Nicorandil preserves the function of the mitochondrial phosphorylative and oxidative system in an animal model of global ischemia-reperfusion

Ischemia followed by reperfusion (IR) negatively affects mitochondrial function. At the level of the oxidative-phosphorylative system, IR inhibits the respiratory complexes and ATP synthase, and increases the passive leak of protons through the inner mitochondrial membrane, uncoupling respiration from phosphorylation, decreasing mitochondrial potential and, consequently, ATP production. Drugs that minimize the mitochondrial damage induced by IR may prove to be clinically effective. In the present work, we analyzed the impact of nicorandil, a mitochondrial ATP-sensitive potassium channel agonist, on mitochondrial dysfunction at the level of the oxidative-phosphorylative system of rat hearts subjected to IR. The decrease in the respiratory control ratio (RCR) induced by IR leads to the conclusion that IR has a negative impact on the activity of the mitochondrial respiratory system, uncoupling oxidation from phosphorylation. This effect is reversed by nicorandil, which increases not only RCR, but also the ADP/O ratio. Regarding respiratory rate, state 3 rate was approximately the same for all the experimental groups, while state 4 rate was lower for the group where IR was induced in the presence of nicorandil. This result is in accordance with the data obtained for the RCR and ADP/O. State 4 rate is most affected by uncoupling, given that it is controlled by proton leak. Mitochondria subjected to IR in the presence of nicorandil have a lower state 4 rate, i.e. they are less uncoupled. From these results we conclude that nicorandil preserves the function of mitochondria subjected to IR in terms of both respiration and phosphorylative capacity

Abies pinsapo (Boiss.), the Andalusian endemic fir

El pinsapo (Abies pinsapo, Boiss.) es un abeto, relicto del Terciario, endémico de tres sierras de las provincias de Málaga (Sierra de las Nieves, Sierra Bermeja) y Cádiz (Sierra de Grazalema), en la zona occidental de las Cordilleras Béticas. Se distribuye entre 1000 y 1700 m de altitud, ocupando poco más de 2000 Ha, siempre en laderas umbrías con orientación norte, donde recibe abundante precipitación orográfica (desde 1000 hasta incluso 3000 mm anuales). En la franja basal de su distribución forma bosques mixtos con encinas, quejigos e incluso alcornoques; mientras que, en bandas altitudinales más elevadas, tiende a formar bosques puros, los pinsapares, cuya fisiognomía asemeja la de un bosque de coníferas templado-boreal, a pesar de encontrarse inmersos en una región de clima Mediterráneo. La excepcionalidad y singularidad biogeográfica del pinsapo, compartida con la del resto del grupo de abetos circum-mediterráneos, deriva de una extraordinaria concatenación de eventos que incluye el levantamiento de cordilleras costeras con el choque de las placas tectónicas eurosiberiana y africana, la progresiva aridificación del clima en la cuenca mediterránea que se inicia a mediados del Mioceno, seguida de la alternancia de periodos glaciares y de calentamiento climático interglaciar durante el Cuaternario; y de la existencia, entre tantos avatares que jugaban en su contra, de refugios locales que permitieron su pervivencia como especie relicta. Como resultado de su singularidad biogeográfica, los pinsapares constituyen islas de biodiversidad, con numerosas especies asociadas, tanto de plantas como de animales, muchas de ellas también endémicas. Asimismo, representan un modelo excepcional para el seguimiento de síntomas tempranos del calentamiento climático.Abies pinsapo (Boiss.) is a relict, endemic fir species, that growths at Sierra de las Nieves and Sierra Bermeja (Málaga), and Sierra de Grazalema (Cádiz), in the western part of the Betic Mountain Range (S. of the Iberian peninsula). It is currently distributed within 1000-1700 m a.s.l., occupying about 2000 Ha only, in north-facing slopes, where local geographic and orographic determinants allows for very high precipitation values (from 1000 up to 3000 mm). In its basal altitudinal range, Abies pinsapo forms mixed forests with several Quercus species (Q. rotundifolia, Q. faginea, and even Q. suber). At higher altitude, it forms dense and pure stands, the "pinsapares", that resemble, in physiognomic terms, temperate-boreal conifer forests, despite being within a mediterraneantype climate region. The biogeographic singularity of Abies pinsapo, shared with that of the rest of circum-mediterranean fir species, resulted from an extraordinary concatenation of events, including the collision of the Eurasian and African tectonic plaques and the formation of coastal mountain ranges around the Mediterranean basin, the progressive aridification of the climate that took place from the mid-Miocene, the fluctuation between glacial a inter-glacial periods during the Quaternary, and the existence of local refuges that enabled its survival as a relict species. As a result of their biogeographic singularity, the "pinsapares" represent biodiversity islands, holding many associated endemic plant and animal species. They also constitute a specially suitable model to assess for early-warning signs of the global warming.La mayor parte de los estudios realizados han sido posibles con la financiación del M.E.C., proyectos PB98-0309, BOS2000-0897 y REN2003-09509

Linking biogeochemical variability and microbial community structure in forest soils: Abies pinsapo-fir forests as a study case

Tradicionalmente, los estudios biogeoquímicos consideraban el suelo como una "caja negra", conectada con el resto del ecosistema mediante flujos de entrada y de salida de nutrientes, en la que éstos experimentan transformaciones mediadas en gran parte por microorganismos desconocidos. El desarrollo de nuevas técnicas moleculares ha incrementado el conocimiento sobre las comunidades microbianas del suelo. Estudios recientes han puesto de manifiesto correspondencias entre la variabilidad de la disponibilidad de nutrientes y la estructura de la comunidad microbiana en suelos forestales. A este respecto, hemos empleado bosques de Abies pinsapo como modelo ya que muestran una gran variabilidad biogeoquímica asociada a diferencias litológicas y sucesionales, mientras que la estacionalidad mediterránea provoca una alta variabilidad intra anual en la disponibilidad de nutrientes. Además, existen pinsapares sujetos a limitación o a saturación de nitrógeno. Mediante análisis del polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción terminal (T-RFLP), hemos puesto de manifiesto que los patrones de variabilidad biogeoquímica descritos en los pinsapares se corresponden con cambios en la composición y estructura de sus comunidades bacterianas.Traditionally, soil has been considered as a "black box", connected to the rest of the ecosystem by input and output fluxes, where nutrients are transformed mainly through processes controlled by unknown microorganisms. The development of new molecular techniques has increased our knowledge about microbiological soil communities. Recent studies reveal that change in nutrient availability in forest soils is associated with shifts in the soil community structure. We have used Abies pinsapo fir forests as a model case to this regard, since they show a marked among-sites biogeochemical variability due to changes in lithology and successional status, while Mediterranean seasonality determines high intra-year variability in nutrients availability. Moreover, A. pinsapo forests that are either N-limited or N-saturated do exist. Using terminal restriction fragments length polymorphism (T-RFLP) analysis we have demonstrated that these patterns of biogeochemical variability are associated with shifts in the structure of the soil bacterial communities

Relaciones Suelo-Planta en Bosques de Abies pinsapo Boiss. Disponibilidad de Nutrientes y Estatus Nutricional

Relaciones Suelo-Planta en Bosques de Abies pinsapo Boiss. Disponibilidad de Nutrientes y Estatus Nutricional. Se han evaluado las relaciones entre las propiedades del suelo y el estado nutricional de los árboles en pinsapares del Paraje Natural Los Reales de Sierra Bermeja y del Parque Natural Sierra de las Nieves (Málaga-España). Se seleccionaron pinsapares que difieren en cuanto a su estado sucesional (masas agradativas versus maduras) y sustrato litológico (serpentinas versus calizas), en los que se evaluaron variables morfoedáficas de perfiles de suelo, y se analizaron las concentraciones de nutrientes en muestras de suelo, hojarasca y acículas. Los suelos de pinsapares calcáreos en fase agradativa (Yunquera) mostraron las menores concentraciones de macro y micronutrientes totales. Esto se correspondía con contenidos también mínimos de N y P en tejidos foliares, indicando la existencia de un estrés nutricional general, como es habitual en masas forestales en fase de exclusión de tallos (máxima competencia intraespecífica). No obstante, la presencia de relaciones N/P foliares normales implica que dicho estrés nutricional no ha desencadenado desbalances internos entre dichos nutrientes en los árboles. En pinsapares calcícolas maduros (Ronda), la mayor acumulación de materia orgánica en la hojarasca y el suelo superficial se relaciona con un aumento de la disponibilidad de nutrientes en el suelo, y una reducción en el estrés nutricional de los árboles. El pinsapar serpentinícola de Los Reales de Sierra Bermeja mostró niveles anormalmente elevados de N, y de las relaciones N/P, tanto en el suelo como en los tejidos foliares. Estos síntomas son característicos de ecosistemas forestales en una fase temprana del denominado síndrome de saturación de nitrógeno, asociado a disfunciones en el ciclo del N

Transcriptome Analysis and Intraspecific Variation in Spanish Fir (Abies pinsapo Boiss.)

Spanish fir (Abies pinsapo Boiss.) is an endemic, endangered tree that has been scarcely investigated at the molecular level. In this work, the transcriptome of Spanish fir was assembled, providing a large catalog of expressed genes (22,769), within which a high proportion were full-length transcripts (12,545). This resource is valuable for functional genomics studies and genome annotation in this relict conifer species. Two intraspecific variations of A. pinsapo can be found within its largest population at the Sierra de las Nieves National Park: one with standard green needles and another with bluish-green needles. To elucidate the causes of both phenotypes, we studied different physiological and molecular markers and transcriptome profiles in the needles. “Green” trees showed higher electron transport efficiency and enhanced levels of chlorophyll, protein, and total nitrogen in the needles. In contrast, needles from “bluish” trees exhibited higher contents of carotenoids and cellulose. These results agreed with the differential transcriptomic profiles, suggesting an imbalance in the nitrogen status of “bluish” trees. Additionally, gene expression analyses suggested that these differences could be associated with different epigenomic profiles. Taken together, the reported data provide new transcriptome resources and a better understanding of the natural variation in this tree species, which can help improve guidelines for its conservation and the implementation of adaptive management strategies under climatic change.This research was funded by research projects “Genómica funcional del pinsapo” and “Genómica del pinsapo: Estudios estructurales y funcionales” (grant numbers UMA18-FEDERJA-018 and P20-00507-R, funded by Junta de Andalucía, PAIDI) and “Modulators of adaptive capacity to climate change in forests: integration from the landscape to the gene/transcriptome in relict mountain conifers (CoMoReAdapt)” (grant number CGL2013-48843-C2-1-R, funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness, National Program for R + D+i). Partial funding for open access charge: Universidad de Málag

Experiencias prácticas y competencias profesionales desde la docencia de Ecología Forestal

En esta comunicación se desarrollan las actividades docentes llevadas a cabo con los alumnos de la asignatura optativa Ecología Forestal de la Licenciatura de Biología en la Universidad de Jaén, entre los años 2003 a 2010. Durante este periodo se ha desarrollado la parte práctica de la asignatura con un enfoque aplicado para el desarrollo de capacidades profesionales en el ámbito de la ecología forestal y la gestión de ecosistemas forestales, incluyendo una revisión metodológica para incorporar técnicas y herramientas útiles en actividades profesionales propias de un Biólogo

Taxes, Trading or Both?: An Experimental Investigation of Abatement Investment under Alternative Emissions Regulation

Emissions taxes and emissions permit trading schemes are designed to reduce greenhouse gas (GHG) emissions by providing incentives for large emitters to invest in less emissions-intensive production technologies. Whereas taxes place a fixed price on emissions, tradable permit schemes include a secondary permit market, from which allowance prices emerge after the regulation enters into force. Under a newly imposed regulation, the delay in price information contributes to uncertainty about the future cost of compliance that liable emitters will face, thereby challenging liable entities’ ability to make optimal abatement investment decisions. Using laboratory experiments, this thesis examines the effects of a policy regime that is similar to the one implemented in Australia in 2012. The regime includes a staged transition over time from a regulation-free environment, to an emissions tax and then to emissions trading. The thesis examines the effects of such a staged transition on investment decisions, the level of emissions, permit prices and trading behavior, comparing it to standard policy regimes of only an emissions tax and only emissions permit trading. The findings suggest that a regime based on a staged transition from a tax to permit trading results in lower compliance costs and higher overall allocative efficiency compared to a regime based solely on emissions trading in a market of heterogeneous producing firms

Estudios prácticos en ecosistemas forestales. Adquisición de competencias profesionales desde la docencia de la Ecología

La docencia de asignaturas con un alto grado de especificidad puede servir de manera especialmente eficaz para incorporar materiales, técnicas y diseños aplicados a la resolución de problemas prácticos, lo más cercanos posible a la realidad social y las necesidades que demanda el mundo laboral. Presentamos una experiencia de formación eminentemente profesional con alumnos que cursan Espacios Naturales, en la titulación de Ciencias Ambientales. Para ello algunos de los créditos prácticos de las asignaturas se han organizado en forma de trabajos de investigación/gestión de masas forestales. Consideramos que los alumnos han adquirido competencias profesionales análogas a las desarrolladas por las empresas de consultoría y gestión ambiental o forestal, así como competencias más específicas, relacionadas con el diseño experimental, la toma, análisis e interpretación de datos y capacidades para la redacción y transmisión de los trabajos experimentales en forma de informes científico-técnicos.Artículo revisado por pare