Microstructural evolution of primary crystallization in diffusion-controlled grain growth

A model has been developed for evaluating grain size distributions in primary crystallizations where the grain growth is diffusion controlled. The body of the model is grounded in a recently presented mean-field integration of the nucleation and growth kinetic equations, modified conveniently in order to take into account a radius-dependent growth rate, as occurs in diffusion-controlled growth. The classical diffusion theory is considered, and a modification of this is proposed to take into account interference of the diffusion profiles between neighbor grains. The potentiality of the mean-field model to give detailed information on the grain size distribution and transformed volume fraction for transformations driven by nucleation and either interface- or diffusion-controlled growth processes is demonstrated. The model is evaluated for the primary crystallization of an amorphous alloy, giving an excellent agreement with experimental data. Grain size distributions are computed, and their properties are discussed.

MOLECULAR MECHANISMS OF A ROOT SYSTEM TO SOIL ADAPTATION

Contrairement aux animaux, les plantes sont des organismes sessiles qui ne possèdent pas de mécanismes de fuite quand les conditions environnementales ne sont plus optimales. Les plantes sont physiquement ancrées à l'endroit où elles ont germées et aux conditions environnementales qui parfois peuvent être extrêmes. Les possibilités d'acclimatation de différentes espèces, parfois même de groupes de plantes au sein d'une même espèce, peuvent varier mais repose sur une adaptation génétique de la plante. L'adaptation est un long processus qui repose sur l'apparition spontanée de mutations génétiques, leur mise à l'épreuve face aux conditions environnementales, et dans le cas où la mutation a un impact positif sur la survie dans cet habitat particulier, elle sera maintenue dans une population donnée de plantes. De telles populations, appelées écotypes, sont le matériel de départ pour la découverte de gènes qui induisent un bénéfice pour la plante dans un environnement donné. La plante la plus étudiée en biologie moléculaire est Arabidopsis thaliana, l'arabette des prés. Dans une étude précédente, les racines d'écotypes naturels d'Arabidopsis ont été comparées et un écotype, Uk-1, avait le système racinaire le plus particulier. Cet écotype possède des racines beaucoup plus courtes et plus ramifiées que tous les autres écotypes. Des analyses plus poussées ont montré qu'une seule mutation dans un gène était la cause de ce phénotype, le gène BREVIS RADIX (BRX), mot latin signifiant 'racine courte'. Bien que l'on connaisse le gène BRX, on connaît finalement peu de choses sur son importance adaptative. Dans cette étude, nous avons montré que la mutation dans le gène BRX rend la plante plus résistante aux sols acides. Dans l'optique de mieux comprendre cette valeur adaptative du mutant brx, nous avons analysé dans quels tissus le gène BRX jouait un rôle important. Nous avons pu mettre en évidence que BRX est important pour le développement du protophloème. Le protophloème est un élément du système vasculaire de la plante. En général, les plantes supérieures possèdent deux systèmes de transport à longue distance. L'un d'eux, appelé xylème, transporte l'eau et les nutriments absorbés du sol par les racines vers les feuilles. Les feuilles sont le siège du processus de photosynthèse au cours duquel sont produits des sucres qui devront être distribués partout dans les autres parties de la plante. Le tissu cellulaire chargé de livrer les produits de la photosynthèse, ainsi que les régulateurs de croissance, est le phloème. Ce dernier regroupe le métaphloème et le protophloème. Le protophloème est essentiel pour la livraison des sucres synthétisés ainsi que des signaux de croissance aux pointes des racines, centres organogéniques responsables de la production de nouvelles cellules durant la phase de croissance de la racine. La structure du protophloème peut être décrite comme des tubes continus, vides et résistants, faits de cellules spécialisées qui permettent un transport efficace et rapide. Nous avons montré que dans les mutants brx ces canaux de transports sont discontinus car certaines cellules n'ont pas terminé leur cycle de différenciation. Ces cellules obstruent le conduit ce qui fait que les sucres et les signaux de croissance, comme l'auxine, ne peuvent plus être transportés aux méristèmes. En conséquence, la prolifération de l'activité des méristèmes est compromise, ce qui explique les racines courtes. Au lieu d'être délivré aux méristèmes, l'auxine se concentre en amont des méristèmes où cela provoque l'apparition de nouvelles racines branchées et, très probablement, l'activation des pompes à protons. Sur des sols acides, la concentration en ion H+ est très élevée. Ces ions entrent dans les cellules de la racine par diffusion et perturbent notablement la croissance des racines et de la plante en général. Si les cellules de la racine possédaient des pompes à protons hyperactives, elles seraient capable d'évacuer le surplus d'ions H+ en dehors de la cellule, ce qui leur assurerait de meilleures chances de survie sur sols acides. De fait, le mutant brx est capable d'acidifier le milieu de culture dans lequel il est cultivé plus efficacement que la plante sauvage. Ce mutant est également capable de donner plus de progéniture sur ce type de milieu de croissance que les plantes sauvages. Finalement, nous avons trouvé d'autres mutants brx en milieu naturel poussant sur sols acides, ce qui suggère fortement que la mutation du gène BRX est une des causes de l'adaptation aux sols acides. -- Plants as sessile organisms have developed different mechanisms to cope with the complex environmental conditions in which they live. Adaptation is the process through which traits evolve by natural selection to functionally improve in a given environmental context. An adaptation to the environment is characterized by the genetic changes in the entire populations that have been fixed by natural selection over many generations. BREVIS RADIX (BRX) gene was found through natural Arabidopsis accessions screen and was characterized as a root growth regulator since loss-of-function mutants exhibit arrested post-embryonic primary root growth in addition to a more branched root system. Although brx loss-of-function causes a complete alteration in root architecture, BRX activity is only required in the root vasculature, in particular in protophloem cell file. Protophloem is a part of the phloem transport network and is responsible for delivery of photo-assimilates and growth regulators, coming from the shoot through mature phloem component - metaphloem, to the all plant primary meristems. In order to perform its function, protophloem is the first cell file to differentiate within the root meristem. During this process, protophloem cells undergo a partial programmed cell death, during which they build a thicker cell wall, degrade nucleus and tonoplast while plasma membrane stays functional. Interestingly, protophloem cells enter elongation process only after differentiation into sieve elements is completed. Here we show that brx mutants fail to differentiate protophloem cell file properly, a phenotype that can be distinguished by a presence of a "gap" cells, non-differentiated cells between two flanking differentiated cells. Discontinuity of protophloem differentiation in brx mutants is considered to be a consequence of local hyperactivity of CLAVATA3/EMBRYO SURROUNDING REGION 45 (CLE45) - BARELY ANY MERISTEM 3 (BAM3) signaling module. Interestingly, a CLE45 activity, most probably at the level of receptor binding, can be modulated by apoplastic pH. Altogether, our results imply that the activity of proton pumps, expressed in non-differentiated cells of protophloem, must be maintained under certain threshold, otherwise CLE45-BAM3 signaling pathway will be stimulated and in turn protophloem will not differentiate. Based on vacuolar morphology, a premature cell wall acidification in brx mutants stochastically prevents the protophloem differentiation. Only after protophloem differentiates, proton pumps can be activated in order to acidify apoplast and to support enucleated protophloem multifold elongation driven by surrounding cells growth. Finally, the protophloem differentiation failure would result in an auxin "traffic jam" in the upper parts of the root, created from the phloem-transported auxin that cannot be efficiently delivered to the meristem. Physiologically, auxin "leakage" from the plant vasculature network could have various consequences, since auxin is involved in the regulation of almost every aspect of plant growth and development. Thus, given that auxin stimulates lateral roots initiation and growth, this scenario explains more branched brx root system. Nevertheless, auxin is considered to activate plasma membrane proton pumps. Along with this, it has been shown that brx mutants acidify media much more than the wild type plants do, a trait that was proposed as an adaptive feature of naturally occurring brx null alleles in Arabidopsis populations found on acidic soils. Additionally, in our study we found that most of accessions originally collected from acidic sampling sites exhibit hypersensitivity to CLE45 treatment. This implies that adaptation of plants to acidic soil involves a positive selection pressure against upstream negative regulators of CLE45-BAM3 signaling, such as BRX. Perspective analysis of these accessions would provide more profound understanding of molecular mechanisms underlying plant adaptation to acidic soils. All these results are suggesting that targeting of the factors that affect protophloem differentiation is a good strategy of natural selection to change the root architecture and to develop an adaptation to a certain environment. -- Les plantes comme organismes sessiles ont développé différents mécanismes pour s'adapter aux conditions environnementales complexes dans lesquelles elles vivent. L'adaptation est le processus par lequel des traits vont évoluer via la sélection naturelle vers une amélioration fonctionnelle dans un contexte environnemental donné. Une adaptation à l'environnement est caractérisée par des changements génétiques dans des populations entières qui ont été fixés par la sélection naturelle sur plusieurs générations. Le gène BREVIS RADIX (BRX) a été identifié dans le crible d'une collection d'accessions naturelles d'Arabidopsis et a été caractérisé comme un régulateur de la croissance racinaire étant donné que le mutant perte-de-fonction montre une croissance racinaire primaire arrêtée au stade post-embryonnaire et présente de plus un système racinaire plus ramifié que la plante sauvage. Bien que le mutant perte-de-fonction brx cause une altération complète de l'architecture racinaire, l'activité de BRX n'est requise que dans la vascularisation racinaire, en particulier au niveau du protophloème. Le protophloème est un composant du réseau de transport du phloème et est responsable du transit des dérivés de la photosynthèse ainsi que des régulateurs de croissances, venant de la partie aérienne par le phloème mature (métaphloème) vers tous les méristèmes primaires de la plante. Pour pouvoir réaliser sa fonction, le protophloème est la première file de cellules à se différencier à l'intérieur du méristème de la racine. Pendant ce processus, les cellules du protophloème subissent une mort cellulaire programmée partielle durant laquelle elles épaississent leur paroi cellulaire, dégradent le noyau et le tonoplaste tandis que la membrane plasmique demeure fonctionnelle. De manière intéressante, les cellules du protophloème entament le processus d'allongement seulement après que la différenciation en tubes criblés soit complète. Ce travail montre que le mutant brx est incapable de mener à bien la différenciation de la file de cellules du protophloème, phénotype qui peut être visualisé par la présence de cellules 'trous', de cellules non différenciées entourées de deux cellules différenciées. La discontinuité de la différenciation du phloème dans le mutant brx est considérée comme la conséquence de l'hyperactivité localisée du module de signalisation CLA VA TA3/EMBRYO SURROUNDING REGION 45 (CLE45) - BARELY ANY MERISTEM 3 (BAM3). De manière intéressante, l'activité de CLE45, très probablement au niveau de la liaison avec le récepteur, peut être modulé par le pH apoplastique. Pris ensemble, nos résultats impliquent que l'activité des pompes à protons, actives dans les cellules non différenciées du protophloème, doit être maintenue en dessous d'un certain seuil autrement la cascade de signalisation CLE45-BAM3 serait stimulée, en conséquence de quoi le protophloème ne pourrait se différencier. D'après la morphologie vacuolaire, une acidification prématurée de la paroi cellulaire dans le mutant brx empêche la différenciation du protophloème de manière stochastique. Une fois que le protophloème se différencie, les pompes à protons peuvent alors être activées afin d'acidifier l'apoplaste et ainsi faciliter l'allongement des cellules énuclées du protophloème, entraînées par la croissance des cellules environnantes. Finalement, la différenciation défectueuse du protophloème produit une accumulation d'auxine dans la partie supérieure de la racine car le phloème ne peut plus acheminer efficacement l'auxine au méristème. Physiologiquement, la 'fuite' d'auxine à partir du réseau vasculaire de la plante peut avoir des conséquences variées puisque l'auxine est impliquée dans la régulation de la majorité des aspects de la croissance et développement de la plante. Etant donné que l'auxine stimule l'initiation et développement des racines latérales, ce scénario pourrait expliquer le système racinaire plus ramifié du mutant brx. En plus, l'auxine est considérée comme un activateur des pompes à protons. Par ailleurs, nous avons montré que les mutants brx ont la capacité d'acidifier le milieu plus efficacement que les plantes sauvages, une caractéristique des populations sauvages <¥Arabidopsis poussant sur des sols acides et contenant les allèles délétés brx. De plus, dans nos résultats nous avons mis en évidence que la plupart des accessions collectées originellement sur des sites acidophiles montre une hypersensibilité au traitement par CLE45. Ceci implique que l'adaptation des plantes aux sols acides repose sur la pression de sélection positive à rencontre des régulateurs négatifs de CLE45- BAM3, situés en amont de la cascade, tel le produit du gène BRX. Les analyses de ces accessions pourraient aboutir à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires responsables de l'adaptation des plantes aux sols acides. Tous nos résultats suggèrent que le ciblage des facteurs affectant la différenciation du protophloème serait une stratégie gagnante dans la sélection naturelle pour changer l'architecture de la racine et ainsi s'adapter efficacement à un nouvel environnement.

Harmonisation of short-term in vitro culture for the expansion of antigen-specific CD8(+) T cells with detection by ELISPOT and HLA-multimer staining.

Ex vivo ELISPOT and multimer staining are well-established tests for the assessment of antigen-specific T cells. Many laboratories are now using a period of in vitro stimulation (IVS) to enhance detection. Here, we report the findings of a multi-centre panel organised by the Association for Cancer Immunotherapy Immunoguiding Program to investigate the impact of IVS protocols on the detection of antigen-specific T cells of varying ex vivo frequency. Five centres performed ELISPOT and multimer staining on centrally prepared PBMCs from 3 donors, both ex vivo and following IVS. A harmonised IVS protocol was designed based on the best-performing protocol(s), which was then evaluated in a second phase on 2 donors by 6 centres. All centres were able to reliably detect antigen-specific T cells of high/intermediate frequency both ex vivo (Phase I) and post-IVS (Phase I and II). The highest frequencies of antigen-specific T cells ex vivo were mirrored in the frequencies following IVS and in the detection rates. However, antigen-specific T cells of a low/undetectable frequency ex vivo were not reproducibly detected post-IVS. Harmonisation of the IVS protocol reduced the inter-laboratory variation observed for ELISPOT and multimer analyses by approximately 20 %. We further demonstrate that results from ELISPOT and multimer staining correlated after (P < 0.0001 and R (2) = 0.5113), but not before IVS. In summary, IVS was shown to be a reproducible method that benefitted from method harmonisation.

Improving Traffic Safety Culture in Iowa, 2011

Vehicle crashes rank among the leading causes of death in the United States. In 2006, the AAA Foundation for Traffic Safety “made a long- term commitment to address the safety culture of the United States, as it relates to traffic safety, by launching a sustained research and educational outreach initiative.” An initiative to produce a culture of safety in Iowa includes the Iowa Comprehensive Highway Safety Plan (CHSP). The Iowa CHSP “engages diverse safety stakeholders and charts the course for the state, bringing to bear sound science and the power of shared community values to change the culture and achieve a standard of safer travel for our citizens.” Despite the state’s ongoing efforts toward highway safety, an average of 445 deaths and thousands of injuries occur on Iowa’s public roads each year. As such, a need exists to revisit the concept of safety culture from a diverse, multi-disciplinary perspective in an effort to improve traffic safety. This study summarizes the best practices and effective laws in improving safety culture in the United States and abroad. Additionally, this study solicited the opinions of experts in public health, education, law enforcement, public policy, social psychology, safety advocacy, and traffic safety engineering in a bid to assess the traffic safety culture initiatives in Iowa. Recommendations for improving traffic safety culture are offered in line with the top five Iowa CHSP safety policy strategies, which are young drivers, occupant protection, motorcycle safety, traffic safety enforcement and traffic safety improvement program, as well as the eight safety program strategies outlined in the CHSP. As a result of this study, eleven high-level goals were developed, each with specific actions to support its success. The goals are: improve emergency medical services response, toughen law enforcement and prosecution, increase safety belt use, reduce speeding-related crashes, reduce alcohol-related crashes, improve commercial vehicle safety, improve motorcycle safety, improve young driver education, improve older driver safety, strengthen teenage licensing process, and reduce distracted driving.

Efficient lentiviral gene transfer into corneal stroma cells using a femtosecond laser.

We investigated a new procedure for gene transfer into the stroma of pig cornea for the delivery of therapeutic factors. A delimited space was created at 110 mum depth with a LDV femtosecond laser in pig corneas, and a HIV1-derived lentiviral vector expressing green fluorescent protein (GFP) (LV-CMV-GFP) was injected into the pocket. Corneas were subsequently dissected and kept in culture as explants. After 5 days, histological analysis of the explants revealed that the corneal pockets had closed and that the gene transfer procedure was efficient over the whole pocket area. Almost all the keratocytes were transduced in this area. Vector diffusion at right angles to the pocket's plane encompasses four (endothelium side) to 10 (epithelium side) layers of keratocytes. After 21 days, the level of transduction was similar to the results obtained after 5 days. The femtosecond laser technique allows a reliable injection and diffusion of lentiviral vectors to efficiently transduce stromal cells in a delimited area. Showing the efficacy of this procedure in vivo could represent an important step toward treatment or prevention of recurrent angiogenesis of the corneal stroma.

Black culture, white youth: la tradició cultural jamaicana al Regne Unit

Amb aquest projecte es pretén documentar tres dècades d'influència jamaicana en la cultura britànica, a partir de l’arribada del vaixell Empire Windrush al 1948, de la independència de Jamaica al 1962 i fins a finals dels anys setanta, coincidint amb l’arribada del rastafarisme. Es tracta de posar de manifest la contribució cultural i social dels jamaicans que, en gran part, ha ajudat al desenvolupament del Regne Unit.Els sound systems, els segells discogràfics i les seves subsidiàries, les gires i concerts d’artistes jamaicans... són una clara mostra de les aportacions de la comunitat jamaicana al país i que molts cops es posen de manifest amb celebracions tan populars com el famós Carnaval de Notting Hill. I és que la música i la cultura jamaicana és quelcom més del que molts es pensen, no només és Bob Marley i el consum de marihuana.

Diffusion of influenza during the winter of 1889-90 in Switzerland

The influenza of the winter of 1889-90 was one of the first epidemics to spread all over the world. At the time, several people hypothesized that the railway was one of the main vectors of diffusion of this influenza. This hypothesis was defended in Switzerland especially by Schmid, Chief of the Swiss Office of Health, who collected an impressive body of material about the spread of the epidemic in that country. These data on influenza combined with data about the structure of the railway are used in this paper in order to test the hypothesis of a mixed diffusion process, first between communes interconnected by the railway, and secondly, between those communes and neighbouring communes. An event history analysis model taking into account diffusion effects is proposed and estimated. Results show that the hypothesis is supported if the railway network in Switzerland is not taken as a whole but if a distinction between railway companies is made.

De Novo Production of Metabolites by Fungal Co-culture of Trichophyton rubrum and Bionectria ochroleuca.

The co-cultivation of fungi has recently been described as a promising strategy to induce the production of novel metabolites through possible gene activation. A large screening of fungal co-cultures in solid media has identified an unusual long-distance growth inhibition between Trichophyton rubrum and Bionectria ochroleuca. To study metabolite induction in this particular fungal interaction, differential LC-MS-based metabolomics was performed on pure strain cultures and on their co-cultures. The comparison of the resulting fingerprints highlighted five de novo induced compounds, which were purified using software-oriented semipreparative HPLC-MS. One metabolite was successfully identified as 4″-hydroxysulfoxy-2,2″-dimethylthielavin P (a substituted trimer of 3,5-dimethylorsellinic acid). The nonsulfated form, as well as three other related compounds, were found in the pure strain culture of B. ochroleuca.

Crossed ataxia: a case report and a diffusion tensor imaging tractography study.

Background and Purpose-Ever since the seminal description of ataxic hemiparesis contralateral to a pontine lesion by Miller-Fisher, the question of why contralesional crossing pontocerebellar fibers do not more frequently produce ipsilesional hemiataxia was raised. The few cases of "quadrataxic hemiparesis" or bilateral leg ataxia remain exceptions.Summary of Case-We report an even more unusual variant, namely "crossed ataxia" of the contralesional arm and the ipsilesional leg subsequent to an anteromedial pontine ischemic stroke.Conclusions-MRI diffusion tensor imaging tractography shows that caudal contralesional crossing pontocerebellar fibers (those for the leg) travel trough the lesion, whereas more rostral fibers (those for the arm) are spared. (Stroke. 2011; 42:e571-e573.)

Tissue culture parameters in sweet orange cultivars

The objective of this work was to establish tissue culture parameters for gene transfer in sweet orange cultivars. Epicotyl explants with different ages were cultured with 6-benzylaminopurine (BAP), kanamycin and hygromycin. Shoots were cultured with alpha-naphthaleneacetic acid (NAA) alone or in combination with indole-3-butyric acid (IBA). The requirement of BAP for shoot development was genotype-specific. Epicotyl explants from 35-day-old seedlings produced significantly more shoots per explant in 'Pêra'. Kanamycin inhibited shoot regeneration for the most cultivars. The percentage of shoots that produced roots in 'Pêra' was significantly higher in medium with NAA and IBA than with NAA alone.