Protein kinase D promotes activity-dependent AMPA receptor endocytosis in hippocampal neurons.

α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA) type glutamate receptors (AMPARs) mediate the majority of fast excitatory neurotransmission in the brain. The continuous trafficking of AMPARs into and out of synapses is a core feature of synaptic plasticity, which is considered as the cellular basis of learning and memory. The molecular mechanisms underlying the postsynaptic AMPAR trafficking, however, are still not fully understood. In this work, we demonstrate that the protein kinase D (PKD) family promotes basal and activity-induced AMPAR endocytosis in primary hippocampal neurons. Pharmacological inhibition of PKD increased synaptic levels of GluA1-containing AMPARs, slowed down their endocytic trafficking and increased neuronal network activity. By contrast, ectopic expression of constitutive active PKD decreased the synaptic level of AMPARs, while increasing their colocalization with early endosomes. Our results thus establish an important role for PKD in the regulation of postsynaptic AMPAR trafficking during synaptic plasticity.

Fenología de Crescentia alata (Bignoniaceae) en Guanacaste, Costa Rica

Los estudios fenológicos generan información que contribuye con el conocimiento de las relaciones entre especies y componentes abióticos de los ecosistemas, disponibilidad de alimento para animales y regeneración de cobertura boscosa. Crescentia alata es una especie arbórea abundante en el bosque tropical seco (BTs); su importancia ecológica, cultural y económica ha sido ampliamente reconocida y por eso existe interés en reproducir esta especie, pero antes es necesario conocer detalladamente su desarrollo fenológico. El objetivo de este estudio fue describir la fenología de C. alata en el BTs de Costa Rica. Se seleccionaron 20 árboles reproductivos en el Parque Nacional Santa Rosa para observar las siguientes fenofases: follaje, floración y fructificación por 14 meses entre 2015 y 2016. Esta especie produjo más follaje en junio, máxima floración en junio y octubre y mayor número de frutos maduros en enero. Los patrones fenológicos en C. alata se relacionaron con factores climáticos comunes, sobre todo precipitación, temperatura y humedad relativa. Los resultados más relevantes de este estudio podrían contribuir a la propagación, el manejo adecuado y la conservación de esta especie.

Phenological studies generate information that contributes knowledge on relationships of species and abiotic components of ecosystems, availability of food for animals and regeneration of forest cover. Crescentia alata is an abundant tree species in tropical dry forests; its ecological, cultural and economic importance has been widely recognized and for this reason there is an interest in reproducing this species, but previously it is necessary to understand its detailed phenological development. The aim of this work was to describe C. alata phenology in dry Costa Rican forests. Twenty reproductive trees were selected at the Santa Rosa National Park to observe phenophases (leaf flushing, flower production, and fructification) during 14 months from 2015 to 2016. Most foliage was observed in June, maximal floration in June and October, and the highest ripe-fruit number in January. Phenological patterns in C. alata were related to common climatic factors as rainfall, temperature, and relative humidity; other factors considered were wind speed, and sun radiation. The most significant phenological data registered for C. alata in this work may contribute to a better management and conservation of this species.

Germinación de semillas de Crescentia alata (Bignoniaceae) en distintas condiciones de temperatura, luminosidad y almacenamiento

Crescentia alata (Bignoniaceae) es una especie arborescente de gran interés cultural y económico desde México hasta Costa Rica. Sin embargo, la protección de las poblaciones naturales y el establecimiento de plantaciones son limitados por la carencia de información sobre germinación de semillas y crecimiento de plántulas. Este estudio pretende caracterizar los frutos y las semillas, evaluar el proceso de germinación a diferentes temperaturas y niveles de luminosidad, y determinar las condiciones óptimas de temperatura, humedad y almacenamiento para mantener viables las semillas. Se midieron altura, diámetro y masa de frutos, así como largo, ancho y masa de semillas; además, se contó el número de semillas por fruto. Asimismo, se evaluó el porcentaje de germinación a cinco temperaturas (15, 20, 30, 20-30 y 25-30 °C), en condiciones de luz-oscuridad, con almacenamiento a tres temperaturas (5° C, 15 °C y ambiente: 22-24 °C) durante 36 meses. También se observó la viabilidad de las semillas conservadas dentro del fruto. El valor promedio del índice de redondez (IR) fue -1.86; esto indica que los frutos son redondeado-achatados. En promedio el fruto midió 7.90 ± 2.58 cm de altura y 9.62 ± 1.21 cm de diámetro; las semillas midieron 0.75 ± 0.07 cm de largo y 0.67 ± 0.05 cm de ancho. La masa promedio del fruto fue 414.57 g y cada fruto tuvo en promedio ca. 691 semillas, que no germinaron a 15 °C ni a 20 °C; en la oscuridad disminuyó la germinación y la viabilidad de las semillas se redujo cuando se almacenaron a temperatura ambiente (22-24 °C) y cuando permanecieron dentro del fruto. Los resultados indican que las semillas de C. alata germinan mejor a 30 °C, en condiciones de luz y separadas de la pulpa del fruto antes de almacenarse; además, almacenadas a temperaturas bajas (5 °C y 15 °C) los porcentajes de germinación y la viabilidad se mantienen altos (ca. 90 %) hasta por tres años. Estos datos pueden contribuir a mejorar el almacenamiento de semillas y la obtención de plántulas para propagación; así podría aumentar el tamaño de las poblaciones con fines económicos o de conservación, lo que favorecería tanto a la especie estudiada como al bosque tropical seco en que habita.

Crescentia alata is a natural resource with cultural and economic value from Mexico to Costa Rica. Nevertheless, protection of natural populations and establishment of plantations are limited by lack of information on seed germination and plant growth. This study aims to characterize size, weight and number of fruits and seeds, to evaluate the seed germination process at different temperatures and light conditions, and to determine the optimal conditions of temperature, humidity, and storage periods for viable seeds. We measured germination at five different temperatures (15, 20, 30, 20-30, and 25-30 °C), in light-dark conditions, with seed storage at three temperatures (5 °C, 15 °C, and ambient temperature: 22-24 °C) during 36 months. Mean values: fruit roundness index -1.86 (i.e. they are flattened-rounded). Fruit height 7.90 ± 2.58 cm, diameter 9.62 ± 1.21 cm; seeds were 0.75 ± 0.07 cm long and 0.67 ± 0.05 cm wide. Fruit mass 414.57 g; each fruit contained on average ca. 691 seeds. Seeds did not germinate at 15 °C or 20 °C; germination decreased in darkness; germination and viability decreased when seeds were stored at ambient temperature (22-24 °C), and when they were preserved inside fruits. The seeds of C. alata germinate better at 30 °C, exposed to light, and separated from the pulp before storage. When seeds are stored at low temperatures (5 °C and 15 °C), high germination and viability percentages (ca. 90 %) can be maintained for three years, allowing conservation programs for the species.

Efecto del almacenamiento ex situ de semillas y de condiciones lumínicas sobre la tasa de crecimiento de plántulas de Crescentia alata (Bignoniaceae)

En el bosque tropical seco, el árbol Crescentia alata (Bignoniaceae) es un recurso cultural y económico, pero han fracasado algunos intentos para establecer plantaciones, que podrían satisfacer la producción comercial y, así, evitar el impacto en las poblaciones naturales. Por tanto, existe la necesidad de generar información biológica sobre esta especie para obtener plantas en condiciones de invernaderos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la tasa de crecimiento de plantas de C. alata obtenidas de semillas que se almacenaron en diferentes períodos y a varias temperaturas, y determinar el efecto de la intensidad de la luz sobre el crecimiento de las plántulas. Se recolectaron frutos en Liberia (Guanacaste, Costa Rica) y se almacenaron semillas por 0, 4, 8 y 14 meses a 5 °C, 15 °C y a temperatura ambiente (22-24 °C). Las plántulas de las semillas almacenadas por 0, 4, 8 y 14 meses se trasplantaron para evaluar el crecimiento después de 8 días, 2 y 16 meses, y en dos condiciones de luminosidad. La morfología de las plántulas de 8 días cambió según el tiempo de almacenamiento. El análisis de componentes principales de la evaluación de 2 meses indica que las variables más significativas fueron biomasa total seca, biomasa seca de hojas, de raíz-vástago, de tallo y de raíz, mientras que en el análisis de la evaluación de 16 meses tales variables fueron biomasa seca de raíz, de raíz-vástago y de hojas, también número de hojas y longitud del vástago. El área foliar específica de plantas con 16 meses de edad obtenidas de semillas almacenadas 14 meses no cambió con la temperatura de almacenamiento. Además, dos condiciones de luminosidad influyeron en la altura, el diámetro del tallo o el número de hojas. El almacenamiento de semillas a 5 °C y 15 °C favoreció el desarrollo de los cotiledones, así como la longitud de la raíz y del hipocótilo. Plantas de 2 meses obtenidas de 0 y 8 meses asignaron mayor biomasa a raíces que a tallos, mejorando así la absorción de agua. Plantas de 16 meses provenientes de semillas no almacenadas desarrollaron el mayor número de hojas, y aquellas de semillas de 8 meses a 5 °C y 15 °C mostraron tallos más cortos. Las semillas almacenadas hasta 14 meses se convirtieron en plantas bien desarrolladas. Se recomienda a futuros investigadores evaluar la viabilidad a diferentes temperaturas de secado de las semillas y en niveles de intensidad lumínica más contrastantes durante el crecimiento.

The dry tropical forest tree Crescentia alata is a cultural and economical resource, but efforts to establish plantations, which could satisfy commercial production and avoid impact on natural populations, have been unsuccessful. So there is a need to generate biological information on this species for obtaining plants in greenhouses. The aim of this work was to evaluate the vigor and growth rate of C. alata seedlings born from seeds that were stored at different periods and temperatures, and to determine the effect of light intensity on the seedlings. Fruits were collected in Liberia (Guanacaste, Costa Rica) and seeds stored for 0, 4, 8, and 14 months at 5 °C, 15 °C, and ambient temperature (22-24 °C). Seedlings from seeds stored for 0, 4, 8 and 14 months were grown to evaluate growth after 8 days, 2 months, and 16 months, and in two different light conditions. Morphology of 8-day-seedlings changed according to storage time. Principal component analysis of 2-month evaluation indicates that the most significant variables were total dry biomass, dry biomass of leaves, root-shoot, stem, and root, while for the analysis of 16-month evaluation these variables were dry biomass of root, root-shoot, and leaves, also leaf number, and shoot length. Specific leaf area of 16-month plants from seeds stored for 14 months did not change with storage temperature. In addition, two different light conditions influence seedling height, stem diameter or leaf number. Seed storage at 5 °C and 15 °C favored development of seedling cotyledons, and length of both root and hypocotyl. Two month-seedlings from 0M and 8M allocated most biomass to roots and less to stems, enhancing this way water absorption. Sixteen-month-plants from non-stored seeds developed the highest leaf numbers, and those plants from 8M seeds at 5 °C and 15 °C showed shorter stems. Seeds stored up to 14 months kept viable, becoming healthy seedlings. We recommend that future researchers evaluate seed viability at different drying temperatures and more contrasting light levels.

The forgotten habitats in conservation: early successional vegetation

Conservation efforts in terrestrial environments have focused on preserving patches of natural habitats and restoring disturbed habitats, with the main goal of transforming them into forests or habitats that resemble the original conditions. This approach tends to overlook the importance of conserving early successional vegetation (e.g., riverside vegetation, natural regeneration, young secondary forests), which often includes a large number of species (e.g., plants and animals) associated with or restricted to these habitats. In this paper we want to bring to attention the importance of preserving early successional vegetation, and to encourage scientists to investigate, e.g., the diversity, distribution, and species interactions occurring in these habitats. To address these goals, we focus on two main objectives: (1) to identify the common types of early successional vegetation in the Costa Rican Central Valley; and (2) to use some case studies to draw attention to the importance that such areas have as reservoirs of a large portion of the diversity unique to early successional stages. We first include an example to show the diversity of plants in small forest patches immersed in a large urbanized area. We provide general information on the insects that occur in early successional vegetation in urban areas, and in further detail examples of butterflies. Additionally, we provide examples of birds and mammals that are restricted to early successional vegetation, and how the reduction of this vegetation type affects species conservation. Finally, we encourage scientists to investigate these early successional habitats, particularly those species exclusive to early successional stages. Special attention should be paid to endemic species and those with a restricted distribution. Information of this type will make conservation of the diversity contained in these habitats possible.

Los esfuerzos de conservación en ambientes terrestres se han centrado principalmente en la preservación de ambientes naturales y la restauración de diferentes hábitats, con la meta principal de transformar estos ambientes en bosques maduros o hábitats que asemejen las condiciones originales. Este enfoque tiende a pasar por alto la importancia de conservar la vegetación de estados de regeneración temprana (e.g., vegetación riparia, regeneración natural, bosque secundario joven), la cual incluye un gran número de especies (e.g., plantas y animales) asociadas o restringidas a estos hábitats. Con este artículo queremos llamar la atención sobre la importancia de preservar áreas cubiertas con vegetación de sucesión temprana, e instar a científicos y naturalistas a investigar, e.g., la diversidad, distribución, e interacciones entre las especies presentes en estos ambientes. Para apoyar esta meta, nos enfocamos en dos objetivos principales: (1) identificar los tipos más comunes de vegetación pionera en el Valle Central de Costa Rica; y (2) utilizar algunos casos de estudio para llamar la atención sobre la importancia que tales áreas tienen como reservorio de gran parte de la diversidad, mucha de la cual es única de los estados de sucesión temprana. Primero se incluye un ejemplo particular en el cual se muestra la diversidad de plantas en pequeños fragmentos de bosque y matorral inmersos en una gran área urbanizada. Después se presenta una revisión general de los insectos que habitan en la vegetación de sucesión temprana en áreas urbanas, para luego discutir en mayor detalle ejemplos de mariposas. Además, proporcionamos ejemplos de especies de aves y mamíferos que están restringidos a vegetación de sucesión temprana, y cómo la reducción de este ambiente afecta su conservación. Finalmente, instamos a los científicos de diferentes áreas a investigar los diversos procesos ecológicos e interacciones biológicas inherentes a los estados de regeneración temprana. Especial atención requieren aquellas especies exclusivas o endémicas de estos ambientes. Sin esta información es imposible conservar la diversidad de estos hábitats.

Ras and Rab interactor 1 controls neuronal plasticity by coordinating dendritic filopodial motility and AMPA receptor turnover.

Ras and Rab interactor 1 (RIN1) is predominantly expressed in the nervous system. RIN1-knockout animals have deficits in latent inhibition and fear extinction in the amygdala, suggesting a critical role for RIN1 in preventing the persistence of unpleasant memories. At the molecular level, RIN1 signals through Rab5 GTPases that control endocytosis of cell-surface receptors and Abl nonreceptor tyrosine kinases that participate in actin cytoskeleton remodeling. Here we report that RIN1 controls the plasticity of cultured mouse hippocampal neurons. Our results show that RIN1 affects the morphology of dendritic protrusions and accelerates dendritic filopodial motility through an Abl kinase-dependent pathway. Lack of RIN1 results in enhanced mEPSC amplitudes, indicating an increase in surface AMPA receptor levels compared with wild-type neurons. We further provide evidence that the Rab5 GEF activity of RIN1 regulates surface GluA1 subunit endocytosis. Consequently loss of RIN1 blocks surface AMPA receptor down-regulation evoked by chemically induced long-term depression. Our findings indicate that RIN1 destabilizes synaptic connections and is a key player in postsynaptic AMPA receptor endocytosis, providing multiple ways of negatively regulating memory stabilization during neuronal plasticity.

Brain Insulin-Like Growth Factor-I Directs the Transition from Stem Cells to Mature Neurons During Postnatal/Adult Hippocampal Neurogenesis.

The specific actions of insulin-like growth factor-I (IGF-I) and the role of brain-derived IGF-I during hippocampal neurogenesis have not been fully defined. To address the influence of IGF-I on the stages of hippocampal neurogenesis, we studied a postnatal/adult global Igf-I knockout (KO) mice (Igf-I(-/-) ) and a nervous system Igf-I conditional KO (Igf-I(Δ/Δ) ). In both KO mice we found an accumulation of Tbr2(+) -intermediate neuronal progenitors, some of which were displaced in the outer granule cell layer (GCL) and the molecular layer (ML) of the dentate gyrus (DG). Similarly, more ectopic Ki67(+) - cycling cells were detected. Thus, the GCL was disorganized with significant numbers of Prox1(+) -granule neurons outside this layer and altered morphology of radial glial cells (RGCs). Dividing progenitors were also generated in greater numbers in clonal hippocampal stem cell (HPSC) cultures from the KO mice. Indeed, higher levels of Hes5 and Ngn2, transcription factors that maintain the stem and progenitor cell state, were expressed in both HPSCs and the GCL-ML from the Igf-I(Δ/Δ) mice. To determine the impact of Igf-I deletion on neuronal generation in vivo, progenitors in Igf-I(-/-) and Igf-I(+/+) mice were labeled with a GFP-expressing vector. This revealed that in the Igf-I(-/-) mice more GFP(+) -immature neurons were formed and they had less complex dendritic trees. These findings indicate that local IGF-I plays critical roles during postnatal/adult hippocampal neurogenesis, regulating the transition from HPSCs and progenitors to mature granule neurons in a cell stage-dependent manner. Stem Cells 2016;34:2194-2209.

Legado imperecedero de un botánico costarricense singular: -Jorge Gómez Laurito (1947-2014)-

The life and professional work of the Costa Rican botanist Jorge Gómez Laurito (1947-2014) are here depicted. His 91 scientific publications and 50 new plant taxa (including a family, a genus, and 48 species) represent a long-lasting legacy. The description and publication of Ticodendraceae was his most notable professional achievement. Rev. Biol. Trop. 62 (4): 1261-1272. Epub 2014 December 01.

Aquí se relata la vida y se analiza la obra profesional del botánico costarricense Jorge Gómez Laurito (1947-2014). Su legado más perdurable son 91 publicaciones científicas y 50 taxa nuevos de plantas (una familia, un género y 48 especies). La descripción y publicación de Ticodendraceae fue su mayor logro profesional.

[Enduring legacy of a unique botanical Costa Rica - Jorge Gómez Laurito (1947-2014)]. / Legado imperecedero de un botánico costarricense singular--Jorge Gómez Laurito (1947-2014).

The life and professional work of the Costa Rican botanist Jorge Gómez Laurito (1947-2014) are here depicted. His 91 scientific publications and 50 new plant taxa (including a family, a genus, and 48 species) represent a long-lasting legacy. The description and publication of Ticodendraceae was his most notable professional achievement.

El Herbario USJ de Costa Rica: trayectoria y contribuciones / USJ Herbarium of Costa Rica: history and contributions

In 2011 the Herbarium USJ of the University of Costa Rica became 80 years old and came up with 100 000 specimens of all the taxa that traditional botany studies. Data and figures on the history, the founders, and contributions of USJ to the knowledge of Costa Rican flora are summarized.

En 2011 el Herbario USJ de Costa Rica cumplió 80 años y llegó a 100 000 especímenes de todos los taxa que estudia la botánica. Se anotan datos y cifras sobre historia, fundadores y contribuciones de USJ al conocimiento florístico de Costa Rica.

[USJ Herbarium of Costa Rica: history and contributions]. / El Herbario USJ de Costa Rica: trayectoria y contribuciones.

In 2011 the Herbarium USJ of the University of Costa Rica became 80 years old and came up with 100 000 specimens of all the taxa that traditional botany studies. Data and figures on the history, the founders, and contributions of USJ to the knowledge of Costa Rican flora are summarized.

Caracterización florística y estructural de tres fragmentos boscosos secundarios en Cartago, Costa Rica / Floristic and structural characterization of three secondary forest fragments in Costa Rica

Floristic and structural characterization of three secondary forest fragments in Costa Rica. Observations on successional development and floristic composition were made in 25 plots (10x2 m) established in three contiguous secondary forest fragments of the Lankester Botanical Garden, Costa Rica. Human activities favored forest regeneration there by 1) protecting an abandoned farm and pasture area since 1970, and 2) planting and propagating plant species. Planting successfully growing native and introduced species can accelerate the succession process, avoid dominance of pioneer or invasive species, and increase species diversity faster than in common successional processes. Natural diversification slowed down as natural vegetation surrounding the secondary fragments was disappearing, with a consequent reduction or lost of seed input and other reproductive sources, such as spores and stalks. introduced plant species became naturalized in these forests, their reproduction is successful, and some of them are invasive. This study proposes general paths to help Neotropical forest restoration processes by combining natural succession and planting of native species. Rev. Biol. Trop. 57 (Suppl. 1): 69-82. Epub 2009 November 30.

Se realizaron observaciones sobre sucesión y composición florística en 25 parcelas de 10 m x 2 m en tres fragmentos boscosos secundarios, contiguos, del Jardín Botánico Lankester, Costa Rica. La intervención humana fue positiva en la regeneración de estos fragmentos por 1) protección de una antigua área de cultivo y pastoreo desde 1970, y 2) siembra y propagación de especies vegetales. Se comprobó que el cultivo de plantas nativas e introducidas de crecimiento exitoso puede acelerar el proceso de regeneración, impedir la dominancia de especies pioneras o invasoras y aumentar la diversidad de especies más rápidamente que en procesos comunes de sucesión. La diversificación natural se redujo a medida que la vegetación natural de los alrededores de los fragmentos fue desapareciendo, con una consecuente disminución o erradicación de semillas y otros propágulos, tales como esporas y tallos. Especies introducidas se naturalizaron en estos bosques, se propagan fácilmente y algunas son invasoras. Este estudio propone pautas generales para facilitar la regeneración de bosques neotropicales al combinar regeneración natural y cultivo de especies nativas.

Plants and butterflies of a small urban preserve in the Central Valley of Costa Rica / Plantas y mariposas de una pequeña reserva urbana en el Valle Central de Costa Rica

Costa Rica’s most populated area, the Central valley, has lost much of its natural habitat, and the little that remains has been altered to varying degrees. Yet few studies have been conducted to assess the need for conservation in this area. We present preliminary inventories of plants, butterflies, and day-flying moths of the Reserva Ecológica Leonelo Oviedo (RELO), a small Premontane Moist Forest preserve within the University of Costa Rica campus, located in the urbanized part of the valley. Butterflies are one of the best bio-indicators of a habitat’s health, because they are highly sensitive to environmental changes and are tightly linked to the local flora. A description of the RELO’s physical features and its history is also presented with illustrations. Approximately 432 species of ca. 334 genera in 113 families of plants were identified. However, only 57 % of them represent species native to the Premontane Moist Forest of the region; the rest are either exotic or species introduced mostly from lowland. More than 200 species of butterflies in six families, including Hesperiidae, have been recorded. Rev. Biol. Trop. 57 (Suppl. 1): 31-67. Epub 2009 November 30.

Por ser el área más poblada del país, el valle Central de Costa Rica perdió su hábitat natural; lo poco que queda ha sido alterado en grados variados. Sin embargo, se han realizado algunos estudios para evaluar la necesidad de conservación en esta área. Se presentan inventarios preliminares de plantas, mariposas y polillas diurnas de la Reserva Ecológica Leonelo Oviedo (RELO); una pequeña reserva de bosque húmedo premontano en del campus de la Universidad de Costa Rica, ubicado en la parte urbanizada del valle. Las mariposas diurnas son uno de los mejores bio-indicadores de la salud del hábitat, porque son muy sensibles a los cambios del ambiente y están estrechamente ligadas a la flora local. Se presenta también una descripción de los caracteres físicos y la historia de la RELO, con ilustraciones. Se identificaron aproximadamente 432 especies de ca. 334 géneros en 113 familias de plantas. Sin embargo, solamente 57% de ellas son especies nativas del bosque húmedo premontano de la región; el resto son especies exóticas o introducidas en su mayoría desde tierras bajas. Se han registrado más de 200 especies de mariposas diurnas en seis familias, incluyendo Hesperiidae.