It Takes Two – Coincidence coding within the dual olfactory pathway of the honeybee

To rapidly process biologically relevant stimuli, sensory systems have developed a broad variety of coding mechanisms like parallel processing and coincidence detection. Parallel processing (e.g., in the visual system), increases both computational capacity and processing speed by simultaneously coding different aspects of the same stimulus. Coincidence detection is an efficient way to integrate information from different sources. Coincidence has been shown to promote associative learning and memory or stimulus feature detection (e.g., in auditory delay lines). Within the dual olfactory pathway of the honeybee both of these mechanisms might be implemented by uniglomerular projection neurons (PNs) that transfer information from the primary olfactory centers, the antennal lobe (AL), to a multimodal integration center, the mushroom body (MB). PNs from anatomically distinct tracts respond to the same stimulus space, but have different physiological properties, characteristics that are prerequisites for parallel processing of different stimulus aspects. However, the PN pathways also display mirror-imaged like anatomical trajectories that resemble neuronal coincidence detectors as known from auditory delay lines. To investigate temporal processing of olfactory information, we recorded PN odor responses simultaneously from both tracts and measured coincident activity of PNs within and between tracts. Our results show that coincidence levels are different within each of the two tracts. Coincidence also occurs between tracts, but to a minor extent compared to coincidence within tracts. Taken together our findings support the relevance of spike timing in coding of olfactory information (temporal code)

Age-, experience- and avoidance learning-related synaptic plasticity in leaf-cutting ants

Dissertação de mestrado em Biologia Celular e Molecular apresentada ao Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.A proteína mixed-lineage kinase 3 (MLK3) é uma cinase de serina/treonina vastamente expressa que está envolvida em diferentes funções fisiológicas como proliferação, apoptose, sobrevivência e migração celular. Ao responder a mitogénios e estímulos de stress regula a sinalização das MAPK através da activação das vias da ERK, JNK e p38. O seu domínio cinase é crucial para fosforilar e consequentemente activar moléculas alvo. Contudo, a activação da MLK3 nem sempre é requerida para a modulação de algumas funções por ela induzidas. A MLK3 pode ainda funcionar como proteína scaffold, ligando diferentes vias de sinalização. Mutações na MLK3 foram descritas, pela primeira vez, em 2010 pelo nosso grupo. Nesse mesmo trabalho, foi demonstrado que mutações missense na MLK3 possuíam potencial transformante e tumorigénico. Duas dessas mutações (P252H e R799C) mostraram um comportamento invasivo. Tendo em conta estas informações nós estabelecemos linhas celulares (HEK293) que expressam de uma forma estável estas mutações para assim identificar os efeitos celulares a elas associados e avaliar quais os alvos moleculares dependentes desses dois mutantes da MLK3. Verificámos que a mutação no domínio cinase da MLK3 (P252H) confere propriedades diferentes quando comparada com a mutação localizada no domínio rico em prolina. A mutação P252H parece induzir uma maior migração celular, enquanto a mutação R799C parece interferir com a diferenciação celular. Além disso, nós verificámos que ambas as mutações regulam a via do WNT de maneira distinta, seja através da activação da via canónica ou da não canónica. Em resumo, o trabalho descrito nesta tese mostra que duas das mutações na MLK3, previamente descritas, interferem com vias de sinalização cruciais do desenvolvimento colorectal e neste sentido contribuem para a tumorigénese colorectal.Mixed-lineage kinase 3 (MLK3) is a serine/threonine kinase widely expressed and involved in different physiological functions, such as proliferation, apoptosis, cell survival and cell migration. Responding to mitogens and stress stimuli it regulates MAPK signalling through activation of ERK, JNK, p38 pathways. Its kinase domain is crucial to phosphorylate and thus activate downstream targets. However, MLK3 activation is not always required to MLK3-induced modulation of some cellular functions. MLK3 may indeed function as a scaffold protein, linking different signalling pathways. MLK3 mutations were reported, for the first time, in 2010 by our group. Missense MLK3 mutations were found to be able to harbour transforming and tumourigenic potential. Two of the mutations (P252H and R799C) were found to show an invasive behaviour. Taking this data into account we generated HEK293 stable cell lines harbouring these mutations in order to identify associated cellular effects and evaluate which molecular targets were dependent of these two MLK3 mutants. We found that a mutation in MLK3 kinase domain (P252H) confers different properties when compared to a one localized in the proline-rich domain. P252H mutation seems to induce increased cell migration, while R799C seems to interfere with cell differentiation. Furthermore, we verified that both mutations regulate the WNT pathway in distinct manner, either through the activation of the canonical or non-canonical pathway. In summary, we showed that two of the MLK3 mutations previously described interfere with crucial pathways of colorectal development and in this way contribute to colorectal tumourigenesis

Light-inducible transcriptomic and epigenomic changes underlying brain plasticity in honeybees

Dissertação de Mestrado apresentada à Faculdade de Letras da Universidade de Coimbra.Pretendemos, com esta dissertação, fundamentar a categorização como ritual laico da Arte como Veículo, propósito da última fase do trabalho de Jerzy Grotowski, discutindo os modos particulares dessa categorização. No primeiro capítulo expomos, resumidamente, o percurso artístico de Grotowski e as principais influências que marcaram o seu pensamento. Explicamos os conceitos fundamentais que estruturam a sua prática artística e ensaiamos uma definição para a Arte como Veículo. Finalizamos o capítulo com uma discussão sobre a categorização como ritual das criações performativas produzidas segundo este modelo. No segundo capítulo abordamos o ritual como performance e discutimos a origem ritual dos géneros estéticos performativos. Apresentamos definições operativas de ritual e performance e abordamos os principais aspectos do ritual enquanto performance, recorrendo sobretudo à Antropologia da Performance de Victor Turner. No final do capítulo exploramos a categorização da Arte como Veiculo como ritual, à luz da Antropologia da Performance. No terceiro capítulo fazemos um estudo sumário de um ritual tradicional, o culto dos Theyyams do Norte Malabar, na Índia. Contextualizamos e descrevemos o ritual e algumas das suas particularidades. Relatamos as impressões recolhidas durante um estudo de campo na região, à luz da experiência da Arte como Veículo e dos aspectos realçados pela Antropologia da Performance. Concluímos com a enumeração de resultados obtidos e a confrontação entre o que se apurou na investigação sobre a Arte como Veículo e as impressões recolhidas no estudo do Theyyam, apontando-se desenvolvimentos que possam futuramente confirmar ou reforçar os resultados agora apresentados.With this dissertation I intend to justify the categorization as a secular ritual of the Art as Vehicle, the last phase of Jerzy Grotowski's work, discussing the particular ways of this categorization. In the first chapter I briefly expose the artistic course of Grotowski and the main influences that marked his thought. I explain the fundamental concepts that structure his artistic practice and I essay a definition for Art as Vehicle. I end the chapter with a discussion of the categorization as a ritual of performing works created according to this model. In the second chapter I address the ritual as performance and briefly discuss the ritual origin of performative aesthetic genres. I propose operative definitions for ritual and performance and I enumerate the main aspects of ritual as performance, calling upon, mostly, the Anthropology of Performance from Victor Turner. At the end of the chapter I explore the categorization as ritual of Art as Vehicle at the light of the Anthropology of Performance. In the third chapter I make a summary study of a traditional ritual, the worship of Theyyams in the North Malabar, India. I contextualize and describe the ritual and some of its special features. I report the impressions gathered during a field study in the region, at the light of the experience of Art as Vehicle and of the aspects highlighted by the Anthropology of Performance. I conclude with an enumeration of results and the confrontation between what was found in the research on Art as Vehicle and the impressions gathered in the study of Theyyam, pointing out future developments that may confirm or strengthen the results now presented