Lith1, a major gene affecting cholesterol gallstone formation among inbred strains of mice.

The prevalence of cholesterol gallstones differs among inbred strains of mice fed a diet containing 15% (wt/wt) dairy fat, 1% (wt/wt) cholesterol, and 0.5% (wt/wt) cholic acid. Strains C57L, SWR, and A were notable for a high prevalence of cholelithiasis; strains C57BL/6, C3H, and SJL had an intermediate prevalence; and strains SM, AKR, and DBA/2 exhibited no cholelithiasis after consuming the diet for 18 weeks. Genetic analysis of the difference in gallstone prevalence rates between strains AKR and C57L was carried out by using the AKXL recombinant inbred strain set and (AKR x C57L)F1 x AKR backcross mice. Susceptibility to gallstone formation was found to be a dominant trait determined by at least two genes. A major gene, named Lith1, mapped to mouse chromosome 2. When examined after 6 weeks on the lithogenic diet, the activity of hepatic 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase (EC 1.1.1.88) was downregulated as expected in the gallstone-resistant strains, AKR and SJL, but this enzyme failed to downregulate in C57L and SWR, the gallstone-susceptible strains. This suggests that regulation of the rate-limiting enzyme in cholesterol biosynthesis may be pivotal in determining the occurrence and severity of cholesterol hypersecretion and hence lithogenicity of gallbladder bile. These studies indicate that genetic factors are critical in determining gallstone formation and that the genetic resources of the mouse model may permit these factors to be identified.

Sets of EcoRI fragments containing ribosomal RNA sequences are conserved among different strains of Listeria monocytogenes.

To classify Listeria monocytogenes using taxonomic characters derived from the rRNA operons and their flanking sequences, we studied a sample of 1346 strains within the taxon. DNA from each strain was digested with a restriction endonuclease, EcoRI. The fragments were separated by gel electrophoresis, immobilized on a membrane, and hybridized with a labeled rRNA operon from Escherichia coli. The pattern of bands, positions, and intensities of hybridized fragments were electronically captured. Software was used to normalize the band positions relative to standards, scale the signal intensity, and reduce the background so that each strain was reproducibly represented in a data base as a pattern. With these methods, L. monocytogenes was resolved into 50 pattern types differing in the length of at least one polymorphic fragment. Pattern types representing multiple strains were recorded as the mathematical average of the strain patterns. Pattern types were arranged by size polymorphisms of assigned rRNA regions into subsets, which revealed the branching genetic structure of the species. Subtracting the polymorphic variants of a specific assigned region from the pattern types and averaging the types within each subset resulted in reduced sets of conserved fragments that could be used to recognize strains of the species. Pattern types and reduced sets of conserved fragments were conserved among different strains of L. monocytogenes but were not observed in total among strains of other species.

Receptor usage and differential downregulation of CD46 by measles virus wild-type and vaccine strains.

Recently, two cell surface molecules, CD46 and moesin, have been found to be functionally associated with measles virus (MV) infectivity of cells. We investigated the receptor usage of MV wild-type, subacute sclerosing panencephalitis, and vaccine strains and their effect on the down-regulation of CD46 after infection. We found that the infection of human cell lines with all 19 MV strains tested was inhibitable with antibodies against CD46. In contrast, not all strains of MV led to the downregulation of CD46 following infection. The group of CD46 non-downregulating strains comprised four lymphotropic wild-type isolates designated AB, DF, DL, and WTF. Since the downregulation of CD46 is caused by interaction with newly synthesized MV hemagglutinin (MV-H), we tested the capability of recombinant MV-H proteins to downregulate CD46. Recombinant MV-H proteins of MV strains Edmonston, Halle, and CM led to the down-regulation of CD46, whereas those of DL and WTF did not. This observed differential downregulation by different MV strains has profound consequences, since lack of CD46 on the cell surface leads to susceptibility of cells to complement lysis. These results suggest that lymphotropic wild-type strains of MV which do not downregulate CD46 may have an advantage for replication in vivo. The relatively weak immune response against attenuated vaccine strains of MV compared with wild-type strains might be related to this phenomenon.

Applicazione della spettrometria di massa MALDI-TOF in microbiologia clinica

Riassunto La spettrometria di massa (MS) nata negli anni ’70 trova oggi, grazie alla tecnologia Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight (MALDI-TOF), importanti applicazioni in diversi settori: biotecnologico (per la caratterizzazione ed il controllo di qualità di proteine ricombinanti ed altre macromolecole), medico–clinico (per la diagnosi di laboratorio di malattie e per lo sviluppo di nuovi trattamenti terapeutici mirati), alimentare ed ambientale. Negli ultimi anni, questa tecnologia è diventata un potente strumento anche per la diagnosi di laboratorio in microbiologia clinica, rivoluzionando il flusso di lavoro per una rapida identificazione di batteri e funghi, sostituendo l’identificazione fenotipica convenzionale basata su saggi biochimici. Attualmente mediante MALDI-TOF MS sono possibili due diversi approcci per la caratterizzazione dei microrganismi: (1) confronto degli spettri (“mass spectra”) con banche dati contenenti profili di riferimento (“database fingerprints”) e (2) “matching” di bio-marcatori con banche dati proteomiche (“proteome database”). Recentemente, la tecnologia MALDI-TOF, oltre alla sua applicazione classica nell’identificazione di microrganismi, è stata utilizzata per individuare, indirettamente, meccanismi di resistenza agli antibiotici. Primo scopo di questo studio è stato verificare e dimostrare l’efficacia identificativa della metodica MALDI-TOF MS mediante approccio di comparazione degli spettri di differenti microrganismi di interesse medico per i quali l’identificazione risultava impossibile a causa della completa assenza o presenza limitata, di spettri di riferimento all’interno della banca dati commerciale associata allo strumento. In particolare, tale scopo è stato raggiunto per i batteri appartenenti a spirochete del genere Borrelia e Leptospira, a miceti filamentosi (dermatofiti) e protozoi (Trichomonas vaginalis). Secondo scopo di questo studio è stato valutare il secondo approccio identificativo basato sulla ricerca di specifici marcatori per differenziare parassiti intestinali di interesse medico per i quali non è disponibile una banca dati commerciale di riferimento e la sua creazione risulterebbe particolarmente difficile e complessa, a causa della complessità del materiale biologico di partenza analizzato e del terreno di coltura nei quali questi protozoi sono isolati. Terzo ed ultimo scopo di questo studio è stata la valutazione dell’applicabilità della spettrometria di massa con tecnologia MALDI-TOF per lo studio delle resistenze batteriche ai carbapenemi. In particolare, è stato messo a punto un saggio di idrolisi dei carbapenemi rilevata mediante MALDI-TOF MS in grado di determinare indirettamente la produzione di carbapenemasi in Enterobacteriaceae. L’efficacia identificativa della metodica MALDI-TOF mediante l’approccio di comparazione degli spettri è stata dimostrata in primo luogo per batteri appartenenti al genere Borrelia. La banca dati commerciale dello strumento MALDI-TOF MS in uso presso il nostro laboratorio includeva solo 3 spettri di riferimento appartenenti alle specie B. burgdorferi ss, B. spielmani e B. garinii. L’implementazione del “database” con specie diverse da quelle già presenti ha permesso di colmare le lacune identificative dovute alla mancanza di spettri di riferimento di alcune tra le specie di Borrelia più diffuse in Europa (B. afzelii) e nel mondo (come ad esempio B. hermsii, e B. japonica). Inoltre l’implementazione con spettri derivanti da ceppi di riferimento di specie già presenti nel “database” ha ulteriormente migliorato l’efficacia identificativa del sistema. Come atteso, il ceppo di isolamento clinico di B. lusitaniae (specie non presente nel “database”) è stato identificato solo a livello di genere corroborando, grazie all’assenza di mis-identificazione, la robustezza della “nuova” banca dati. I risultati ottenuti analizzando i profili proteici di ceppi di Borrelia spp. di isolamento clinico, dopo integrazione del “database” commerciale, indicano che la tecnologia MALDI-TOF potrebbe essere utilizzata come rapida, economica ed affidabile alternativa ai metodi attualmente utilizzati per identificare ceppi appartenenti a questo genere. Analogamente, per il genere Leptospira dopo la creazione ex-novo della banca dati “home-made”, costruita con i 20 spettri derivati dai 20 ceppi di riferimento utilizzati, è stata ottenuta una corretta identificazione a livello di specie degli stessi ceppi ri-analizzati in un esperimento indipendente condotto in doppio cieco. Il dendrogramma costruito con i 20 MSP-Spectra implementati nella banca dati è formato da due rami principali: il primo formato dalla specie non patogena L. biflexa e dalla specie a patogenicità intermedia L. fainei ed il secondo che raggruppa insieme le specie patogene L. interrogans, L. kirschneri, L. noguchii e L. borgpetersenii. Il secondo gruppo è ulteriormente suddiviso in due rami, contenenti rispettivamente L. borgpetersenii in uno e L. interrogans, L. kirschneri e L. noguchii nell’altro. Quest’ultimo, a sua volta, è suddiviso in due rami ulteriori: il primo comprendente la sola specie L. noguchii, il secondo le specie L. interrogans e L. kirshneri non separabili tra loro. Inoltre, il dendrogramma costruito con gli MSP-Spectra dei ceppi appartenenti ai generi Borrelia e Leptospira acquisiti in questo studio, e appartenenti al genere Brachyspira (implementati in un lavoro precedentemente condotto) mostra tre gruppi principali separati tra loro, uno per ogni genere, escludendo possibili mis-identificazioni tra i 3 differenti generi di spirochete. Un’analisi più approfondita dei profili proteici ottenuti dall’analisi ha mostrato piccole differenze per ceppi della stessa specie probabilmente dovute ai diversi pattern proteici dei distinti sierotipi, come confermato dalla successiva analisi statistica, che ha evidenziato picchi sierotipo-specifici. È stato, infatti, possibile mediante la creazione di un modello statistico dedicato ottenere un “pattern” di picchi discriminanti in grado di differenziare a livello di sierotipo sia i ceppi di L. interrogans sia i ceppi di L. borgpetersenii saggiati, rispettivamente. Tuttavia, non possiamo concludere che i picchi discriminanti da noi riportati siano universalmente in grado di identificare il sierotipo dei ceppi di L. interrogans ed L. borgpetersenii; i picchi trovati, infatti, sono il risultato di un’analisi condotta su uno specifico pannello di sierotipi. È stato quindi dimostrato che attuando piccoli cambiamenti nei parametri standardizzati come l’utilizzo di un modello statistico e di un programma dedicato applicato nella routine diagnostica è possibile utilizzare la spettrometria di massa MALDI-TOF per una rapida ed economica identificazione anche a livello di sierotipo. Questo può significativamente migliorare gli approcci correntemente utilizzati per monitorare l’insorgenza di focolai epidemici e per la sorveglianza degli agenti patogeni. Analogamente a quanto dimostrato per Borrelia e Leptospira, l’implementazione della banca dati dello spettrometro di massa con spettri di riferimento di miceti filamentosi (dermatofiti) si è rilevata di particolare importanza non solo per l’identificazione di tutte le specie circolanti nella nostra area ma anche per l’identificazione di specie la cui frequenza nel nostro Paese è in aumento a causa dei flussi migratori dalla zone endemiche (M. audouinii, T. violaceum e T. sudanense). Inoltre, l’aggiornamento del “database” ha consentito di superare la mis-identificazione dei ceppi appartenenti al complesso T. mentagrophytes (T. interdigitale e T. mentagrophytes) con T. tonsurans, riscontrata prima dell’implementazione della banca dati commerciale. Il dendrogramma ottenuto dai 24 spettri implementati appartenenti a 13 specie di dermatofiti ha rivelato raggruppamenti che riflettono quelli costruiti su base filogenetica. Sulla base dei risultati ottenuti mediante sequenziamento della porzione della regione ITS del genoma fungino non è stato possibile distinguere T. interdigitale e T. mentagrophytes, conseguentemente anche gli spettri di queste due specie presentavano picchi dello stesso peso molecoalre. Da sottolineare che il dendrogramma costruito con i 12 profili proteici già inclusi nel database commerciale e con i 24 inseriti nel nuovo database non riproduce l’albero filogenetico per alcune specie del genere Tricophyton: gli spettri MSP già presenti nel database e quelli aggiunti delle specie T. interdigitale e T. mentagrophytes raggruppano separatamente. Questo potrebbe spiegare le mis-identificazioni di T. interdigitale e T. mentagrophytes con T. tonsurans ottenute prima dell’implementazione del database. L’efficacia del sistema identificativo MALDI-TOF è stata anche dimostrata per microrganismi diversi da batteri e funghi per i quali la metodica originale è stata sviluppata. Sebbene tale sistema identificativo sia stato applicato con successo a Trichomonas vaginalis è stato necessario apportare modifiche nei parametri standard previsti per l’identificazione di batteri e funghi. Le interferenze riscontrate tra i profili proteici ottenuti per i due terreni utilizzati per la coltura di questo protozoo e per i ceppi di T. vaginalis hanno, infatti, reso necessario l’utilizzo di nuovi parametri per la creazione degli spettri di riferimento (MSP-Spectra). L’importanza dello sviluppo del nuovo metodo risiede nel fatto che è possibile identificare sulla base del profilo proteico (e non sulla base di singoli marcatori) microorganismi cresciuti su terreni complessi che potrebbero presentare picchi nell'intervallo di peso molecolare utilizzato a scopo identificativo: metaboliti, pigmenti e nutrienti presenti nel terreno possono interferire con il processo di cristallizzazione e portare ad un basso punteggio identificativo. Per T. vaginalis, in particolare, la “sottrazione” di picchi dovuti a molecole riconducibili al terreno di crescita utilizzato, è stata ottenuta escludendo dall'identificazione l'intervallo di peso molecolare compreso tra 3-6 kDa, permettendo la corretta identificazione di ceppi di isolamento clinico sulla base del profilo proteico. Tuttavia, l’elevata concentrazione di parassita richiesta (105 trofozoiti/ml) per una corretta identificazione, difficilmente ottenibile in vivo, ha impedito l’identificazione di ceppi di T. vaginalis direttamente in campioni clinici. L’approccio identificativo mediante individuazione di specifici marcatori proteici (secondo approccio identificativo) è stato provato ed adottato in questo studio per l’identificazione e la differenziazione di ceppi di Entamoeba histolytica (ameba patogena) ed Entamoeba dispar (ameba non patogena), specie morfologiacamente identiche e distinguibili solo mediante saggi molecolari (PCR) aventi come bersaglio il DNA-18S, che codifica per l’RNA della subunità ribosomiale minore. Lo sviluppo di tale applicazione ha consentito di superare l’impossibilità della creazione di una banca dati dedicata, a causa della complessità del materiale fecale di partenza e del terreno di coltura impiagato per l’isolamento, e di identificare 5 picchi proteici in grado di differenziare E. histolytica da E. dispar. In particolare, l’analisi statistica ha mostrato 2 picchi specifici per E. histolytica e 3 picchi specifici per E. dispar. L’assenza dei 5 picchi discriminanti trovati per E. histolytica e E. dispar nei profili dei 3 differenti terreni di coltura utilizzati in questo studio (terreno axenico LYI-S-2 e terreno di Robinson con e senza E. coli) permettono di considerare questi picchi buoni marcatori in grado di differenziare le due specie. La corrispondenza dei picchi con il PM di due specifiche proteine di E. histolytica depositate in letteratura (Amoebapore A e un “unknown putative protein” di E. histolytica ceppo di riferimento HM-1:IMSS-A) conferma la specificità dei picchi di E. histolytica identificati mediante analisi MALDI-TOF MS. Lo stesso riscontro non è stato possibile per i picchi di E. dispar in quanto nessuna proteina del PM di interesse è presente in GenBank. Tuttavia, va ricordato che non tutte le proteine E. dispar sono state ad oggi caratterizzate e depositate in letteratura. I 5 marcatori hanno permesso di differenziare 12 dei 13 ceppi isolati da campioni di feci e cresciuti in terreno di Robinson confermando i risultati ottenuti mediante saggio di Real-Time PCR. Per un solo ceppo di isolamento clinico di E. histolytica l’identificazione, confermata mediante sequenziamento della porzione 18S-rDNA, non è stata ottenuta mediante sistema MALDI-TOF MS in quanto non sono stati trovati né i picchi corrispondenti a E. histolytica né i picchi corrispondenti a E. dispar. Per questo ceppo è possibile ipotizzare la presenza di mutazioni geno/fenotipiche a livello delle proteine individuate come marcatori specifici per E. histolytica. Per confermare questa ipotesi sarebbe necessario analizzare un numero maggiore di ceppi di isolamento clinico con analogo profilo proteico. L’analisi condotta a diversi tempi di incubazione del campione di feci positivo per E. histolytica ed E. dipar ha mostrato il ritrovamento dei 5 picchi discriminanti solo dopo 12 ore dall’inoculo del campione nel terreno iniziale di Robinson. Questo risultato suggerisce la possibile applicazione del sistema MALDI-TOF MS per identificare ceppi di isolamento clinico di E. histolytica ed E. dipar nonostante la presenza di materiale fecale che materialmente può disturbare e rendere difficile l’interpretazione dello spettro ottenuto mediante analisi MALDI-TOF MS. Infine in questo studio è stata valutata l’applicabilità della tecnologia MALDI-TOF MS come saggio fenotipico rapido per la determinazione di ceppi produttori di carbapenemasi, verificando l'avvenuta idrolisi del meropenem (carbapeneme di riferimento utilizzato in questo studio) a contatto con i ceppi di riferimento e ceppi di isolamento clinico potenzialmente produttori di carbapenemasi dopo la messa a punto di un protocollo analitico dedicato. Il saggio di idrolisi del meropenem mediante MALDI-TOF MS ha dimostrato la presenza o l’assenza indiretta di carbapenemasi nei 3 ceppi di riferimento e nei 1219 (1185 Enterobacteriaceae e 34 non-Enterobacteriaceae) ceppi di isolamento clinico inclusi nello studio. Nessuna interferenza è stata riscontrata per i ceppi di Enterobacteriaceae variamente resistenti ai tre carbapenemi ma risultati non produttori di carbapenemasi mediante i saggi fenotipici comunemente impiegati nella diagnostica routinaria di laboratorio: nessuna idrolisi del farmaco è stata infatti osservata al saggio di idrolisi mediante MALDI-TOF MS. In un solo caso (ceppo di K. pneumoniae N°1135) è stato ottenuto un profilo anomalo in quanto presenti sia i picchi del farmaco intatto che quelli del farmaco idrolizzato. Per questo ceppo resistente ai tre carbapenemi saggiati, negativo ai saggi fenotipici per la presenza di carbapenemasi, è stata dimostrata la presenza del gene blaKPC mediante Real-Time PCR. Per questo ceppo si può ipotizzare la presenza di mutazioni a carico del gene blaKPC che sebbene non interferiscano con il suo rilevamento mediante PCR (Real-Time PCR positiva), potrebbero condizionare l’attività della proteina prodotta (Saggio di Hodge modificato e Test di Sinergia negativi) riducendone la funzionalità come dimostrato, mediante analisi MALDI-TOF MS, dalla presenza dei picchi relativi sia all’idrolisi del farmaco sia dei picchi relativi al farmaco intatto. Questa ipotesi dovrebbe essere confermata mediante sequenziamento del gene blaKPC e successiva analisi strutturale della sequenza amminoacidica deducibile. L’utilizzo della tecnologia MALDI-TOF MS per la verifica dell’avvenuta idrolisi del maropenem è risultato un saggio fenotipico indiretto in grado di distinguere, al pari del test di Hodge modificato impiegato comunemente nella routine diagnostica in microbiologia, un ceppo produttore di carbapenemasi da un ceppo non produttore sia per scopi diagnostici che per la sorveglianza epidemiologica. L’impiego del MALDI-TOF MS ha mostrato, infatti, diversi vantaggi rispetto ai metodi convenzionali (Saggio di Hodge modificato e Test di Sinergia) impiegati nella routine diagnostica di laboratorio i quali richiedono personale esperto per l’interpretazione del risultato e lunghi tempi di esecuzione e di conseguenza di refertazione. La semplicità e la facilità richieste per la preparazione dei campioni e l’immediata acquisizione dei dati rendono questa tecnica un metodo accurato e rapido. Inoltre, il metodo risulta conveniente dal punto di vista economico, con un costo totale stimato di 1,00 euro per ceppo analizzato. Tutte queste considerazioni pongono questa metodologia in posizione centrale in ambito microbiologico anche nel caso del rilevamento di ceppi produttori di carbapenemasi. Indipendentemente dall’approccio identificativo utilizzato, comparato con i metodi convenzionali il MALDI-TOF MS conferisce in molti casi un guadagno in termini di tempo di lavoro tecnico (procedura pre-analititca per la preparazione dei campioni) e di tempo di ottenimento dei risultati (procedura analitica automatizzata). Questo risparmio di tempo si accentua quando sono analizzati in contemporanea un maggior numero di isolati. Inoltre, la semplicità e la facilità richieste per la preparazione dei campioni e l’immediata acquisizione dei dati rendono questo un metodo di identificazione accurato e rapido risultando più conveniente anche dal punto di vista economico, con un costo totale di 0,50 euro (materiale consumabile) per ceppo analizzato. I risultati ottenuti dimostrano che la spettrometria di massa MALDI-TOF sta diventando uno strumento importante in microbiologia clinica e sperimentale, data l’elevata efficacia identificativa, grazie alla disponibilità sia di nuove banche dati commerciali sia di aggiornamenti delle stesse da parte di diversi utenti, e la possibilità di rilevare con successo anche se in modo indiretto le antibiotico-resistenze.

Nanocontacts: probing electronic structure under extreme uniaxial strains

Nanometer-sized metallic necks have the unique ability to sustain extreme uniaxial loads (about 20 times greater than the bulk material). We present an experimental and theoretical study of the electronic transport properties under such extreme conditions. Conductance measurements on gold and aluminum necks show a strikingly different behavior: While gold shows the expected conductance decrease with increasing elastic elongation of the neck, aluminum necks behave in the opposite way. We have performed first-principles electronic-structure calculations which reproduce this behavior, showing that it is an intrinsic property of the bulk band structure under high uniaxial strain.

Ethnobotanical study of the sages used in traditional Valencian medicine and as essential oil: characterization of an endemic Salvia and its contribution to local development

Seven wild and cultivated Salvia species and two Phlomis species, used traditionally in Valencian medicine to treat a variety of external and internal ailments, were studied. New ethnobotanical data are provided, obtained from semistructured interviews with 34 people in the Valencian area. A seasonal characterization of the essential oil of a wild sage, Salvia blancoana Webb & Heldr. subsp. mariolensis Figuerola, by GC-FID and GC-MS was carried out as a means to ensure quality control of endemic traditional species such as this one, which has been commercialized by local industries. A comparison with the essential oil of Salvia lavandulifolia Vahl subsp.lavandulifolia allowed inclusion of the wild sage within the commercial 'Spanish sage' oil.

Targetless image-based method for measuring displacements and strains on concrete surfaces with a consumer camera

Measurement of concrete strain through non-invasive methods is of great importance in civil engineering and structural analysis. Traditional methods use laser speckle and high quality cameras that may result too expensive for many applications. Here we present a method for measuring concrete deformations with a standard reflex camera and image processing for tracking objects in the concretes surface. Two different approaches are presented here. In the first one, on-purpose objects are drawn on the surface, while on the second one we track small defects on the surface due to air bubbles in the hardening process. The method has been tested on a concrete sample under several loading/unloading cycles. A stop-motion sequence of the process has been captured and analyzed. Results have been successfully compared with the values given by a strain gauge. Accuracy of our methods in tracking objects is below 8 μm, in the order of more expensive commercial devices.

Experimenter effects on behavioral test scores of eight inbred mouse strains under the influence of ethanol.

ight standard inbred mouse strains were evaluated for ethanol effects on a refined battery of behavioral tests in a study that was originally designed to assess the influence of rat odors in the colony on mouse behaviors. As part of the design of the study, two experimenters conducted the tests, and the study was carefully balanced so that equal numbers of mice in all groups and times of day were tested by each experimenter. A defect in airflow in the facility compromised the odor manipulation, and in fact the different odor exposure groups did not differ in their behaviors. The two experimenters, however, obtained markedly different results for three of the tests. Certain of the experimenter effects arose from the way they judged behaviors that were not automated and had to be rated by the experimenter, such as slips on the balance beam. Others were not evident prior to ethanol injection but had a major influence after the injection. For several measures, the experimenter effects were notably different for different inbred strains. Methods to evaluate and reduce the impact of experimenter effects in future research are discussed.

(Table 2) Rate of reduction in cell size (apical length) and growth rate for seven Fragilariopsis kerguelensis strains sampled during POLARSTERN cruise ANT-XXI/3

The planktonic diatom Fragilariopsis kerguelensis plays an important role in the biogeochemical cycles of the Southern Ocean, where remains of its frustules form the largest deposit of biogenic silica anywhere in the world. We assessed the genetic identity of 26 strains, from cells collected at various sites in the Southern Ocean, using three molecular markers, LSU and ITS rDNA and rbcL. The LSU sequences were identical among the tested strains, ITS sequences were highly similar, and only one base pair difference was detected among the rbcL sequences. These results, together with a large number of successful mating experiments demonstrated that the strains belong to a single biological species. We investigated the mating system and life cycle traits of F. kerguelensis. Cell size diminished gradually in clonal strains. Gamete formation only occurred when strains of opposite mating type - within a cell size range of 7-36 µm - were mixed together. Two binucleate gametes were formed in each gametangium and gamete conjugation produced a zygote that had four nuclei and was surrounded by thin siliceous scales. Two out of the four nuclei subsequently degenerated and the zygote expanded to form an auxospore surrounded by a transverse and a longitudinal perizonium. Staining with the fluorochrome PDMPO provided for the first time a clear demonstration that the longitudinal perizonium is formed after auxospore expansion is complete. Initial cells produced within the mature auxospores were 78-101 µm in length. Various authors have shown that the average valve size of F. kerguelensis varies in sediment samples collected in regions and seasons with different primary production regimes and this parameter has thus been proposed as a biological proxy for palaeo-productivity. A better understanding of the life cycle of F. kerguelensis should help the design of future investigations aimed at testing the link between cell size distribution in the natural environment and the role that environmental factors might have in the regulation of population cell size.