Transmission electron microscopy in cell biology: sample preparation techniques and image information

Transmission electron microscopy is a proven technique in the field of cell biology and a very useful tool in biomedical research. Innovation and improvements in equipment together with the introduction of new technology have allowed us to improve our knowledge of biological tissues, to visualizestructures better and both to identify and to locate molecules. Of all the types ofmicroscopy exploited to date, electron microscopy is the one with the mostadvantageous resolution limit and therefore it is a very efficient technique fordeciphering the cell architecture and relating it to function. This chapter aims toprovide an overview of the most important techniques that we can apply to abiological sample, tissue or cells, to observe it with an electron microscope, fromthe most conventional to the latest generation. Processes and concepts aredefined, and the advantages and disadvantages of each technique are assessedalong with the image and information that we can obtain by using each one ofthem.

Atomic force microscopy: probing the nanoworld

Atomic Force Microscope and related techniques have played a key role in the development of the nanotechnology revolution that is taking place in science. This paper reviews the basic principles behind the technique and its different operation modes and applications, pointing out research worksperformed in the Nanometric Techniques Unit of the CCiTUB in order to exemplify the vast array of capabilities of these instruments.

Surface reconstruction from microscopic images in optical lithography.

This paper presents a method to reconstruct 3D surfaces of silicon wafers from 2D images of printed circuits taken with a scanning electron microscope. Our reconstruction method combines the physical model of the optical acquisition system with prior knowledge about the shapes of the patterns in the circuit; the result is a shape-from-shading technique with a shape prior. The reconstruction of the surface is formulated as an optimization problem with an objective functional that combines a data-fidelity term on the microscopic image with two prior terms on the surface. The data term models the acquisition system through the irradiance equation characteristic of the microscope; the first prior is a smoothness penalty on the reconstructed surface, and the second prior constrains the shape of the surface to agree with the expected shape of the pattern in the circuit. In order to account for the variability of the manufacturing process, this second prior includes a deformation field that allows a nonlinear elastic deformation between the expected pattern and the reconstructed surface. As a result, the minimization problem has two unknowns, and the reconstruction method provides two outputs: 1) a reconstructed surface and 2) a deformation field. The reconstructed surface is derived from the shading observed in the image and the prior knowledge about the pattern in the circuit, while the deformation field produces a mapping between the expected shape and the reconstructed surface that provides a measure of deviation between the circuit design models and the real manufacturing process.

Stomatal analysis of citrus somatic hybrids obtained by protoplast fusion

The objective of this work was to evaluate leaf epidermis morphological characteristics of three citrus somatic hybrids, compared to their parents. Parental and somatic hybrid young leaves were collected and processed for scanning electron microscope observations. Citrus polyploid hybrids have fewer stomata per area and these are larger compared to their diploid parental parents. No differences in internal arrangement of the stomatal cells were detected between parental plants and somatic hybrids. Additional studies may determine if these differences will influence physiological behavior of the plants in the field.

Fuzzy logic algorithm to extract specific interaction forces from atomic force microscopy data

The atomic force microscope is not only a very convenient tool for studying the topography of different samples, but it can also be used to measure specific binding forces between molecules. For this purpose, one type of molecule is attached to the tip and the other one to the substrate. Approaching the tip to the substrate allows the molecules to bind together. Retracting the tip breaks the newly formed bond. The rupture of a specific bond appears in the force-distance curves as a spike from which the binding force can be deduced. In this article we present an algorithm to automatically process force-distance curves in order to obtain bond strength histograms. The algorithm is based on a fuzzy logic approach that permits an evaluation of "quality" for every event and makes the detection procedure much faster compared to a manual selection. In this article, the software has been applied to measure the binding strength between tubuline and microtubuline associated proteins.

Maladie d'Alzheimer : Etude des marqueurs pathologiques dans le cortex frontal humain et corrélations anatomo-cliniques

La maladie d'Alzheimer (MA), forme de démence la plus fréquente, est caractérisée précocement par des troubles de la mémoire, puis par une détérioration cognitive progressive, corrélée avec la progression des lésions cérébrales que sont les dépôts de protéine ß-amyloïde, notamment dans les plaques séniles, et la dégénérescence neurofibrillaire qui touche en priorité les grands neurones pyramidaux de l'hippocampe et du cortex cérébral. La perte ou les dommages synaptiques sont aussi prépondérants et conduisent à la mort neuronale et à la perte de réseaux fonctionnels notamment au niveau des protéines présynaptiques comme la synaptophysine et postsynaptiques comme PSD-95 (Leuba et al. 2008), ainsi que des récepteurs NMDA (NMDAR) liés à PSD-95 et jouant un rôle prédominant dans le fonctionnement synaptique. Notre étude s'est portée une des régions du cortex frontal correspondant à l'aire de Brodmann 10, encore peu étudiée dans la littérature scientifique, qui peut être touchée de manière plus ou moins importante dans la MA, entraînant des troubles de l'humeur et du comportement ainsi que des répercussions sur les fonctions exécutives. L'étude a pour but d'identifier et de quantifier les dépôts de protéine ß-amyloïde et les lésions neurofibrillaires ainsi que les changements de protéines synaptiques et de récepteurs NMDA dans cette région entre une population contrôle et AD, et de la comparer avec d'autres régions déjà partiellement étudiées dans le laboratoire, notamment l'aire 9 qui lui est adjacente et les aires cingulaires 24 et 25. L'analyse est faite de manière qualitative et semi-quantitative au microscope optique sur des coupes colorées avec des méthodes immunohistochimiques. De possibles corrélations anatomo-cliniques sont recherchées dans les cas AD. La région FC10 est touchée par la MA avec une présence de plaques séniles et de dégénérescences neurofibrillaires plus marquées chez les cas atteints de la MA ce qui n'est pas le cas des protéines synaptiques. Le comportement des deux marqueurs pathologiques dans FC10 est comparable aux autres régions cérébrales étudiées notamment à la région adjacente, FC9, contrairement aux marqueurs synaptiques qui selon la région ont un comportement plus variable. L'effet de l'âge dans l'évolution de la physiopathologie de la MA pour les marqueurs pathologiques a été mis en évidence dans la région FC10. Les régions EC et FC9 n'ont pas montré de microhémorragie synonyme d'une possible contribution vasculaire. L'étude de cette région a permis de mettre en évidence l'implication de FC10 dans la MA. Elle montre des points communs avec les autres régions cérébrales notamment vis-à-vis des plaques séniles et des DNF.

Low latitude Paleocene to early Eocene radiolarian systematics, biochronology and paleoenvironmental analysis

Highly diverse radiolarian faunas of latest Maastrichtian to early Eocene age have been recovered from the low latitude realm in order to contribute to the clarification of radiolarian taxonomy, construct a zonation based on a discrete sequence of co-existence intervals of species ranging from the late Paleocene to early Eocene and to describe a rich low latitude latest Cretaceous to late Paleocene fauna. 225 samples of late Paleocene to early Eocene age have been collected from ODP Leg 171 B-Hole 1051 A (Blake Nose), DSDP Leg 43-Site 384 (Northwest Atlantic) and DSDP Leg 10-Sites 86, 94, 95, 96. Sequences consist of mainly pelagic oozes and chalks, with some clay and ash layers. A new imaging technique is devised to perform (in particular on topotypic material) both transmitted light microscopy and SEM imaging on individual radiolarian specimens. SEM precedes transmitted light imaging. Radiolarians are adhered to a cover slip (using nail varnish) which is secured to a stub using conductive levers. Specimens are then photographed in low vacuum (40-50Pa; 0.5mbar), which enables charge neutralization by ionized molecules of the chamber atmosphere. Thus gold coating is avoided and subsequently this allows transmitted light imaging to follow. The conductive levers are unscrewed and the cover slip is simply overturned and mounted with Canada balsam. In an attempt towards a post-Haeckelian classification, the initial spicule (Entactinaria), micro- or macrosphere (Spumellaria) and initial spicule and cephalis (Nassellaria) have been studied by slicing Entactinaria and Spumellaria, and by tilting Nassellaria in the SEM chamber. A new genus of the family Coccodiscidae is erected and Spongatractus HAECKEL is re-located to the subfamily Axopruinae. The biochronology has been carried out using the Unitary Association Method (Guex 1977, 1991). A database recording the occurrences of 112 species has been used to establish a succession of 22 Unitary Associations. Each association is correlated to chronostratigraphy via calcareous microfossils that were previously studied by other authors. The 22 UAs have been united into seven Unitary Associations Zones (UAZones) (JP10- JE4). The established zones permit to distinguish supplementary subdivisions within the existing zonation. The low-latitude Paleocene radiolarian zonation established by Sanfilippo and Nigrini (1998a) is incomplete due to the lack of radiolarian-bearing early Paleocene sediments. In order to contribute to the study of sparsely known low latitude early Paleocene faunas, 80 samples were taken from the highly siliceous Guayaquil Formation (Ecuador). The sequence consists of black cherts, shales, siliceous limestones and volcanic ash layers. The carbonate content increases up section. Age control is supplied by sporadic occurrences of silicified planktonic foraminifera casts. One Cretaceous zone and seven Paleocene zones have been identified. The existing zonation for the South Pacific can be applied to the early-early late Paleocene sequence, although certain marker species have significantly shorter ranges (notably Buryella foremanae and B. granulata). Despite missing marker species in the late Paleocene, faunal distribution correlates reasonably to the Low-Latitude zonation. An assemblage highly abundant in Lithomelissa, Lophophaena and Cycladophora in the upper RP6 zone (correlated by the presence of Pterocodon poculum, Circodiscus circularis, Pterocodon? sp. aff. P. tenellus and Stylotrochus nitidus) shows a close affinity to contemporaneous faunas reported from Site 1121, Campbell Plateau. Coupled with a high diatom abundance (notably Aulacodiscus spp. and Arachnoidiscus spp.), these faunas are interpreted as reflecting a period of enhanced biosiliceous productivity during the late Paleocene. The youngest sample is void of radiolarians, diatoms and sponge spicules yet contains many pyritized infaunal benthic foraminifera which are akin to the midway-type fauna. The presence of this fauna suggests deposition in a neritic environment. This is in contrast to the inferred bathyal slope depositional environment of the older Paleocene sediments and suggests a shoaling of the depositional environment which may be related to a coeval major accretionary event. RESUME DE LA THESE Des faunes de radiolaires de basses latitudes très diversifiées d'âge Maastrichtien terminal à Eocène inférieur, ont été étudiées afin de contribuer à la clarification de leur taxonomie, de construire une biozonation basée sur une séquence discrète d'intervalles de coexistence des espèces d'age Paléocène supérieur à Eocène inférieur et de décrire une riche faune de basse latitude allant du Crétacé terminal au Paléocène supérieur. L'étude de cette faune contribue particulièrement à la connaissance des insaisissables radiolaires de basses latitudes du Paléocène inférieur. 225 échantillons d'âge Paléocène supérieur à Eocène inférieur provenant des ODP Leg 171B-Site 1051A (Blake Nose), Leg DSDP 43-Site 384 (Atlantique Nord -Ouest) et des DSDP Leg 10 -Sites 86, 94, 95, 96, ont été étudiés. Ces séquences sont constituées principalement de « ooze » et de « chalks »pélagiques ainsi que de quelques niveaux de cendres et d'argiles. Une nouvelle technique d'imagerie a été conçue afin de pouvoir prendre conjointement des images en lumière transmise et au Microscope Electronique à Balayage (MEB) de spécimens individuels. Ceci à été particulièrement appliqué à l'étude des topotypes. L'imagerie MEB précède l'imagerie en lumière transmise. Les radiolaires sont collés sur une lame pour micropaléontologie (au moyen de vernis à ongles) qui est ensuite fixée à un porte-objet à l'aide de bras métalliques conducteurs. Les spécimens sont ensuite photographiés en vide partiel (40-50Pa; 0.5mbar), ce qui permet la neutralisation des charges électrostatiques dues à la présence de molécules ionisées dans l'atmosphère de la chambre d'observation. Ainsi la métallisation de l'échantillon avec de l'or n'est plus nécessaire et ceci permet l'observation ultérieure en lumière transmise. Les bras conducteurs sont ensuite dévissés et la lame est simplement retournée et immergée dans du baume du Canada. Dans une approche de classification post Haeckelienne, le spicule initial (Entactinaires), la micro- ou macro -sphère (Spumellaires) et le spicule initial et cephalis (Nassellaires) ont été étudiés. Ceci a nécessité le sectionnement d'Entactinaires et de Spumellaires, et de pivoter les Nassellaires dans la chambre d'observation du MEB. Un nouveau genre de la Famille des Coccodiscidae a été érigé et Spongatractus HAECKEL à été réassigné à la sous-famille des Axopruninae. L'analyse biostratigraphique à été effectuée à l'aide de la méthode des Associations Unitaires {Guex 1977, 1991). Une base de données enregistrant les présences de 112 espèces à été utilisée poux établir une succession de 22 Associations Unitaires. Chaque association est corrélée à la chronostratigraphie au moyen de microfossiles calcaires précédemment étudiés par d'autres auteurs. Les 22 UAs ont été combinées en sept Zones d'Associations Unitaires (UAZones) (JP10- JE4). Ces Zones permettent d'insérer des subdivisions supplémentaires dans la zonation actuelle. La zonation de basses latitudes du Paléocène établie par Sanfilippo et Nigrini (1998a) est incomplète due au manque de sédiments du Paléocène inférieur contenant des radiolaires. Afin de contribuer à l'étude des faunes peu connues des basses latitudes du Paléocène inférieur, 80 échantillons ont été prélevés d'une section siliceuse de la Formation de Guayaquil (Equateur). La séquence est composée de cherts noirs, de shales, de calcaires siliceux et de couches de cendres volcaniques. La fraction carbonatée augmente vers le haut de la section. Des contraintes chronologiques sont fournies par la présence sporadique de moules de foraminifères planctoniques. Une zone d'intervalles du Crétacé et sept du Paléocène ont été mises en évidence. Bien que certaines espèces marqueur ont des distributions remarquablement plus courtes (notamment Buryella foremanae et B. granulata), la zonation existante pour le Pacifique Sud est applicable à la séquence d'age Paléocène inférieure à Paléocène supérieur basal étudiée. Malgré l'absence d'espèces marqueur du Paléocène supérieur, la succession faunistique se corrèle raisonnablement avec la zonation pour les basses latitudes. Un assemblage contenant d'abondants représentant du genre Lithomelissa, Lophophaena et Cycladophora dans la zone RP6 (correlée par la présence de Pterocodon poculum, Circodiscus circularis, Pterocodon? sp. aff. P. tenellus et Stylotrochus nitidus) montre une grande similitude avec certaines faunes issues des hauts latitudes et d'age semblable décrites par Hollis (2002, Site 1121, Campbell Plateau). Ceci, en plus d'une abondance importante en diatomés (notamment Aulacodiscus spp. et Arachnoidiscus spp.) nous mènent à interpréter cette faune comme témoin d'un épisode de productivité biosiliceuse accrue dans le Paléocène supérieur. L'échantillon le plus jeune, dépourvu de radiolaires, de diatomés et de spicules d'éponge contient de nombreux foraminifères benthiques infaunaux pyritisés. Les espèces identifiées sont caractéristiques d'une faune de type midway. La présence de ces foraminifères suggère un environnement de type néritique. Ceci est en contraste avec l'environnement de pente bathyale caractérisent les sédiments sous-jacent. Cette séquence de diminution de la tranche d'eau peut être associée à un événement d'accrétion majeure. RESUME DE LA THESE (POUR LE GRAND PUBLIC) Les radiolaires constituent le groupe de plancton marin le plus divers et le plus largement répandu de l'enregistrement fossile. Un taux d'évolution rapide et une variation géographique considérable des populations font des radiolaires un outil de recherche sans égal pour la biostratigraphie et la paléocéanographie. Néanmoins, avant de pouvoir les utiliser comme outils de travail, il est essentiel d'établir une solide base taxonomique. L'étude des Radiolaires peut impliquer plusieurs techniques d'extraction, d'observation et d'imagerie qui sont dépendantes du degré d'altération diagénétique des spécimens. Le squelette initial, qu'il s'agisse d'un spicule initial (Entactinaria), d'une micro- ou macro -sphère (Spumellaria) ou d'un spicule initial et d'un cephalis (Nassellaria), est l'élément le plus constant au cours de l'évolution et devrait représenter le fondement de la systématique. Des échantillons provenant de carottes de basses latitudes du Deep Sea Drilling Project et de l' Ocean Drilling ont été étudiés. De nouvelles techniques d'imagerie et de sectionnement ont été développées sur des topotypes de radiolaires préservés en opale, dans le but d'étudier les caractéristiques de leur squelette initial qui n'étaient pas visibles dans leur illustration originale. Ceci aide entre autre à comparer des spécimens recristallisés en quartz, provenant de terrains accrétés, avec les holotypes en opale de la littérature. La distribution des espèces étudiés a fourni des données biostratigraphiques qui ont été compilées à l'aide de la méthode des Associations Unitaires (Guez 1977, 1991). Il s'agit d'un modèle mathématique déterministe conçu pour exploiter la totalité de l'assemblage plutôt que de se confiner à l'utilisation de taxons marqueurs individuels. Une séquence de 22 Associations Unitaires a été établie pour la période allant du Paléocène supérieur à l'Éocène inférieur. Chaque Association Unitaire a été corrélée à l'échelle de temps absolue à l'aide de microfossiles calcaires. Les 22 UAs ont été combinées en sept Zones d'Associations Unitaires (JP10- JE4). Ces Zones permettent d'insérer des subdivisions supplémentaires dans la zonation actuelle. Les radiolaires du Paléocène inférieur à moyen des basses latitudes sont rares. Les meilleures sections connues se trouvent dans les hautes latitudes (Nouvelle Zélande). Quelques assemblages épars ont été mentionnés par le passé en Californie, en Équateur et en Russie. Une séquence siliceuse de 190 mètres dans la Formation de Guayaquil (Équateur), s'étendant du Maastrichtien supérieur au Paléocène supérieur, a fourni des faunes relativement bien préservées. L'étude de ces faunes a permis de mettre en évidence la première séquence complète de radiolaires de basses latitudes dans le Paléocène inférieure. Huit zones allant du Crétacé terminal au Paléocène supérieur ont pu être appliqués et la présence de foraminifères planctoniques a fournie plusieurs points d'attache chronologiques. Dans le Paléocène supérieur, un riche assemblage contenant d'abondants diatomés et radiolaires ayant des similitudes faunistiques marquantes avec des assemblages de hautes latitudes de Nouvelle Zélande, témoigne d'un épisode de productivité biosiliceuse accrue pendant cette période. Étant donné que la pointe du continent sud-américain et l'Antarctique étaient plus proches au cours du Paléocène, ce phénomène peut être expliqué par le transport, le long de la côte ouest de l'Amérique du Sud, d'eaux riches en nutriments en provenance de l'Océan Antarctique. Suite à cet épisode, l'enregistrement en radiolaires est interrompu. Ceci peut être associé à des événements tectoniques régionaux qui ont eu pour effet de diminuer la tranche d'eau relative, rendant l'environnement plus favorable aux foraminifères benthiques qui sont abondamment présents dans l'échantillon le plus jeune de la séquence.

Image Analysis of PCC and AC Pavements Using SEM Images, HR-346, 1994

The major objective of this work was to evaluate the potential of image analysis for characterizing air voids in Portland cement Concrete (PCC), voids and constituents of Asphalt Concrete (AC) and aggregate gradation in AC. Images for analysis were obtained from a scanning electron microscope (SEM). Sample preparation techniques are presented that enhance signal differences so that backscattered electron (BSE) imaging, which is sensitive to atomic number changes, can be effectively employed. Work with PCC and AC pavement core samples has shown that the low vacuum scanning electron microscope (LVSEM) is better suited towards rapid analyses. The conventional high vacuum SEM can also be used for AC and PCC analyses but some distortion within the sample matrix will occur. Images with improved resolution can be obtained from scanning electron microscope (SEM) backscatter electron (BSE) micrographs. In a BSE image, voids filled with barium sulfate/resin yield excellent contrast in both PCC and AC. There is a good correlation between percent of air by image analysis and linear traverse.

The Role of Magnesium in Concrete Deterioration, HR-355, Appendix, 1994

In the main report concerning the role that magnesium may have in highway concrete aggregate, over 20,000 electron microprobe data were obtained, primarily from automated scans, or traverses, across dolomite aggregate grains and the adjacent cement paste. Representative traverses were shown in figures and averages of the data were presented in Table II. In this Appendix, detailed representative and selected analyses of carbonate aggregate only are presented. These analyses were not presented in the main report because they would be interesting to only a few specialists in dolomite· rocks. In this Appendix, individual point analyses of mineral compositions in the paste have been omitted along with dolomite compositions at grain boundaries and cracks. Clay minerals and quartz inclusions in the aggregate are also not included. In the analyses, the first three column headings from left to right show line number, x-axis, and y-axis (Line number is an artifact of the computer print-out for each new traverse. Consecutive line numbers indicate a continuous traverse with distances between each point of 1.5 to a few μ-m. X-axis and y-axis are coordinates on the electron microscope stage). The next columns present weight percent oxide content of FeO, K20, CaO, Si02, Al203, MgO, SrO, BaO, MnO, Na20, and C02 (calculated assuming the number of moles of C02 is equal to the sum of moles of oxides, chiefly CaO and MgO), TOTAL (the sum of all oxides), and total (sum of all oxides excluding COi). In many of the analyses total is omitted.

PixFRET, an ImageJ plug-in for FRET calculation that can accommodate variations in spectral bleed-throughs.

Fluorescence resonance energy transfer (FRET) allows the user to investigate interactions between fluorescent partners. One crucial issue when calculating sensitized emission FRET is the correction for spectral bleed-throughs (SBTs), which requires to calculate the ratios between the intensities in the FRET and in the donor or acceptor settings, when only the donor or acceptor are present. Theoretically, SBT ratios should be constant. However, experimentally, these ratios can vary as a function of fluorophore intensity, and assuming constant values may hinder precise FRET calculation. One possible cause for such a variation is the use of a microscope set-up with different photomultipliers for the donor and FRET channels, a set-up allowing higher speed acquisitions on very dynamic fluorescent molecules in living cells. Herein, we show that the bias introduced by the differential response of the two PMTs can be circumvented by a simple modeling of the SBT ratios as a function of fluorophore intensity. Another important issue when performing FRET is the localization of FRET within the cell or a population of cells. We hence developed a freely available ImageJ plug-in, called PixFRET, that allows a simple and rapid determination of SBT parameters and the display of normalized FRET images. The usefulness of this modeling and of the plug-in are exemplified by the study of FRET in a system where two interacting nuclear receptors labeled with ECFP and EYFP are coexpressed in living cells.

Stiffness tomography by atomic force microscopy.

The atomic force microscope is a convenient tool to probe living samples at the nanometric scale. Among its numerous capabilities, the instrument can be operated as a nano-indenter to gather information about the mechanical properties of the sample. In this operating mode, the deformation of the cantilever is displayed as a function of the indentation depth of the tip into the sample. Fitting this curve with different theoretical models permits us to estimate the Young's modulus of the sample at the indentation spot. We describe what to our knowledge is a new technique to process these curves to distinguish structures of different stiffness buried into the bulk of the sample. The working principle of this new imaging technique has been verified by finite element models and successfully applied to living cells.

Improving Portland Cement Concrete Mix Consistency and Production Rate through Two-Stage Mixing, TR-505, 2007

A two-stage mixing process for concrete involves mixing a slurry of cementitious materials and water, then adding the slurry to coarse and fine aggregate to form concrete. Some research has indicated that this process might facilitate dispersion of cementitious materials and improve cement hydration, the characteristics of the interfacial transition zone (ITZ) between aggregate and paste, and concrete homogeneity. The goal of the study was to find optimal mixing procedures for production of a homogeneous and workable mixture and quality concrete using a two-stage mixing operation. The specific objectives of the study are as follows: (1) To achieve optimal mixing energy and time for a homogeneous cementitious material, (2) To characterize the homogeneity and flow property of the pastes, (3) To investigate effective methods for coating aggregate particles with cement slurry, (4) To study the effect of the two-stage mixing procedure on concrete properties, (5) To obtain the improved production rates. Parameters measured for Phase I included: heat of hydration, maturity, and rheology tests were performed on the fresh paste samples, and compressive strength, degree of hydration, and scanning electron microscope (SEM) imaging tests were conducted on the cured specimens. For Phases II and III tests included slump and air content on fresh concrete and compressive and tensile strengths, rapid air void analysis, and rapid chloride permeability on hardened concrete.

Vitellogenin genes A1 and B1 are linked in the Xenopus laevis genome.

Genomic clones containing the Xenopus laevis vitellogenin gene B1 have been isolated from DNA libraries and characterized by heteroduplex mapping in the electron microscope, restriction endonuclease analysis, and in vitro transcription in a HeLa whole-cell extract. Sequences from the 3'-flanking region of the previously isolated A1 vitellogenin gene were found in the 5'-flanking region of this B1 gene. Thus, the two genes are linked, with 15.5 kilobase pairs of DNA between them. Their length is about 22 kilobase pairs (A1 gene) and 16.5 kilobase pairs (B1 gene) and they have the following arrangement: 5'-A1 gene-spacer-B1 gene-3'. The analysis of heteroduplexes formed between the two genes revealed several regions of homology. Both genes are in the same orientation and, therefore, are transcribed from the same DNA strand. The possible events by which the vitellogenin gene family arose in Xenopus laevis are discussed.

The role of embolic protection devices during carotid stenting prior to cardiac surgery in asymptomatic patients: Empty filters?

Objectives: The purpose of this study was to analyze the debris captured in the distal protection filters used during carotid artery stenting (CAS). Background: CAS is an option available to high-risk patients requiring revascularization. Filters are suggested for optimal stroke prevention during CAS. Methods: From May 2005 to June 2007, filters from 59 asymptomatic patients who underwent CAS were collected and sent to a specialized laboratory for light-microscope and histological analysis. Peri- and postprocedural outcomes were assessed during 1-year follow-up. Results: On the basis of biomedical imaging of the filter debris, the captured material could not be identified as embolized particles from the carotid plaque. On histological analysis the debris consisted mainly of red blood cell aggregates and/ or platelets, occasionally accompanied by granulocytes. We found no consistent histological evidence of embolized particles originating from atherosclerotic plaques. Post-procedure, three neurological events were reported: two (3.4%) transient ischemic attacks (TIA) and one (1.7%) ipsilateral minor stroke. Conclusion: The filters used during CAS in asymptomatic patients planned for cardiac surgery often remained empty. These findings may be explained by assuming that asymptomatic patients feature a different atherosclerotic plaque composition or stabilization through antiplatelet medication. Larger, randomized trials are clearly warranted, especially in the asymptomatic population. © 2012 Wiley Periodicals, Inc.

Calcitic nanofibers in soils and caves : a putative fungal contribution to carbonatogenesis

The origin of soil mineralized nanofibres remains controversial. It is attributed to either biogenic factors or physicochemical processes. Scanning electron microscope and transmission electron microscope observations show that nanofibres could originate from the breakdown of fungal hyphae, especially its cell wall. It is hypothesized that during the decay of organic matter, cell wall microfibrils are released in the soil where they are exposed to mineralizing pore fluids, leading to their calcitic pseudomorphosis and/or are used as a template for calcite precipitation. When associated with needle fibre calcite bundles, nanofibres could indicate the relict of an organic sheath in which calcite has precipitated. This paper emphasizes the important roles of both organic matter and fungi in carbonatogenesis, and consequently in the soil carbon cycle.