75 research outputs found
A homogenizing process of selection has maintained an \u27ultra-slow\u27 acetylation NAT2 variant in humans
N-acetyltransferase 2 (NAT2) is an important enzyme involved in the metabolism of a wide spectrum of naturally occurring xenobiotics, including therapeutic drugs and common environmental carcinogens. Extensive polymorphism in NAT2 gives rise to a wide interindividual variation in acetylation capacity which influences individual susceptibility to various drug-induced adverse reactions and cancers. Striking patterns of geographic differentiation have been described for the main slow acetylation variants of the NAT2 gene, suggesting the action of natural selection at this locus. In the present study, we took advantage of the whole-genome sequence data available from the 1000 Genomes project to investigate the global patterns of population genetic differentiation at NAT2 and determine whether they are atypical compared to the remaining variation of the genome. The non-synonymous substitution c.590G\u3eA (rs1799930) defining the slow NAT2*6 haplotype cluster exhibited an unusually low FST value when compared to the genome average (FST = 0.006, P-value = 0.016). It was pointed out as the most likely target of a homogenizing process of selection promoting the same allelic variant in globally distributed populations. The rs1799930 A allele has been associated with the slowest acetylation capacity in vivo and its substantial correlation with the subsistence strategy adopted by past human populations suggests that it may have conferred a selective advantage in populations shifting from foraging to agricultural and pastoral activities in the Neolithic period. Results of neutrality tests further supported an adaptive evolution of the NAT2 gene through either balancing selection or directional selection acting on multiple standing slow-causing variants
1000 Genomes Selection Browser 1.0: A genome browser dedicated to signatures of natural selection in modern humans
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/), which permits non-commercial re-use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.Searching for Darwinian selection in natural populations has been the focus of a multitude of studies over the last decades. Here we present the 1000 Genomes Selection Browser 1.0 (http://hsb.upf.edu) as a resource for signatures of recent natural selection in modern humans. We have implemented and applied a large number of neutrality tests as well as summary statistics informative for the action of selection such as Tajima's D, CLR, Fay and Wu's H, Fu and Li's F* and D*, XPEHH, ΔiHH, iHS, FST, ΔDAF and XPCLR among others to low coverage sequencing data from the 1000 genomes project (Phase 1; release April 2012). We have implemented a publicly available genome-wide browser to communicate the results from three different populations of West African, Northern European and East Asian ancestry (YRI, CEU, CHB). Information is provided in UCSC-style format to facilitate the integration with the rich UCSC browser tracks and an access page is provided with instructions and for convenient visualization. We believe that this expandable resource will facilitate the interpretation of signals of selection on different temporal, geographical and genomic scales. © 2013 The Author(s). Published by Oxford University Press.Ministerio de Ciencia y Tecnología (Spain); Direcció General de Recerca, Generalitat de Catalunya (Grup de Recerca Consolidat 2009 SGR 1101); Subprogram BMC [BFU2010-19443 awarded to J.B.]; Post-doctoral scholarship from the Volkswagenstiftung [Az: I/85 198 to J.E.]; Spanish government [BFU-2008-01046; SAF2011-29239]; The Spanish government FPI scholarships [BES-2009-017731 and BES-2011-04502 to G.M.D. and M.P., respectively]; PhD fellowship from ‘Acción Estratégica de Salud, en el marco del Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2008-2011’ from Instituto de Salud Carlos III (to P.L.). Funding for open access charge: Prof. Jaume Bertranpetit.Peer Reviewe
Ortholog genes from cactophilic Drosophila provide insight into human adaptation to hallucinogenic cacti
Cultural transformations of lifestyles and dietary practices have been key drivers of human evolution. However, while most of the evidence of genomic adaptations is related to the hunter-gatherer transition to agricultural societies, little is known on the influence of other major cultural manifestations. Shamanism is considered the oldest religion that predominated throughout most of human prehistory and still prevails in many indigenous populations. Several lines of evidence from ethno-archeological studies have demonstrated the continuity and importance of psychoactive plants in South American cultures. However, despite the well-known importance of secondary metabolites in human health, little is known about its role in the evolution of ethnic differences. Herein, we identified candidate genes of adaptation to hallucinogenic cactus in Native Andean populations with a long history of shamanic practices. We used genome-wide expression data from the cactophilic fly Drosophila buzzatii exposed to a hallucinogenic columnar cactus, also consumed by humans, to identify ortholog genes exhibiting adaptive footprints of alkaloid tolerance. Genomic analyses in human populations revealed a suite of ortholog genes evolving under recent positive selection in indigenous populations of the Central Andes. Our results provide evidence of selection in genetic variants related to alkaloids toxicity, xenobiotic metabolism, and neuronal plasticity in Aymara and Quechua populations, suggesting a possible process of gene-culture coevolution driven by religious practices.Fil: Padro, Julian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: de Panis, Diego Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Luisi, Pierre. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Filosofía y Humanidades; Argentina. Instituto Pasteur; FranciaFil: Dopazo, Hernán Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Szajnman, Sergio Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; ArgentinaFil: Hasson, Esteban Ruben. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Soto, Ignacio Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentin
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Population History and Gene Divergence in Native Mexicans Inferred from 76 Human Exomes.
Native American genetic variation remains underrepresented in most catalogs of human genome sequencing data. Previous genotyping efforts have revealed that Mexico's Indigenous population is highly differentiated and substructured, thus potentially harboring higher proportions of private genetic variants of functional and biomedical relevance. Here we have targeted the coding fraction of the genome and characterized its full site frequency spectrum by sequencing 76 exomes from five Indigenous populations across Mexico. Using diffusion approximations, we modeled the demographic history of Indigenous populations from Mexico with northern and southern ethnic groups splitting 7.2 KYA and subsequently diverging locally 6.5 and 5.7 KYA, respectively. Selection scans for positive selection revealed BCL2L13 and KBTBD8 genes as potential candidates for adaptive evolution in Rarámuris and Triquis, respectively. BCL2L13 is highly expressed in skeletal muscle and could be related to physical endurance, a well-known phenotype of the northern Mexico Rarámuri. The KBTBD8 gene has been associated with idiopathic short stature and we found it to be highly differentiated in Triqui, a southern Indigenous group from Oaxaca whose height is extremely low compared to other Native populations
7.000 AÑOS DE HISTORIA EN EL FIN DEL MUNDO
Se ha propuesto que las migraciones podrían expli-car cambios culturales identificados en el registro ar-queológico de Patagonia Austral, como el desarrollo de estrategias de aprovechamiento de recursos marinos y modificaciones en las herramientas utilizadas. El análisis del genoma de individuos de origen arqueológico revela una continuidad genética durante 6.600 años y sugiere que los movimientos poblacionales no explican la apari-ción de la adaptación marina, adquirida por desarrollo local o por transmisión cultural. Sin embargo, dos even-tos de migración posteriores estarían correlacionados con cambios vinculados a tecnologías líticas. Además, se observa que ocurrieron procesos de mestizaje entre grupos vecinos hace 1.500 años
7.000 años de historia en el fin del mundo
Se ha propuesto que las migraciones podrían explicar cambios culturales identificados en el registro arqueológico de Patagonia Austral, como el desarrollo de estrategias de aprovechamiento de recursos marinos y modificaciones en las herramientas utilizadas. El análisis del genoma de individuos de origen arqueológico revela una continuidad genética durante 6.600 años y sugiere que los movimientos poblacionales no explican la aparición de la adaptación marina, adquirida por desarrollo local o por transmisión cultural. Sin embargo, dos eventos de migración posteriores estarían correlacionados con cambios vinculados a tecnologías líticas. Además, se observa que ocurrieron procesos de mestizaje entre grupos vecinos hace 1.500 años.Fil: Motti, Josefina María Brenda. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Sociales. Departamento de Arqueología. Laboratorio de Ecología Evolutiva Humana (Sede Quequén); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Luisi, Pierre. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Salemme, Monica Cira. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; Argentina. Universidad Nacional de Tierra del Fuego; ArgentinaFil: Santiago, Fernando Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; Argentina. Universidad Nacional de Tierra del Fuego; ArgentinaFil: Nores, Rodrigo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Antropología de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Filosofía y Humanidades. Instituto de Antropología de Córdoba; Argentin
Ancient genomes in South Patagonia reveal population movements associated with technological shifts and geography
Archaeological research documents major technological shifts among people who have lived in the southern tip of South America (South Patagonia) during the last thirteen millennia, including the development of marine-based economies and changes in tools and raw materials. It has been proposed that movements of people spreading culture and technology propelled some of these shifts, but these hypotheses have not been tested with ancient DNA. Here we report genome-wide data from 20 ancient individuals, and co-analyze it with previously reported data. We reveal that immigration does not explain the appearance of marine adaptations in South Patagonia. We describe partial genetic continuity since ~6600 BP and two later gene flows correlated with technological changes: one between 4700–2000 BP that affected primarily marine-based groups, and a later one impacting all <2000 BP groups. From ~2200–1200 BP, mixture among neighbors resulted in a cline correlated to geographic ordering along the coast.Fil: Nakatsuka, Nathan. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Luisi, Pierre. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Filosofía y Humanidades; ArgentinaFil: Motti, Josefina María Brenda. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Salemme, Monica Cira. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; Argentina. Universidad Nacional de Tierra del Fuego; ArgentinaFil: Santiago, Fernando Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: D'angelo del Campo, Manuel Domingo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Sociales. Grupo de Estudios Interdisciplinarios sobre Poblaciones Humanas de Patagonia Austral; Argentina. Universidad Autónoma de Madrid; EspañaFil: Vecchi, Rodrigo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Sur; ArgentinaFil: Espinosa Parrilla, Yolanda. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; EspañaFil: Prieto, Alfredo. Universidad de Magallanes; ChileFil: Adamski, Nicole. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Lawson, Ann Marie. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Harper, Thomas K.. University of Pennsylvania; Estados UnidosFil: Culleton, Brendan J.. University of Pennsylvania; Estados UnidosFil: Kennett, Douglas J.. University of California; Estados UnidosFil: Lalueza Fox, Carles. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; EspañaFil: Mallick, Swapan. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Rohland, Nadin. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Guichón, Ricardo A.. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Cabana, Graciela S.. University of Tennessee; Estados UnidosFil: Nores, Rodrigo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Antropología de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Filosofía y Humanidades. Instituto de Antropología de Córdoba; ArgentinaFil: Reich, David. Harvard Medical School. Department Of Medicine; Estados Unido
000 Genomes Selection Browser 1.0: a genome browser dedicated to signatures of natural selection in modern humans
ABSTRACT Searching for Darwinian selection in natural populations has been the focus of a multitude of studies over the last decades. Here we present the 1000 Genomes Selection Browser 1.0 (http://hsb.upf.edu) as a resource for signatures of recent natural selection in modern humans. We have implemented and applied a large number of neutrality tests as well as summary statistics informative for the action of selection such as Tajima's D, CLR
5-Formylcytosine alters the structure of the DNA double helix.
The modified base 5-formylcytosine (5fC) was recently identified in mammalian DNA and might be considered to be the 'seventh' base of the genome. This nucleotide has been implicated in active demethylation mediated by the base excision repair enzyme thymine DNA glycosylase. Genomics and proteomics studies have suggested an additional role for 5fC in transcription regulation through chromatin remodeling. Here we propose that 5fC might affect these processes through its effect on DNA conformation. Biophysical and structural analysis revealed that 5fC alters the structure of the DNA double helix and leads to a conformation unique among known DNA structures including those comprising other cytosine modifications. The 1.4-Å-resolution X-ray crystal structure of a DNA dodecamer comprising three 5fCpG sites shows how 5fC changes the geometry of the grooves and base pairs associated with the modified base, leading to helical underwinding.E.-A.R. is supported as a Herchel Smith Fellow. The Balasubramanian
laboratory is supported by a Senior Investigator Award from the Wellcome Trust
(099232/Z/12/Z to S.B.), and it also receives core funding from Cancer Research
UK (C9681/A11961 to S.B.). D.Y.C. is supported by the Crystallographic X-ray
Facility (CXF) at the Department of Biochemistry, University of Cambridge,
and B.F.L. is supported by the Wellcome Trust (076846/Z/05/A to B.F.L.).
We thank the staff of Soleil and Diamond Light Source for use of facilities.
We thank C. Calladine for stimulating discussions.This is the accepted manuscript for a paper published in Nature Structural & Molecular Biology 22, 44–49 (2015) doi: 10.1038/nsmb.293
Fine-scale genomic analyses of admixed individuals reveal unrecognized genetic ancestry components in Argentina
Similarly to other populations across the Americas, Argentinean populations trace back their genetic ancestry into African, European and Native American ancestors, reflecting a complex demographic history with multiple migration and admixture events in pre- and post-colonial times. However, little is known about the sub-continental origins of these three main ancestries. We present new high-throughput genotyping data for 87 admixed individuals across Argentina. This data was combined to previously published data for admixed individuals in the region and then compared to different reference panels specifically built to perform population structure analyses at a sub-continental level. Concerning the Native American ancestry, we could identify four Native American components segregating in modern Argentinean populations. Three of them are also found in modern South American populations and are specifically represented in Central Andes, Central Chile/Patagonia, and Subtropical and Tropical Forests geographic areas. The fourth component might be specific to the Central Western region of Argentina, and it is not well represented in any genomic data from the literature. As for the European and African ancestries, we confirmed previous results about origins from Southern Europe, Western and Central Western Africa, and we provide evidences for the presence of Northern European and Eastern African ancestries.Fil: Luisi, Pierre. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: García, Angelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Antropología de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Filosofía y Humanidades. Instituto de Antropología de Córdoba; ArgentinaFil: Berros, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Motti, Josefina María Brenda. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Investigación en Ciencias de La Salud; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Demarchi, Dario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Antropología de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Filosofía y Humanidades. Instituto de Antropología de Córdoba; ArgentinaFil: Alfaro Gómez, Emma Laura. Universidad Nacional de Jujuy; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Aquilano, Eliana Anahi. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Argüelles, Carina Francisca. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas | Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas; ArgentinaFil: Avena, Sergio Alejandro. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bailliet, Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Beltramo, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Bravi, Claudio Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Cuello, Mariela Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Dejean, Cristina Beatriz. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Dipierri, Jose Edgardo. Universidad Nacional de Jujuy; ArgentinaFil: Jurado Medina, Laura Smeldy. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Lanata, Jose Luis. Universidad Nacional de Río Negro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Muzzio, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Parolin, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico; ArgentinaFil: Pauro, Maia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Antropología de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Filosofía y Humanidades. 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Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Schwab, Marisol Elisabet. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Silvero, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. 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