Micro Insert: A Prototype Full-Ring PET Device for Improving the Image Resolution of a Small-Animal PET Scanner

A full-ring PET insert device should be able to enhance the image resolution of existing small-animal PET scanners. Methods: The device consists of 18 high-resolution PET detectors in a cylindric enclosure. Each detector contains a cerium-doped lutetium oxyorthosilicate array (12 x 12 crystals, 0.72 x 1.51 x 3.75 mm each) coupled to a position-sensitive photomultiplier tube via an optical fiber bundle made of 8 x 16 square multiclad fibers. Signals from the insert detectors are connected to the scanner through the electronics of the disabled first ring of detectors, which permits coincidence detection between the 2 systems. Energy resolution of a detector was measured using a Ge-68 point source, and a calibrated 68Ge point source stepped across the axial field of view (FOV) provided the sensitivity profile of the system. A Na-22 point source imaged at different offsets from the center characterized the in-plane resolution of the insert system. Imaging was then performed with a Derenzo phantom filled with 19.5 MBq of F-18-fluoride and imaged for 2 h; a 24.3-g mouse injected with 129.5 MBq of F-18-fluoride and imaged in 5 bed positions at 3.5 h after injection; and a 22.8-g mouse injected with 14.3 MBq of F-18-FDG and imaged for 2 h with electrocardiogram gating. Results: The energy resolution of a typical detector module at 511 keV is 19.0% +/- 3.1 %. The peak sensitivity of the system is approximately 2.67%. The image resolution of the system ranges from 1.0- to 1.8-mm full width at half maximum near the center of the FOV, depending on the type of coincidence events used for image reconstruction. Derenzo phantom and mouse bone images showed significant improvement in transaxial image resolution using the insert device. Mouse heart images demonstrated the gated imaging capability of the device. Conclusion: We have built a prototype full-ring insert device for a small-animal PET scanner to provide higher-resolution PET images within a reduced imaging FOV. Development of additional correction techniques are needed to achieve quantitative imaging with such an insert.

Identification of vhhP2, a novel genetic marker of Vibrio harveyi, and its application in the quick detection of V. harveyi from animal specimens and environmental samples

Aims: To investigate the species-specific prevalence of vhhP2 among Vibrio harveyi isolates and the applicability of vhhP2 in the specific detection of V. harveyi from crude samples of animal and environmental origins. Methods and Results: A gene (vhhP2) encoding an outer membrane protein of unknown function was identified from a pathogenic V. harveyi isolate. vhhP2 is present in 24 V. harveyi strains isolated from different geographical locations but is absent in 24 strains representing 17 different non-V. harveyi species, including V. parahaemolyticus and V. alginolyticus. A simple polymerase chain reaction method for the identification of V. harveyi was developed based on the conserved sequence of vhhP2. This method was demonstrated to be applicable to the quick detection of V. harveyi from crude animal specimens and environmental samples. The specificity of this method was tested by applying it to the examination of two strains of V. campbellii, which is most closely related to V. harveyi. One of the V. campbellii strains was falsely identified as V. harveyi. Conclusions: vhhP2 is ubiquitously present in the V. harveyi species and is absent in most of the non-V. harveyi species; this feature enables vhhP2 to serve as a genetic marker for the rapid identification of V. harveyi. However, this method can not distinguish some V. campbellii strains from V. harveyi. Significance and Impact of the Study: the significance of our study is the identification of a novel gene of V. harveyi and the development of a simple method for the relatively accurate detection of V. harveyi from animal specimens and environmental samples.

Role of animal pole protuberance and microtubules during meiosis in sea cucumber Apostichopus japonicus oocytes

Fully grown oocytes of Apostichopus japonicus have a cytoplasmic protuberance where the oocyte attaches to the follicle. The protuberance and the oolamina located on the opposite side of the oocyte indicate the animal-vegetal axis. Two pre-meiotic centrosomes are anchored to the protuberance by microtubules between centrosomes and protuberance. After meiosis reinitiation induced by DTT solution, the germinal vesicle (GV) migrates towards the protuberance. The GV breaks down after it migrates to the oocyte membrane on the protuberance side. The protuberance then contracts back into the oocyte and the first polar body extrudes from the site of the former protuberance. The second polar body forms beneath the first. Thus the oocyte protuberance indicates the presumptive animal pole well before maturation of the oocyte.

Diversidade genética em populações naturais de vassourão-branco (Piptocarpha angustifolia) por marcador RAPD.

Os projetos com espécies nativas dependem da disponibilidade de sementes e mudas nas quantidades requeridas e com a qualidade apropriada. O mercado, contudo, não oferece sementes de inúmeras espécies, e para a maioria inexistem estudos visando conhecer a distribuição espacial dos genótipos nas populações naturais, informação indispensável para formação de lotes de sementes com qualidade genética, entre as quais o vassourão-branco (Piptocarpha angustifolia Dúsen ex Malme). O vassourão-branco é comum nas clareiras, capoeirões e no estrato secundário da Floresta com Araucária. Além das aptidões madeireiras e para recuperação ambiental, apresenta potencial para compor sistemas silvipastoris. O objetivo deste trabalho foi quantificar a diversidade genética intra e inter-populacional. As árvores amostradas de vassourão-branco, das quais foram coletadas folhas para extração do DNA genômico, estão localizadas em fragmentos florestais em Curitiba e São José dos Pinhais, PR, e Rio Negrinho, SC. Para extração do DNA genômico, foram utilizadas duas folhas com tecido jovem, pesando aproximadamente dois gramas, que foram maceradas em almofariz após adição de nitrogênio líquido. A extração do DNA genômico das folhas do vassourão-branco foi eficiente com qualidade e nas quantidades requeridas para execução da metodologia da PCR-RAPD. As diversidades genéticas entre as populações de Rio Negrinho, e Curitiba e entre São José dos Pinhais, e Rio Negrinho, foi moderada, contudo, entre Curitiba e São José dos Pinhais foi grande. A correlação entre a distância geográfica e dissimilaridade genética entre as populações foi baixa. Não houve correlação entre a distância física e a similaridade genética entre as árvores amostradas nas três populações. A maior parte da diversidade genética encontra-se dentro das populações.

Computação da Seleção Genômica Ampla (GWS).

Métodos para GWS; Teoria dos métodos de regressão; Computação do método Random (Ridge) Regression BLUP (RR-BLUP/GWS); Fenótipos corrigidos; Frequências alélicas, variância dos marcadores e herdabilidade; Marcadores codominantes (SNP) ? Modelo genotípico; Marcadores dominantes (DArT) - Modelo genotípico; Marcadores codominantes (SNP) ? Modelo gamético ou alélico; Número de marcadores com efeitos significativos; Populações de estimação, validação e seleção; População de validação e Jacknife; Correlação e regressão entre valores genéticos preditos e fenótipos na população de validação; Análise de associação na GWAS; Software Selegen Genômica: Random (Ridge) Regression BLUP: RR-BLUP/GWS; Exemplo aplicado ao melhoramento do eucalipto.

Variabilidade genética em acessos e cultivares de quatro espécies de Brachiaria estimada por marcadores RAPD.

A importância do gênero Brachiaria para o desenvolvimento da pecuária nas regiões tropicais e subtropicais é notória. Brachiaria brizantha, Brachiaria decumbens, Brachiaria ruziziensis e Brachiaria humidicola estão entre as principais espécies utilizadas como forrageiras e fazem parte do programa de melhoramento da Embrapa Gado de Corte. Neste trabalho, a técnica de Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) foi utilizada para estimar a variabilidade genética em 14 genótipos dessas quatro espécies, incluindo cultivares e acessos utilizados como genitores em cruzamentos inter e intra-específicos. Foram utilizados 47 primers que amplificaram 396 bandas, escoradas como "1" para presença e "0" para ausência, e uma matriz de similaridade genética foi construída usando o coeficiente de Jaccard. Os valores de similaridade genética variaram de 0,49 a 0,87, dos quais os acessos mais similares (C48 e B105) pertencem à mesma espécie, B. brizantha. As cultivares B. brizantha cv. Marandu e B. humidicola cv. BRS Tupi foram as mais divergentes. As análises de agrupamento obtidas pelos métodos Unweighted Pair-group Method with Arithmetical Average (UPGMA) e de Tocher foram similares, dividindo os acessos em quatro grupos que correspondem às espécies estudadas. O dendrograma obtido com o método UPGMA mostrou que B. brizantha, B. decumbens e B. ruziziensis são geneticamente mais próximas entre si do que B. humidicola. Além disso, este trabalho possibilitou a identificação de primers que podem ser utilizados com a finalidade de identificação precoce de híbridos quando esses genótipos forem utilizados como genitores.

Análise da variabilidade intra-espécie dos genes pld e rpoB de Corynebacterium pseudotuberculosis por meio de marcadores PCR-RFLP.

Corynebacterium pseudotuberculosis é o agente etiológico da linfadenite caseosa em ovinos e caprinos, uma doença infectocontagiosa crônica caracterizada por abscessos em linfonodos superficiais ou internos. Os animais acometidos podem apresentar lesões internas ou externas, o que representa perdas econômicas graves na caprinovinocultura, como o comprometimento da produção de lã em ovinos, deficiência reprodutiva, condenação da carne ou morte do animal. Uma vez estabelecida a infecção no rebanho, torna-se difícil sua erradicação. Com o objetivo de avaliar a variabilidade genética intra-espécie em C. pseudotuberculosis, 31 isolados provenientes de seis municípios do Estado de Pernambuco, sendo 23 de caprinos e oito de ovinos, tiveram os seus DNAs genômicos extraídos e analisados por reação em cadeia da polimerase e análise de polimorfismos por tamanho de fragmentos de restrição (PCR-RFLP). Os locis escolhidos foram os genes pld e rpoB, cujas seqüências dos oligonucleotídeos amplificaram fragmentos de 924 e 447 pares de bases (pb), respectivamente. Os produtos da amplificação foram digeridos com as enzimas Pst I e Msp I (gene pld) e HpyCh4 IV e Msp I (gene rpoB). Os fragmentos de restrição foram corridos em gel de poliacrilamida a 15%, os quais foram corados com brometo de etídeo. Para o gene pld, digerido com a enzima Pst I, foram obtidos fragmentos de 566, 195, 91 e 72 pb; e com a enzima Msp I, fragmentos de 395, 369, 108 e 52 pb. O gene rpoB digerido com a enzima HpyCh4 IV apresentou fragmentos de 235, 126 e 86 pb; e com a enzima Msp I apresentou fragmentos de 222, 93, 78 e 54 pb. O padrão de bandas obtido para os 31 isolados de C. pseudotuberculosis, analisados neste estudo, foi monomórfico, não havendo, portanto, polimorfismo entre os diferentes isolados, independentes da espécie hospedeira ou da área geográfica estudada, o que corrobora com o padrão homogêneo da infecção para a região.

Análise da diversidade genética em Stylosanthes guianensis utilizando marcadores RAPD.

O conhecimento da variabilidade genética e da relação entre diferentes acessos de Stylosanthes guianensis é importante para maximizar o uso dos recursos genéticos disponíveis. Este trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade genética em 20 acessos dessa espécie, pertencentes ao banco de germoplasma da Embrapa Gado de Corte, usando marcadores RAPD (DNA Polimórfico Amplificado ao Acaso). Foram selecionados 40 primers randômicos, que produziram um total de 210 bandas; destas, 82 polimórficas (39,05%). Os dados obtidos foram utilizados para gerar uma matriz de similaridade genética usando o coeficiente de Jaccard. A similaridade genética variou de 0,747 a 0,945, o que indicou uma variabilidade genética pouco acentuada entre os acessos estudados. Os acessos com menor similaridade genética foram SG01 e SG14. Os resultados das análises de agrupamento com os métodos UPGMA (Agrupamento com Média Aritmética Não Ponderada) e Tocher foram similares. Apesar da baixa variabilidade genética detectada entre os 20 acessos, estes foram separados em nove grupos distintos pelo método UPGMA e seis grupos pelo método de Tocher.

Estudo da variabilidade genética de plantas oriundas da embriogênese somática de genótipos de batata-doce utilizando marcadores RAPD.

2005