Vision, challenges and opportunities for a Plant Cell Atlas

With growing populations and pressing environmental problems, future economies will be increasingly plant-based. Now is the time to reimagine plant science as a critical component of fundamental science, agriculture, environmental stewardship, energy, technology and healthcare. This effort requires a conceptual and technological framework to identify and map all cell types, and to comprehensively annotate the localization and organization of molecules at cellular and tissue levels. This framework, called the Plant Cell Atlas (PCA), will be critical for understanding and engineering plant development, physiology and environmental responses. A workshop was convened to discuss the purpose and utility of such an initiative, resulting in a roadmap that acknowledges the current knowledge gaps and technical challenges, and underscores how the PCA initiative can help to overcome them.</jats:p

Natural variation for phosphate starvation responses in Arabidopsis: new insights from gene expression QTL analyses in a recombinant inbred line population

Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología Molecular. Fecha de lectura: 08-05-2019Esta tesis tiene embargado el acceso al texto completo hasta el 08-11-2020Las plantas han desarrollado una serie de respuestas adaptativas para acoplar su crecimiento a suelos con baja disponibilidad de Pi, que comprenden adaptaciones fisiológicas y morfológicas y están asociadas a cambios en alrededor del veinte por ciento del transcriptoma. En este estudio nos hemos centrado en el análisis de la variación natural del transcriptoma en respuesta a ayuno de Pi en Arabidopsis. En concreto, hemos analizado el transcriptoma de varios ecotipos en comparación con el ecotipo de referencia Col-0, detectando grandes diferencias en el transcriptoma en respuesta al déficit de Pi. A raíz de este análisis, hemos seleccionado la población RIL Ct-1 x Col-0 para realizar estudios de eQTLs, lo que nos ha permitido identificar 4705 cis- y 4340 trans-eQTLs. Se observó que los cis-eQTLs están distribuidos de una manera bastante uniforme en el genoma, mientras que los trans-eQTLs se agrupan en hotspots. Se encontraron siete hotspots mayores (I-VII), cada uno asociado a la expresión de más de cincuenta genes. Se comprobó que los genes asociados a estos siete hotspots muestran signos de coherencia (ej., patrones de expresión similares, enriquecimiento en ontología genética o en dianas de factores de transcripción específicos), lo que indica que un único regulador es responsable de cada hotspot. También se llevaron a cabo análisis de caracteres fisiológicos relacionados con la PSR, encontrándose dos QTLs independientes que afectan a la acumulación de antocianinas y otro QTL, que colocaliza con el hotspot V y afecta a la acumulación de Pi en la parte aérea, el crecimiento de la raíz y la proporción de crecimiento de la parte aérea respecto al de la raíz, que ya había sido mapeado anteriormente. Por último, se vio que los cis-eQTLs están enriquecidos en genes contiguos. Este descubrimiento fue validado en diferentes accesiones y condiciones en Arabidopsis y también en otras especies de plantas y animales (melón, humanos y mosca de la fruta), lo que indica que este fenómeno se manifiesta en diferentes eucariotas superiores. El análisis de cis-eQTLs en genes contiguos basado en GWAS mostró que una gran parte de este enriquecimiento está causado por cis-eQTLs independientes que actúan sobre cada gen contiguo. Se ha observado una tendencia a que el efecto de los cis-eQTLs que actúan sobre dos genes contiguos sea en la misma dirección (los dos genes bien más o bien menos expresados), lo que apunta a la existencia de fuerzas evolutivas para mantener una expresión balanceada de los genes contiguos (coevolución transcripcional), aparte de la posibilidad de que existan elementos cis compartidos o regulación de genes adyacentes a nivel de la cromatina.Plants have evolved an array of adaptive responses to cope with growth under low Pi conditions, which involve physiological and morphological adaptations and associate with changes in nearby twenty percent of the transcriptome. To contribute to the understanding of PSR, in this study we focused on the analysis of natural variation of the Pi starvation transcriptome of Arabidopsis. Specifically, we performed a transcriptomic analysis of ecotypes, genetically and geographically distant from the reference ecotype Col-0, detecting large differences in the Pi starvation transcriptome. From this analysis we selected the RIL population Ct-1 x Col-0 for eQTL analysis, that allowed the identification of 4705 cis- and 4340 trans-eQTLs. Cis-eQTLs were distributed somewhat uniformly over the entire genome, whereas in the case of trans-eQTLs the distribution was not uniform and, in fact, they were grouped in hotspots; seven major trans-eQTL hotspots (I-VII) were found, each affecting the expression of more than 50 genes. Genes associated to these seven hotspots displayed signs of intrinsic coherence (e.g., shared expression behavior, enrichment in specific GO terms or in targets of specific transcription factors) indicative of a single regulator being responsible for the effect of each hotspot trans-eQTL. We also performed QTL analysis of physiological traits related to the PSR, and found two independent QTLs affecting anthocyanin accumulation and another QTL, colocalizing with hotspot number V, regulating shoot phosphate content, root weight and shoot to root weight ratio, which had been previously mapped. Finally, we found that cis-eQTLs are enriched in neighboring genes. This discovery was validated in different Arabidopsis accessions and conditions and in other plant and animal species (melon, human and fruit fly), indicating that this phenomenon is manifested across higher eukaryotes. GWAS-based analysis of cis-eQTLs of neighboring genes revealed that a large proportion of this enrichment is caused by independent cis-eQTLs acting at each neighboring gene. We observed a tendency of cis-eQTLs acting on adjacent genes to display the same direction of the effect (i.e., both up-regulated or both down-regulated), which points to the existence of evolutive forces to keep balanced expression of neighboring genes (transcriptional co-evolution) beyond those based on cis-element sharing or chromatin level regulation of adjacent genes.Este trabajo se ha desarrollado con la financiación de los proyectos BIO2014-60453-R y BIO2017-89530-R de los Ministerios de Economía y Competitividad y de Ciencia, Innovación y Universidades, respectivamente

Anales de Edafología y Agrobiología Tomo 45 Número 3-4

I. Suelos. Física. Estudio de algunos factores que influyen en la formación de microagregados en los suelos del N.W. de España. Por E. Benito Rueda y F. Diaz-Fierros Viqueira.-- l. Suelos. Química. Comportamiento de la materia orgánica del suelo sometida a hidrolisis ácida: l. Seguimiento de la liberación de monómeros alfa-aminados. Por S. González Carcedo y M. C. Garcia Melus.-- Transformaciones del fósforo en suelos gallegos sometidos a incubación. Por M. C. Trasar Cepeda, F. Gil Sotres y F. Guilián Ojea.-- Dinámica de carbonatos en suelos desarrollados sobre areniscas. Por J. Batlle, J. R. Miñambres y J. L. Martin.-- Aplicación de técnicas de disolución selectiva al estudio de los componentes no cristalinos de una secuencia de sue los sobre granito en la Sierra de Ancares (Lugo, Galicia). Por E. García-Rodeja Gayoso y F. Macías Vázquez-- Movilización y fijación biológica de cationes en ecosistemas forestales. II: Dinámica del K en los horizontes superficiales del suelo. Por A. Garcia- Villaraco y F. Velasco de Pedro.--Determinación de la cinética de reacción del quelato Mnhedta en un suelo calizo mediante EUF (Electroultrafiltración). Por J. Sánchez-Andreu. Mª C. Sebastián Alafont, M. Juárez Sanz y J. Jordá Guijarro.-- l. Suelos. Biología. Estudio de la población microbiana de diversos tipos de suelo de zona húmeda (N.O. de España). Por Mª J. Acea y T. Carballas.--Distribución de la población microbiana de un podsol férrico húmico. Por Mª J. Acea y T. Carballas.-- l. Suelos. Génesis, Clasificación y Cartografía: Formaciones edáficas del sector N.E. de la provincia de Cuenca. (IV) Alfisoles. Por J. Batlle Sales, J. Gumuzzio Fernández y J. L. Martin de Vidales.--Suelos desarrollados sobre sedimentos calizos no consolidados en el Valle del Guadalquivir. II. Génesis y evaluación de los suelos. Por J. L. de Olmedo Pujol.-- Contribución al estudio micromorfológico de suelos de Galicia, sometidos a distintas condiciones de hidromorfia. Por M. C. Leiros de la Peña y .M. C. Villar Celorio.-- Contribución a la identificación micromorfológica de horizontes cámbicos en España. l. Cambisoles cálcicos. Por J. Aguilar Ruiz, T. Rodriguez Rebollo y G. Delgado Calvo-Flores-- l. Suelos-- Fertilidad. Factores que definen la fertilidad de los suelos determinados por diversos métodos de análisis factorial. Por M. T. Estañ, M. G. Guillén, .H. C. Bolarin y M. Caro.-- II. Biología Vegetal. Nutrición. Metodología de extracción de proteínas en hojas de citrus. Por R. M. Esteban Alvarez, E. Molla Lorente y O. Carpena Artés.-- II. Biología Vegetal. Fisiología - Evolución de los ácidos tartárico y málico durante la maduración de uvas Cayetana y Pardina (Variedades vitis vinífera). Por F. Henao, J. L. Mesias, J. l. Maynar y C. Miguel.-- Influencia de la concentración de nutrientes (N, P y K) sobre la germinación de semillas de alfalfa (Medicago sativa L.). Por F. l. Pugnaire de Iraola.-- II. Biología Vegetal. Agrobiología. Composición mineral de las hojas de aguacate. (Persea americana Mili.) en plantaciones comerciales de la provincia de Málaga (España). II. Microelementos. Por S. Jaime Palacio, J. M. Farré Massip y A. Aguilar Villalvilla.-- Intensa variabilidad interpoblacional en el piornal serrano (Formaciones de Cytisus balansae [Boiss.] Ball). Por B. Fernández Santos, J. M. Gómez Gutiérrez y M. S. Moreiro Clemente.-- III. Bibliografía.-- IV. NotasPeer reviewe

Contemporary use of cefazolin for MSSA infective endocarditis: analysis of a national prospective cohort

Objectives: This study aimed to assess the real use of cefazolin for methicillin-susceptible Staphylococcus aureus (MSSA) infective endocarditis (IE) in the Spanish National Endocarditis Database (GAMES) and to compare it with antistaphylococcal penicillin (ASP). Methods: Prospective cohort study with retrospective analysis of a cohort of MSSA IE treated with cloxacillin and/or cefazolin. Outcomes assessed were relapse; intra-hospital, overall, and endocarditis-related mortality; and adverse events. Risk of renal toxicity with each treatment was evaluated separately. Results: We included 631 IE episodes caused by MSSA treated with cloxacillin and/or cefazolin. Antibiotic treatment was cloxacillin, cefazolin, or both in 537 (85%), 57 (9%), and 37 (6%) episodes, respectively. Patients treated with cefazolin had significantly higher rates of comorbidities (median Charlson Index 7, P <0.01) and previous renal failure (57.9%, P <0.01). Patients treated with cloxacillin presented higher rates of septic shock (25%, P = 0.033) and new-onset or worsening renal failure (47.3%, P = 0.024) with significantly higher rates of in-hospital mortality (38.5%, P = 0.017). One-year IE-related mortality and rate of relapses were similar between treatment groups. None of the treatments were identified as risk or protective factors. Conclusion: Our results suggest that cefazolin is a valuable option for the treatment of MSSA IE, without differences in 1-year mortality or relapses compared with cloxacillin, and might be considered equally effective