Maternal gene evolution from a comparative perspective

Foreldreomsorg er et utbredt fenomen i livets tre. Arter bruker ulike midler på å ta vare på avkommet sitt. En metode er å tilføre proviant til de ubefruktede eggene. Slike tilførte midler dekker kravene til energi gjennom første del av utviklingen og kan til og med orkestrere utviklingen. Regulering oppnås ved å tilføre og lagre transkripsjonsfaktorer og proteiner fra mor-organismen, i eggene. Disse faktorene blir etter en stund byttet med sine zygotiske motstykker, i en prosess som kalles den maternelle til zygotiske overgangen. Tidligere forskning har avdekket mange spennende mekanismer som ligger til grunn for den maternelle til zygotiske overgangen. I velstuderte modellarter er de spesifikke faktorene, samt deres romlige og tidsmessige dynamikk godt kjent. Men det gjenstår fortsatt kunnskapshull i mindre studerte arter. Ved å fylle disse hullene får man en bedre forståelse av de evolusjonære prosessene som har formet denne gruppen gener. Den biologiske betydningen av maternelle gener både fra et utviklingsperspektiv og et sykdomsperspektiv, rettferdiggjør en grundig analyse av evolusjonen deres. I oppgaven min er målet å bedre forståelsen av maternelle gener ved å identifisere og beskrive gen-repertoaret i virvelløse dyr der dette ikke har vært undersøkt før. Videre, ved hjelp av et komparativt rammeverk, gir jeg et innblikk i den molekylære utviklingen av maternelle gener. Resultatene tyder på at disse genene, til tross for store endringer på sekvensnivå, viser en bevaring av ekspresjonsprofilene.Parental care is a widespread phenomenon across the tree of life. Species use various means of caring for their progeny. One such care is through provision supplied with the unfertilized eggs. Such provisions are sufficient to cover the energetic requirements of early development or even orchestrate them. Regulating said events is achieved through the supply of transcripts and proteins synthesized by the maternal organism and stored in the eggs. These regulators are then exchanged to their zygotic counterparts when transcription is resumed during development in a process known as the maternal to zygotic transition. Past research efforts had uncovered many intriguing mechanisms underlying this transition. In commonly employed model species the specific factors, their spatial and temporal dynamics are well known. Nevertheless, a gap still remains in lesser studied species. By filling in such gaps a better understanding of the evolutionary processes shaping this group of genes can be achieved. Their biological importance, both from a developmental perspective and from a disease perspective, warrants an in-depth analysis of their evolution. In my thesis my aim is to contribute to a better understanding of the evolution of maternal genes by identifying and describing the maternal gene repertoire of lesser known invertebrate species. Furthermore, by utilizing a comparative framework I provide an insight into the molecular evolution of maternal genes. My results suggests that maternal genes, despite being characterized with high sequence divergences, show a conservation in their expression profile.Doktorgradsavhandlin

Development and Characterisation of Gastroretentive Solid Dosage Form Based on Melt Foaming

Dosage forms with increased gastric residence time are promising tools to increase bioavailability of drugs with narrow absorption window. Low-density floating formulations could avoid gastric emptying; therefore, sustained drug release can be achieved. Our aim was to develop a new technology to produce low-density floating formulations by melt foaming. Excipients were selected carefully, with the criteria of low gastric irritation, melting range below 70°C and well-known use in oral drug formulations. PEG 4000, Labrasol and stearic acid type 50 were used to create metronidazole dispersion which was foamed by air on atmospheric pressure using in-house developed apparatus at 53°C. Stearic acid was necessary to improve the foamability of the molten dispersion. Additionally, it reduced matrix erosion, thus prolonging drug dissolution and preserving hardness of the moulded foam. Labrasol as a liquid solubiliser can be used to increase drug release rate and drug solubility. Based on the SEM images, metronidazole in the molten foam remained in crystalline form. MicroCT scans with the electron microscopic images revealed that the foam has a closed-cell structure, where spherical voids have smooth inner wall, they are randomly dispersed, while adjacent voids often interconnected with each other. Drug release from all compositions followed Korsmeyer-Peppas kinetic model. Erosion of the matrix was the main mechanism of the release of metronidazole. Texture analysis confirmed that stearic acid plays a key role in preserving the integrity of the matrix during dissolution in acidic buffer. The technology creates low density and solid matrix system with micronsized air-filled voids

Maternal gene evolution from a comparative perspective

Foreldreomsorg er et utbredt fenomen i livets tre. Arter bruker ulike midler på å ta vare på avkommet sitt. En metode er å tilføre proviant til de ubefruktede eggene. Slike tilførte midler dekker kravene til energi gjennom første del av utviklingen og kan til og med orkestrere utviklingen. Regulering oppnås ved å tilføre og lagre transkripsjonsfaktorer og proteiner fra mor-organismen, i eggene. Disse faktorene blir etter en stund byttet med sine zygotiske motstykker, i en prosess som kalles den maternelle til zygotiske overgangen. Tidligere forskning har avdekket mange spennende mekanismer som ligger til grunn for den maternelle til zygotiske overgangen. I velstuderte modellarter er de spesifikke faktorene, samt deres romlige og tidsmessige dynamikk godt kjent. Men det gjenstår fortsatt kunnskapshull i mindre studerte arter. Ved å fylle disse hullene får man en bedre forståelse av de evolusjonære prosessene som har formet denne gruppen gener. Den biologiske betydningen av maternelle gener både fra et utviklingsperspektiv og et sykdomsperspektiv, rettferdiggjør en grundig analyse av evolusjonen deres. I oppgaven min er målet å bedre forståelsen av maternelle gener ved å identifisere og beskrive gen-repertoaret i virvelløse dyr der dette ikke har vært undersøkt før. Videre, ved hjelp av et komparativt rammeverk, gir jeg et innblikk i den molekylære utviklingen av maternelle gener. Resultatene tyder på at disse genene, til tross for store endringer på sekvensnivå, viser en bevaring av ekspresjonsprofilene

No Correlation between Endo- and Exoskeletal Regenerative Capacities in Teleost Species

The regeneration of paired appendages in certain fish and amphibian lineages is a well established and extensively studied regenerative phenomenon. The teleost fin is comprised of a proximal endoskeletal part (considered homologous to the Tetrapod limb) and a distal exoskeletal one, and these two parts form their bony elements through different ossification processes. In the past decade, a significant body of literature has been generated about the biology of exoskeletal regeneration in zebrafish. However, it is still not clear if this knowledge can be applied to the regeneration of endoskeletal parts. To address this question, we decided to compare endo- and exoskeletal regenerative capacity in zebrafish (Danio rerio) and mudskippers (Periophthalmus barbarous). In contrast to the reduced endoskeleton of zebrafish, Periophthalmus has well developed pectoral fins with a large and easily accessible endoskeleton. We performed exo- and endoskeletal amputations in both species and followed the regenerative processes. Unlike the almost flawless exoskeletal regeneration observed in zebrafish, regeneration following endoskeletal amputation is often impaired in this species. This difference is even more pronounced in Periophthalmus where we could observe no regeneration in endoskeletal structures. Therefore, regeneration is regulated differentially in the exo- and endoskeleton of teleost species