Muscle wasting in myotonic dystrophies: a model of premature aging

Myotonic dystrophy type 1 (DM1 or Steinert's disease) and type 2 (DM2) are multisystem disorders of genetic origin. Progressive muscular weakness, atrophy and myotonia are the most prominent neuromuscular features of these diseases, while other clinical manifestations such as cardiomyopathy, insulin resistance and cataracts are also common. From a clinical perspective, most DM symptoms are interpreted as a result of an accelerated aging (cataracts, muscular weakness and atrophy, cognitive decline, metabolic dysfunction, etc.), including an increased risk of developing tumors. From this point of view, DM1 could be described as a progeroid syndrome since a notable age dependent dysfunction of all systems occurs. The underlying molecular disorder in DM1 consists of the existence of a pathological (CTG) triplet expansion in the 3' untranslated region (UTR) of the Dystrophia ll/Iyotonica Protein Kinase (DMPK) gene, whereas (CCTG)n repeats in the first intron of the Cellular Nucleic acid Binding Protein/Zinc Finger Protein 9 (CNBP/ZNF9) gene cause DM2. The expansions are transcribed into (CUG)n and (CCUG)n-containing RNA, respectively, which form secondary structures and sequester RNA binding proteins, such as the splicing factor muscleblind-like protein (MBNL), forming nuclear aggregates known as foci. Other splicing factors, such as CUGBP, are also disrupted, leading to a spliceopathy of a large number of downstream genes linked to the clinical features of these diseases. Skeletal muscle regeneration relies on muscle progenitor cells, known as satellite cells, which are activated after muscle damage, and which proliferate and differentiate to muscle cells, thus regenerating the damaged tissue. Satellite cell dysfunction seems to be a common feature of both age-dependent muscle degeneration (sarcopenia) and muscle wasting in DM and other muscle degenerative diseases. This review aims to describe the cellular, molecular and macrostructural processes involved in the muscular degeneration seen in DM patients, highlighting the similarities found with muscle aging.

Gen LPP : Avances en el conocimiento de uno de los genes candidato de la enfermedad celíaca

[ES] La enfermedad celíaca (EC) es una enteropatía autoinmune de predisposición genética, producida por la ingestión en la dieta de péptidos derivados de cereales como el trigo o la cebada. Aunque se creía que afectaba casi de forma exclusiva a los individuos europeos (1%), actualmente se conocen casos en todo el mundo. El modelo patogénico se centra en los mecanismos de la inmunidad adaptativa dependientes de la estimulación de linfocitos T CD4+ reactivos, pero existe además un efecto tóxico directo del gluten sobre el epitelio intestinal, dependiente de la inmunidad innata. La participación de la Genética en la susceptibilidad a la enfermedad es conocida desde hace tiempo, siendo el locus HLA el que explica aproximadamente el 40% del componente genético de la enfermedad. Para tratar de identificar otros genes con susceptibilidad, se han venido realizando múltiples esfuerzos durante los últimos años. Uno de los últimos, llevado a cabo en 2011, fue el Proyecto Immunochip. En él, se analizaron más de 200.000 variantes y se descubrieron 13 nuevos loci de riesgo para la EC, que junto con los descubiertos en anteriores trabajos y el locus HLA, daban un total de 40 loci de riesgo. Entre ellos, se encontraba la región que ocupa el gen LPP . Localizado en el cromosoma 3, un estudio reciente lo vincula con los procesos de adhesión celular en el intestino. En el presente trabajo, se ha estudiado el efecto de la gliadina sobre la expresión del gen de interés (LPP ) y el posible efecto de un silenciamiento del mismo sobre dos genes relacionados con las uniones celulares (ACTB y TJP1). En el caso de la gliadina, no se halló un cambio significativo en la expresión del gen. Mientras, los resultados del efecto del silenciamiento fueron dispares, no siendo concluyentes para el gen ACTB, pero encontrando una posible asociación entre los genes LPP y TJP1.

Proteomic Analysis of the Ubiquitin Landscape in the Drosophila Embryonic Nervous System and the Adult Photoreceptor Cells

Background Ubiquitination is known to regulate physiological neuronal functions as well as to be involved in a number of neuronal diseases. Several ubiquitin proteomic approaches have been developed during the last decade but, as they have been mostly applied to non-neuronal cell culture, very little is yet known about neuronal ubiquitination pathways in vivo. Methodology/Principal Findings Using an in vivo biotinylation strategy we have isolated and identified the ubiquitinated proteome in neurons both for the developing embryonic brain and for the adult eye of Drosophila melanogaster. Bioinformatic comparison of both datasets indicates a significant difference on the ubiquitin substrates, which logically correlates with the processes that are most active at each of the developmental stages. Detection within the isolated material of two ubiquitin E3 ligases, Parkin and Ube3a, indicates their ubiquitinating activity on the studied tissues. Further identification of the proteins that do accumulate upon interference with the proteasomal degradative pathway provides an indication of the proteins that are targeted for clearance in neurons. Last, we report the proof-of-principle validation of two lysine residues required for nSyb ubiquitination. Conclusions/Significance These data cast light on the differential and common ubiquitination pathways between the embryonic and adult neurons, and hence will contribute to the understanding of the mechanisms by which neuronal function is regulated. The in vivo biotinylation methodology described here complements other approaches for ubiquitome study and offers unique advantages, and is poised to provide further insight into disease mechanisms related to the ubiquitin proteasome system.

Efeitos da hipóxia-isquemia pré-natal durante o desenvolvimento: receptores e transportadores glutamatérgicos e comunicação celular in vitro

O cérebro infantil humano submetido à hipóxia-isquemia (HI) apresenta perda de oligodendrócitos, hipomielinização, astrogliose, alterações no desenvolvimento cortical e no comportamento motor, incluindo a paralisia cerebral. O cerebelo desempenha um importante papel no controle motor e diversos danos vêm sendo observados em humanos e animais que sofreram HI. A excitotoxicidade glutamatérgica é frequentemente associada à HI e junções celulares podem ser responsáveis pela transferência de moléculas capazes de modular os danos decorrentes. Dados prévios de nosso grupo utilizando um modelo de HI pré-natal em ratos demonstraram danos permanentes na estrutura cerebelar, indicando que os efeitos deletérios da HI pré-natal podem ser mantidos até a vida adulta. O objetivo deste trabalho foi caracterizar os níveis de conexinas, receptores e transportadores de glutamato ao longo do desenvolvimento do cerebelo HI, e avaliar a configuração das junções celulares em culturas de astrócitos derivadas do cerebelo de ratos submetidos a esse modelo. Ratas no 18 dia de gestação, após anestesia, tiveram as quatro artérias uterinas obstruídas por 45 minutos (Grupo HI). Animais controle tiveram os úteros expostos sem sofrer a obstrução (Grupo SH). A gestação prosseguiu e apenas filhotes nascidos a termo foram utilizados. Os animais foram decapitados aos 2 (P2), 9 (P9), 16 (P16),23 (P23), 30 (P30), 45 (P45) e 90 (P90) dias pós-natal. Os cerebelos foram submetidos à técnica de Western blotting utilizando os anticorpos anti-NR2B, anti-GluR3, anti-EAAT1, anti-GFAP e anti-Cx43. Para a cultura de astrócitos foram utilizados cerebelos de animais P2. Após terem atingido confluência, as células foram fixadas e imunomarcadas com os anticorpos anti-Cx43, anti-GFAP, anti-nestina e anti-A2B5. Nossos resultados demonstram diferenças nos níveis de GluR3 durante o desenvolvimento do cerebelo SH e HI, havendo uma redução significativa da expressão desta subunidade no grupo HI em P9. Por outro lado, não foram verificadas alterações nos níveis de NR2B e de GFAP entre os grupos nas diferentes idades. Observou-se redução significativa de Cx43 em animais HI em P2 bem como nos astrócitos HI em cultura, os quais também apresentaram alterações morfológicas e diferenças na expressão do marcador A2B5. A alteração referente a GluR3 no grupo HI pode ser causada pela redução da arborização das células de Purkinje e pela redução no número de precursores de oligodendrócitos no cerebelo de animais HI em P9, já observadas em nosso laboratório. A diminuição de Cx43 indica que a passagem de substâncias por canais astrocitários pode estar reduzida e contribuir para a expansão dos danos persistentes descritos em HI. Alterações morfológicas e na expressão de marcadores da diferenciação de astrócitos podem refletir os potenciais efeitos de HI sobre a maturação destas células a longo-prazo. Nossos resultados apontam que a HI sistêmica pré-natal pode ser responsável por alterações que caracterizam a excitotoxicidade glutamatérgica. Ressaltamos também a importância da comunicação entre astrócitos como estratégia neuroprotetora nesta lesão.

Influência da superexpressão da claudina-3 na radiorresposta de células de câncer de cólon

O câncer colorretal (CCR) é o terceiro tipo de câncer mais incidente no mundo para o sexo masculino, o segundo para o sexo feminino e a radioterapia é um dos tratamentos de primeira linha no combate a este tipo de câncer. Durante a progressão do CCR as células sofrem alterações morfogenéticas, sendo a desorganização do complexo juncional apical (CJA) um dos eventos iniciais desse processo. As junções oclusivas (JTs) são um dos principais componentes da CJA e desempenham papel importante no controle do fluxo paracelular, na determinação da polaridade celular e na transdução de sinais relacionados com a progressão tumoral. As claudinas são proteínas transmembrana, constituintes das JTs e cumprem um importante papel no controle desses eventos. Alterações na expressão das claudinas são observadas em tumores de diferentes órgãos e têm sido relacionadas com a progressão tumoral. No entanto os mecanismos que regulam essas alterações e sua consequência na progressão do CCR são poucos conhecidos. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar a influência da superexpressão da claudina-3 na radiorresposta de células CCR. Nossos resultados mostraram que a superexpressão de claudina-3 minimiza alterações morfológicas causadas pela radiação, causa diminuição da resistência elétrica transepitelial e não tem efeito na permeabilidade a macromoléculas após a irradiação. Além disso, observamos que a superexpressão de claudina-3 aumenta o potencial proliferativo das células e que esta característica torna as células mais sensíveis a radiação. Porém quando avaliamos eventos celulares relacionados a progressão tumoral observamos que apesar da radiação diminuir a capacidade migratória das progênies, as células que superexpressam claudina-3 apresentam migração mais elevada. Além disso, verificamos que a superexpressão de claudina-3 diminui a invasão e a capacidade de formação de colônias frente ao tratamento com a radiação. Em seguida fomos avaliar o efeito da inibição das vias de proliferação (MEK/ERK) e sobrevivência (PI3K-Akt) na resposta das células que superexpressam claudina-3 frente a radiação. Observamos que a inibição de MEK é capaz de sensibilizar as células que superexpressam claudina-3 à radiação no ensaio de proliferação celular, no entanto a inibição de MEK e PI3K antes da exposição à radiação é capaz aumentar a migração e a capacidade de formação de colônias de células que superexpressam claudina-3 contribuindo para o aumento do potencial maligno. Em conjunto nossos resultados mostram que a superexpressão de claudina-3 contribui para um fenótipo mais maligno, no entanto frente ao tratamento com a radiação é capaz de sensibilizar as células.

Dose terapêutica de radiação ionizante induz um fenótipo migratório em células de carcinoma de colon humano (caco-2): vias de sinalização envolvidas

O câncer colo-retal é a terceira neoplasia mais frequente em todo o mundo e a recorrência local e neoplasia refratária são desafios no tratamento do câncer colo-retal após a cirurgia convencional. Com o intuito de controlar a recorrência e aumentar a média de sobrevida dos pacientes, uma estratégia multidisciplinar que combina a radioterapia (RT) e a quimioterapia com o processo cirúrgico tem sido protocolo clínico de escolha. Embora esta combinação seja capaz de otimizar o tratamento, nem todos os pacientes são beneficiados com o protocolo quimio-rádio combinado, uma vez que existem os insucessos terapêuticos relacionados com a incidência de neoplasias secundárias tardias em pacientes que foram submetidos à RT para tratamento de neoplasias anteriores. Além da doença refratária, outro agravante da RT são os efeitos colaterais produzidos pela radiação ionizante (IR), em especial àqueles do trato gastrointestinal. Estes efeitos estão relacionados com alterações da homeostase do epitélio intestinal, através da desorganização dos complexos juncionais. Porém, os mecanismos que medeiam estes efeitos ainda não estão elucidados. Este estudo avaliou as vias de sinalização que medeiam os efeitos da IR em células Caco-2. Foi observado que a IR causa uma desorganização da junção aderente via Src, EGFR e MAPK, sendo estas alterações acompanhadas por desorganização do citoesqueleto de actina em todo o volume celular. Src, EGFR e MAPK participam de maneira diferenciada na modulação destes efeitos. Observamos também que a radiação aumenta a motilidade dessas células via Src e MAPK e não induz alteração na proliferação celular até 48 horas após o tratamento. Este é o primeiro trabalho que correlaciona vias de sobrevivência celular como Src, EGFR e MAPK com alterações nas proteínas de junção aderente, alterações do citoesqueleto e migração celular. Estes eventos são relacionados aos efeitos colaterais primários e tardios induzidos pela IR, e podem favorecer à aquisição de um fenótipo maligno herdável durante o fracionamento de doses na RT, favorecendo a progressão tumoral do câncer colo-retal. Logo, além da correlação das vias de sinalização envolvidas nos eventos induzidos pela IR mostrados neste estudo, os resultados também corroboram para um melhor entendimento da atividade farmacológica dos inibidores químicos utilizados, uma vez que muitos deles encontram-se em fase de ensaios pré-clínicos e clínicos.

Estudo do tempo de trânsito colônico em crianças e adolescentes com constipação intestinal crônica e disfunção do trato urinário inferior

A constipação intestinal e a disfunção do trato urinário inferior são condições associadas e bastante prevalentes na infância e adolescência. Existem múltiplas teorias para explicar essa associação, como: o efeito mecânico do reto cheio sobre a parede e o colo vesical; estimulo de reflexos sacrais a partir do reto distendido, e mais recentemente, a associação entre a bexiga e o reto no sistema nervoso central. Muitas destas crianças e adolescentes apresentam constipação refratária. Esse fato chama a atenção para a possibilidade de existência de uma desordem neuromuscular comum envolvendo o cólon e o trato urinário inferior. O objetivo desse estudo foi avaliar o trânsito colônico de crianças e adolescentes com constipação crônica refratária e sintomas do trato urinário inferior. Foi realizado um estudo observacional com análise transversal, no qual foram incluídos 16 indivíduos com constipação refratária e sintomas do trato urinário inferior, com idades entre sete e 14 anos (média de idade de 9,67 anos). Os participantes foram avaliados utilizando anamnese padrão; exame físico; diário miccional e das evacuações; escala de Bristol; Disfunctional Voiding Scoring System com versão validada para o português; ultrassonografia renal, de vias urinárias e medida de diâmetro retal; urodinâmica, estudo de trânsito colônico com marcadores radiopacos e manometria anorretal. O estudo de trânsito foi normal em três (18,75%) crianças, dez (62,5%) apresentaram constipação de trânsito lento e três (18,75%) obstrução de via de saída. A avaliação urodinâmica estava alterada em 14 das 16 crianças estudadas: dez (76,9%) apresentaram hiperatividade detrusora associada à disfunção miccional, três (23,1%) hiperatividade vesical isolada e um (6,25%) disfunção miccional sem hiperatividade vesical. Ao compararmos constipação de trânsito lento e disfunção do trato urinário inferior, dez (100%) sujeitos com constipação de trânsito lento e três (50%) sem constipação de trânsito lento apresentavam hiperatividade vesical (p=0,036). Sete (70%) sujeitos com constipação de trânsito lento e quatro (66,7%) sem constipação de trânsito lento apresentavam disfunção miccional (p=0,65). Ao compararmos constipação de trânsito lento e a presença de incontinência urinária, esta estava presente em nove (90%) participantes com constipação de trânsito lento e em um (16,7%) sem constipação de trânsito lento (p = 0,008). Quanto à urgência urinária, estava presente em 10 (100%) e três (50%) respectivamente (p = 0,036). O escore do Disfunctional Voiding Scoring System variou de 6 a 21. O subgrupo com constipação de trânsito lento mostrou um escore de Disfunctional Voiding Scoring System significativamente maior que o subgrupo sem constipação de trânsito lento. O presente estudo demonstrou alta prevalência de constipação de trânsito lento em crianças e adolescentes com constipação refratária e sintomas do trato urinário inferior. Este estudo foi pioneiro em demonstrar a associação entre hiperatividade vesical e constipação de trânsito lento e coloca em voga a possibilidade de uma desordem neuromuscular comum, responsável pela dismotilidade vesical e colônica. Futuros estudos envolvendo a motilidade intestinal e vesical são necessários para melhor compreensão do tema e desenvolvimento de novas modalidades terapêuticas.

Impedance control reduces instability that arises from motor noise.

There is ample evidence that humans are able to control the endpoint impedance of their arms in response to active destabilizing force fields. However, such fields are uncommon in daily life. Here, we examine whether the CNS selectively controls the endpoint impedance of the arm in the absence of active force fields but in the presence of instability arising from task geometry and signal-dependent noise (SDN) in the neuromuscular system. Subjects were required to generate forces, in two orthogonal directions, onto four differently curved rigid objects simulated by a robotic manipulandum. The endpoint stiffness of the limb was estimated for each object curvature. With increasing curvature, the endpoint stiffness increased mainly parallel to the object surface and to a lesser extent in the orthogonal direction. Therefore, the orientation of the stiffness ellipses did not orient to the direction of instability. Simulations showed that the observed stiffness geometries and their pattern of change with instability are the result of a tradeoff between maximizing the mechanical stability and minimizing the destabilizing effects of SDN. Therefore, it would have been suboptimal to align the stiffness ellipse in the direction of instability. The time course of the changes in stiffness geometry suggests that modulation takes place both within and across trials. Our results show that an increase in stiffness relative to the increase in noise can be sufficient to reduce kinematic variability, thereby allowing stiffness control to improve stability in natural tasks.

Millisecond processing beyond chip technology: From electronics to photonics

There is a clear and increasing interest in short time annealing processing far below one second, i.e. the lower limit of Rapid Thermal Processing (RTP) called spike annealing. This was driven by the need of suppressing the so-called Transient Enhanced Diffusion in advanced boronimplanted shallow pn-junctions in silicon technology. Meanwhile the interest in flash lamp annealing (FLA) in the millisecond range spread out into other fields related to silicon technology and beyond. This paper reports on recent experiments regarding shallow junction engineering in germanium, annealing of ITO layers on glass and plastic foil to form an conductive layer as well as investigations which we did during the last years in the field of wide band gap semiconductor materials (SiC, ZnO). A more common feature evolving from our work was related to the modeling of wafer stress during millisecond thermal processing with flash lamps. Finally recent achievements in the field of silicon-based light emission basing on Metal-Oxide-Semiconductor Light Emitting Devices will be reported. © 2007 IEEE.

Optical emission spectroscopy of the plasma during sputter deposition of YBCO films for microwave applications

YBCO thin films are currently used in several HTS-based electronics applications. The performance of devices, which may include microwave passive components (filters, resonators), grain boundary junctions or spintronic multilayer structures, is determined by film quality, which in turn depends on the deposition technology used and growth parameters. We report on results from nonintrusive Optical Emission Spectroscopy of the plasma during YBCO thin film deposition in a high-pressure on-axis sputtering system under different conditions, including small trace gas additions to the sputtering gas. We correlate these results with the compositional and structural changes which affect the DC and microwave properties of YBCO films. Film morphology, composition, structure and in- and out-of-plane orientation were assessed; T, and microwave surface resistance measurements were made using inductive and resonator techniques. Comparison was made with films sputtered in an off-axis 2-opposing magnetron system.

Impedance control and internal model use during the initial stage of adaptation to novel dynamics in humans.

This study investigated the neuromuscular mechanisms underlying the initial stage of adaptation to novel dynamics. A destabilizing velocity-dependent force field (VF) was introduced for sets of three consecutive trials. Between sets a random number of 4-8 null field trials were interposed, where the VF was inactivated. This prevented subjects from learning the novel dynamics, making it possible to repeatedly recreate the initial adaptive response. We were able to investigate detailed changes in neural control between the first, second and third VF trials. We identified two feedforward control mechanisms, which were initiated on the second VF trial and resulted in a 50% reduction in the hand path error. Responses to disturbances encountered on the first VF trial were feedback in nature, i.e. reflexes and voluntary correction of errors. However, on the second VF trial, muscle activation patterns were modified in anticipation of the effects of the force field. Feedforward cocontraction of all muscles was used to increase the viscoelastic impedance of the arm. While stiffening the arm, subjects also exerted a lateral force to counteract the perturbing effect of the force field. These anticipatory actions indicate that the central nervous system responds rapidly to counteract hitherto unfamiliar disturbances by a combination of increased viscoelastic impedance and formation of a crude internal dynamics model.

Low temperature (< 100 °c) deposited P-type cuprous oxide thin films: Importance of controlled oxygen and deposition energy

With the emergence of transparent electronics, there has been considerable advancement in n-type transparent semiconducting oxide (TSO) materials, such as ZnO, InGaZnO, and InSnO. Comparatively, the availability of p-type TSO materials is more scarce and the available materials are less mature. The development of p-type semiconductors is one of the key technologies needed to push transparent electronics and systems to the next frontier, particularly for implementing p-n junctions for solar cells and p-type transistors for complementary logic/circuits applications. Cuprous oxide (Cu2O) is one of the most promising candidates for p-type TSO materials. This paper reports the deposition of Cu2O thin films without substrate heating using a high deposition rate reactive sputtering technique, called high target utilisation sputtering (HiTUS). This technique allows independent control of the remote plasma density and the ion energy, thus providing finer control of the film properties and microstructure as well as reducing film stress. The effect of deposition parameters, including oxygen flow rate, plasma power and target power, on the properties of Cu2O films are reported. It is known from previously published work that the formation of pure Cu2O film is often difficult, due to the more ready formation or co-formation of cupric oxide (CuO). From our investigation, we established two key concurrent criteria needed for attaining Cu2O thin films (as opposed to CuO or mixed phase CuO/Cu2O films). First, the oxygen flow rate must be kept low to avoid over-oxidation of Cu2O to CuO and to ensure a non-oxidised/non-poisoned metallic copper target in the reactive sputtering environment. Secondly, the energy of the sputtered copper species must be kept low as higher reaction energy tends to favour the formation of CuO. The unique design of the HiTUS system enables the provision of a high density of low energy sputtered copper radicals/ions, and when combined with a controlled amount of oxygen, can produce good quality p-type transparent Cu2O films with electrical resistivity ranging from 102 to 104 Ω-cm, hole mobility of 1-10 cm2/V-s, and optical band-gap of 2.0-2.6 eV. These material properties make this low temperature deposited HiTUS Cu 2O film suitable for fabrication of p-type metal oxide thin film transistors. Furthermore, the capability to deposit Cu2O films with low film stress at low temperatures on plastic substrates renders this approach favourable for fabrication of flexible p-n junction solar cells. © 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

In vivo dynamics of the internal fibrous structure in smooth adhesive pads of insects.

Many insects with smooth adhesive pads can rapidly enlarge their contact area by centripetal pulls on the legs, allowing them to cope with sudden mechanical perturbations such as gusts of wind or raindrops. The short time scale of this reaction excludes any neuromuscular control; it is thus more likely to be caused by mechanical properties of the pad's specialized cuticle. This soft cuticle contains numerous branched fibrils oriented almost perpendicularly to the surface. Assuming a fixed volume of the water-filled cuticle, we hypothesized that pulls could decrease the fibril angle, thereby helping the contact area to expand laterally and longitudinally. Three-dimensional fluorescence microscopy on the cuticle of smooth stick insect pads confirmed that pulls significantly reduced the fibril angle. However, the fibril angle variation appeared insufficient to explain the observed increase in contact area. Direct strain measurements in the contact zone demonstrated that pulls not only expand the cuticle laterally, but also add new contact area at the pad's outer edge.

Emerging modes of collective cell migration induced by geometrical constraints.

The role of geometrical confinement on collective cell migration has been recognized but has not been elucidated yet. Here, we show that the geometrical properties of the environment regulate the formation of collective cell migration patterns through cell-cell interactions. Using microfabrication techniques to allow epithelial cell sheets to migrate into strips whose width was varied from one up to several cell diameters, we identified the modes of collective migration in response to geometrical constraints. We observed that a decrease in the width of the strips is accompanied by an overall increase in the speed of the migrating cell sheet. Moreover, large-scale vortices over tens of cell lengths appeared in the wide strips whereas a contraction-elongation type of motion is observed in the narrow strips. Velocity fields and traction force signatures within the cellular population revealed migration modes with alternative pulling and/or pushing mechanisms that depend on extrinsic constraints. Force transmission through intercellular contacts plays a key role in this process because the disruption of cell-cell junctions abolishes directed collective migration and passive cell-cell adhesions tend to move the cells uniformly together independent of the geometry. Altogether, these findings not only demonstrate the existence of patterns of collective cell migration depending on external constraints but also provide a mechanical explanation for how large-scale interactions through cell-cell junctions can feed back to regulate the organization of migrating tissues.

Highly efficient spin transport in epitaxial graphene on SiC

Spin information processing is a possible new paradigm for post-CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) electronics and efficient spin propagation over long distances is fundamental to this vision. However, despite several decades of intense research, a suitable platform is still wanting. We report here on highly efficient spin transport in two-terminal polarizer/analyser devices based on high-mobility epitaxial graphene grown on silicon carbide. Taking advantage of high-impedance injecting/detecting tunnel junctions, we show spin transport efficiencies up to 75%, spin signals in the mega-ohm range and spin diffusion lengths exceeding 100μm. This enables spintronics in complex structures: devices and network architectures relying on spin information processing, well beyond present spintronics applications, can now be foreseen. © 2012 Macmillan Publishers Limited. All rights reserved.