output of their synaptic receptive fields. However, limitations intrinsic to shape-based estimations and incomplete labeling of dendritic trees by retrograde techniques have hindered systematic approaches to examine dendritic morphology of PhrMNs. In this study, a novel method that improves dendritic filling of PhrMNs in lightly-fixed samples was used. Confocal microscopy allowed accurate 3D reconstruction of dendritic arbors from adult rat PhrMNs. Following pre-processing, segmentation was semi-automatically performed in 3D, and direct measurements of dendritic surface area were obtained. A quadratic model for estimating dendritic tree surface area based on measurements of primary dendrite diameter was derived (r2 = 0.932; p<0.0001). This method may enhance interpretation of motoneuron plasticity in response to injury or disease by permitting estimations of dendritic arborization of PhrMNs since measurements of primary dendrite diameter can be reliably obtained from a number of retrograde labeling techniques

Fortaleciendo los sistemas tradicionales de producción de semilla en los Andes en Perú.

Los cultivos alimenticios en el Perú han estado históricamente asociados a la pequeña agricultura andina, caracterizada por predios muy pequeños (<3ha), tecnificación tradicional y producción destinada principalmente al autoconsumo y una pequeña proporción para la venta y producción de semilla. El Centro Internacional de la Papa (CIP) a través de su programa Papa Andina/INCOPA promovió una serie de innovaciones que han permitido revalorizar la biodiversidad de la papa y organizar cadenas productivas inclusivas para articular a pequeños productores pobres alto andinos a nuevos mercados. Sin embargo, esta innovación generó demanda por semilla de variedades nativas con potencial de mercado, la cual no ha podido ser satisfecha debido a que el sistema formal de semilla no abastece la demanda interna y las variedades nativas no han sido priorizadas por dicho sistema. Como alternativa, los proyectos del CIP como InnovAndes (Junín y Huancavelica) y McKnight (Pasco), están promoviendo esquemas no convencionales como una alternativa flexible para mejorar los sistemas tradicionales de producción de semilla y responder a la demanda de los pequeños productores. En ambos casos, en las comunidades participantes se organizaron comités de gestión de semillas, que fueron capacitados en técnicas de multiplicación de semilla e identificación de plagas para tener a su cargo la producción de semilla básica en campos semilleros e invernaderos empleando la técnica de selección positiva. La capacitación se realizó a través de escuelas de campo de agricultores (ECA) semilleristas. Como resultado de la intervención, del Proyecto McKnight en las comunidades de La Quinua y Quichas (Pasco) se logró reducir en más del 92% la incidencia de virus (PVX y PVS), enfermedades (P. infestans) e insectos (Epitrix spp, y Diabrótica spp) que afectan la calidad de la semilla, lográndose aumentar el rendimiento promedio de tubérculos en 53%. En este proyecto, el comité de gestión de semillas se constituyó como empresa y cuentan con un invernadero de aeroponia para producir semilla prebásicaa bajo costo, habiendo producido hasta la fecha 54,000 tuberculillos de 6 variedades nativas. En el marco del proyecto Innovandes, los productores de Chicche y Pomamanta (Junín) aprendieron la técnica convencional de propagación y multiplicación de semilla pre-básica en sus respectivos invernaderos. En 2011 la producción fue en total 20,574 tuberculillos de variedades nativas con demanda en el mercado, con lo que han constituido un fondo rotatorio de semilla de las variedades Leona y Cceccorani de uso en gastronomía y la industria, respectivamente. Los resultados indican que la producción de semilla pre-básica en combinación con la técnica de selección positiva ayudará a gestar un mercado regional de semilla de calidad, con posibilidades de evolucionar hacia un esquema o modelo no convencional, similar al de semilla de calidad declarada (QDS)

Rapid evolution of a novel protective symbiont into keystone taxon in Caenorhabditis elegans microbiota

Protective microbes have a major role in shaping host–pathogen interactions, but their relative importance in the structure of the host microbiota remains unclear. Here, we used a network approach to characterize the impact of a novel, experimentally evolved ‘protective microbial symbiont’ (Enterococcus faecalis) on the structure and predicted function of the natural microbiota of the model organism Caenorhabditis elegans. We used microbial network analysis to identify keystone taxa and describe the hierarchical placement of protective and non-protective symbionts in the microbiota. We found that early colonization with symbionts produce statistically significant changes in the structure of the community. Notably, only the protective E. faecalis became a keystone taxon in the nematode microbiota. Non-protective lineages of the same bacterial species remained comparatively unimportant to the community. Prediction of functional profiles in bacterial communities using PICRUSt2 showed that the presence of highly protective E. faecalis decreased the abundance of ergothioneine (EGT) biosynthesis pathway involved in the synthesis of the antioxidant molecule EGT, a potential public good. These data show that in addition to direct antagonism with virulent pathogens, keystone protective symbionts are linked to modified bacterial community structure and possible reductions in public goods, potentially driving decreased antioxidant defense. We suggest that this response could suppress infection via wholesale microbial community changes to further benefit the host. These findings extend the concept of protective symbionts beyond bodyguards to ecosystem engineers