Cell cycle dynamics during diapause entry and exit in an annual killifish revealed by FUCCI technology

Background: Annual killifishes are adapted to surviving and reproducing over alternating dry and wet seasons. During the dry season, all adults die and desiccation-resistant embryos remain encased in dry mud for months or years in a state of diapause where their development is halted in anticipation of the months that have to elapse before their habitats are flooded again. Embryonic development of annual killifishes deviates from canonical teleost development. Epiblast cells disperse during epiboly, and a "dispersed phase" precedes gastrulation. In addition, annual fish have the ability to enter diapause and block embryonic development at the dispersed phase (diapause I), mid-somitogenesis (diapause II) and the final phase of development (diapause III). Developmental transitions associated with diapause entry and exit can be linked with cell cycle events. Here we set to image this transition in living embryos. Results: To visibly explore cell cycle dynamics during killifish development in depth, we created a stable transgenic line in Nothobranchius furzeri that expresses two fluorescent reporters, one for the G1 phase and one for the S/G2 phases of the cell cycle, respectively (Fluorescent Ubiquitination-based Cell Cycle Indicator, FUCCI). Using this tool, we observed that, during epiboly, epiblast cells progressively become quiescent and exit the cell cycle. All embryos transit through a phase where dispersed cells migrate, without showing any mitotic activity, possibly blocked in the G1 phase (diapause I). Thereafter, exit from diapause I is synchronous and cells enter directly into the S phase without transiting through G1. The developmental trajectories of embryos entering diapause and of those that continue to develop are different. In particular, embryos entering diapause have reduced growth along the medio-lateral axis. Finally, exit from diapause II is synchronous for all cells and is characterized by a burst of mitotic activity and growth along the medio-lateral axis such that, by the end of this phase, the morphology of the embryos is identical to that of direct-developing embryos. Conclusions: Our study reveals surprising levels of coordination of cellular dynamics during diapause and provides a reference framework for further developmental analyses of this remarkable developmental quiescent state

Implementation and performance evaluation of a broadband digital harmonic vector voltmeter

A broadband digital harmonic vector voltmeter proposed previously and studied theoretically by the authors was implemented using a special-purpose, random sampling strategy, to avoid the bandwidth limitations due to the finite conversion time of the sample-and-hold and analog-to-digital-conversion (S/H-ADC) devices. The experimental results have shown that the bandwidth of the instrument is not limited by the finite conversion time of S/H-ADC devices, since good accuracy can be achieved even when the average sampling frequency is much lower than the signal bandwidth. The amplitude and phase uncertainty, with sinusoidal test signals up to 1 MHz and an average sampling rate of 10 kHz, was found to be lower than 3% and 0.03 rad, respectively. For more careful testing of the broadband performance of our instrument, we also carried out two-frequency, variable order harmonic measurements, which showed good accuracy (amplitude error less than 1.5% and phase error less than 0.03 rad) with harmonics up to 300 kHz. Reasonable accuracy (i.e., sufficient to correctly reconstruct the actual signal waveform) was also found with a highly distorted square-wave signa

Estimation precision of degree of polarization in the presence of signal-dependent and additive Poisson noises

We address precision of estimation of the degree of polarization (DOP) from the orthogonal state contrast image (OSCI) in the presence of both signal-dependent Poisson noise due to useful signal, and additive Poisson noise due to dark current and / or background light. We determine the Cramer Rao Lower Bound and deduce from it figures of merit for DOP estimation. In particular, we show that the additive Poisson noise has larger influence on DOP estimation than on intensity estimation when light is highly polarized

Dual-frequency VECSEL for atomic clocks using coherent population trapping

Workshop on Laser Diodes for Space Applications, Nov 2015, Palaiseau, FranceAtomic frequency references provide high-precision stable signals, which are crucial in the most demanding applications as high bitrate communication networks, high-end inertial navigation, or satellite positioning. One way to obtain those laser fields with low intensity-and frequency-noise is to use the dual-frequency and dual-polarization emission of an optically-pumped vertical external-cavity semiconductor laser (OP-VECSEL)

Laser à semiconducteur à 852 nm bifrequence pompé optiquement pour les horloges atomiques CPT (poster)

National audienceNous présentons un laser à semiconducteur en cavité externe pompé optiquement, émettant sur deux fréquences optiques polarisées perpendiculairement, destiné au piégeage cohérent d'atomes (CPT) de Cs. L'émission est accordable autour de 852 nm. La différence de fréquence est ajustée grâce à une lame électro-optique autour de 9,2 GHz. La longueur d'onde du mode ordinaire est stabilisée sur la raie D2 du Cs et la différence de fréquence est asservie sur un signal de référence RF. En fonctionnement stabilisé, nous caractérisons les sources de bruits du laser afin d'évaluer les performances du laser en vue de son application dans une horloge atomique CPT

Evaluation of the noise properties of a dual-frequency VECSEL for compact Cs atomic clocks (Poster)

International audienceWe evaluate a dual-frequency and dual-polarization optically-pumped semiconductor laser emitting at 852 nm as a new laser source for compact atomic clocks based on the coherent population trapping (CPT) technique. The frequency difference between the laser modes is tunable to 9.2 GHz corresponding to the ground state hyperfine-split of Cs. Impact of the laser noise has been investigated. Laser relative intensity noise is limited by the pump-RIN transfer to a level of-110 dB/Hz. Laser frequency noise shows excess mechanical and technical noise resulting in a laser linewidth of 1 MHz at 1 s in lock operation. The noise performance and spectral properties of the laser are already adequate to realize CPT experiments and should result in Allan standard-deviation of the clock below 1 × 10-12 at 1 second

Measuring the nonlinear refractive index of graphene using the optical Kerr effect method

© 2016 Optical Society of America.By means of the ultrafast optical Kerr effect method coupled to optical heterodyne detection (OHD-OKE), we characterize the third-order nonlinear response of graphene and compare it to experimental values obtained by the Z-scan method on the same samples. From these measurements, we estimate a negative nonlinear refractive index for monolayer graphene, n2 = -1.1 × 10-13 m2/W. This is in contradiction to previously reported values, which leads us to compare our experimental measurements obtained by the OHD-OKE and the Z-scan method with theoretical and experimental values found in the literature and to discuss the discrepancies, taking into account parameters such as doping

Fibrotic remodeling of colonic tunica muscularis is associated with vascular network activation in ulcerative colitis

Intestinal fibrosis in inflammatory bowel disease is a dynamic, multifactorial process, which involve multiple cell types and interconnected events [1]. Angiogenesis is a hallmark of active gut disease and closely related to fibrogenetic processes. Endothelial cells and pericytes of neovessels have been found to be able to differentiate into fibroblasts and can be considered good candidates for fibrogenesis also in the intestinal tract [2]. This study was aimed to study whether the fibrotic processes occurring within the tunica muscularis of UC patients are associated with vascular remodeling. Full-thickness left colonic samples were obtained from patients with established, severe and pharmacologically unresponsive UC, who underwent bowel resection. Routine histology, histochemistry and immunohistochemistry were conducted in paraffin cross-sections. Collagen and elastic fiber distribution was evaluated within the tunica muscularis by both histochemical and immunohistochemical assays. The vascular network pattern was analyzed by revealing the expression of CD31, CD105 and nestin by immunofluorescence applied to laser confocal microscopy. A significant increase in collagen fibers and a decrease in elastin content were detected in the tonaca muscularis of UC inflamed colon, as compared with controls. In particular, enhanced collagen deposition were found at level of the longitudinal muscle and circular muscle layer, and in perivascular spaces. By contrast, elastic fiber pattern was significantly decreased throughout the whole muscle compartment. Increased blood vessel density was observed in the colonic tunica muscularis of UC samples compared with samples from healthy control individuals. In particular, the neovessels of inflamed colon showed the activation of both endothelial cells and pericytes, which overexpressed CD105 and nestin, respectively. A significant vascular remodelling (i.e., angiogenesis, endothelial proliferation and pericyte activation) has been observed in the fibrotic tunica muscularis of colon from UC patients. On the basis of the present findings, it is possible to argue that cells of newly formed vessels within the tunica muscularis may contribute to the UC-associated fibrosis by cell transition to mesenchymal phenotype

Essays in macroeconomics

Esta tesis consta de tres capítulos, cada uno de los cuales analiza temas relevantes en el campo de la Macroeconomía. La investigación realizada en los tres capítulos se basa en la metodología de los modelos dinámicos de equilibrio general. Los fundamentos microeconómicos se encuentran en el núcleo de este tipo de modelos, en los que los agentes forman sus expectativas sobre el futuro de manera racional. Esta metodología ha demostrado ser una herramienta poderosa para abordar un gran conjunto de problemas económicos. El primer capítulo, ``Risk Aversion, Entrepreneurship and Wealth Distribution'', explora el efecto de la heterogeneidad en la aversión al riesgo sobre el emprendimiento, el comportamiento del ahorro y la distribución de la riqueza. La distribución de la riqueza es uno de los temas más debatidos no solo en la política contemporánea, sino también en los medios de comunicación y en ámbitos académicos. En particular, la gran concentración de riqueza en la parte superior de la distribución, que se observa en muchas economías avanzadas, se ha situado en el centro del debate. La relevancia de este problema no se ha visto socavada a pesar de la dificultad que supone estimar los niveles de riqueza acumulada en manos de los hogares más ricos. Apoyado por razones empíricas, el marco teórico para analizar la distribución de la riqueza debe incluir tanto el emprendimiento como la heterogeneidad de las preferencias. Con este objetivo, en el primer capítulo se desarrolla un modelo de elección ocupacional con agentes heterogéneos en el que los hogares varían en su aversión al riesgo, se enfrentan a perturbaciones idiosincrásicas no asegurables, tienen restricciones financieras y deben decidir si convertirse en trabajadores o en emprendedores. Esta decisión se basa en una combinación de la aversión al riesgo individual, las habilidades específicas en cada ocupación y los niveles de riqueza acumulados. Como resultado se obtiene que la aversión al riesgo tiene un efecto directo e indirecto en la decisión de ahorro y en la ocupación de los agentes. Por un lado, una mayor aversión al riesgo disuade a los agentes de convertirse en emprendedores y, por lo tanto, los ahorros destinados a superar las restricciones financieras son menores. Por otro lado, una mayor aversión al riesgo también conduce a un mayor ahorro por motivo de precaución que, indirectamente, atenúa las restricciones financieras y hace que la opción de convertirse en emprendedor sea más atractiva. En el modelo desarrollado, el último efecto domina, y los agentes con mayor aversión al riesgo acumulan mayores niveles de riqueza y también se convierten en emprendedores. La contribución más importante de este modelo es que permite desentrañar los efectos que la aversión al riesgo y las fricciones financieras tienen sobre el emprendimiento, que es un factor clave para explicar la desigualdad en la acumulación de la riqueza. El segundo capítulo se titula ``Long-term business relationships, bargaining and monetary policy'' y es un trabajo conjunto con Mirko Abbritti y Tommaso Trani. Su motivación se deriva de la creciente literatura empírica que documenta la importancia de las relaciones comerciales a largo plazo y los procesos de negociación sobre la rigidez de los precios y las dinámicas empresariales. Este artículo introduce relaciones comerciales entre empresas (B2B) a largo plazo y procesos de negociación de precios en un modelo monetario de equilibrio general dinámico estocástico (DSGE) estándar. El modelo se basa en dos suposiciones. Primero, tanto los productores mayoristas como los minoristas necesitan gastar recursos para formar nuevas relaciones comerciales. Segundo, una vez que se forma una relación comercial, el precio se establece en una negociación bilateral entre las empresas. El modelo proporciona un marco riguroso para estudiar el efecto de las relaciones comerciales a largo plazo y los procesos de negociación sobre la política monetaria y la dinámica del ciclo económico. Además, se demuestra que estas relaciones comerciales reducen tanto el papel de asignación de los precios intermedios como los efectos reales de las perturbaciones de la política monetaria. También encontramos que el modelo hace un gran trabajo al replicar los segundos momentos y las correlaciones cruzadas de los datos, y que mejora con respecto al modelo de referencia Neo Keynesiano en explicar dichos estadísticos. El tercer y último capítulo de esta tesis, ``On Staggered Prices and Optimal Inflation'', es coautoreado con uno de mis directores, Miguel Casares. En este artículo se calcula la tasa de inflación óptima en estado estacionario bajo dos especificaciones de rigidez de precios diferentes, Calvo (1983) y Taylor (1980), en un modelo con competencia monopolística. Encontramos que la tasa óptima de inflación en estado estacionario es siempre positiva. Este resultado es robusto a los cambios en el grado de rigidez de los precios. En ambos casos con rigidez de precios, la tasa de inflación óptima es aproximadamente igual al cociente entre la tasa de descuento y la elasticidad de Dixit-Stiglitz. Para calibraciones estándar, el coste de bienestar de la inflación es cuantitativamente pequeño, pero significativamente más alto si los precios son rígidos a la Calvo que si son rígidos a la Taylor.Fundación Banco Sabadell, Fundación Bancaria Caja Navarra y Universidad Pública de NavarraPrograma de Doctorado en Economía, Empresa y Derecho (RD 99/2011)Ekonomiako, Enpresako eta Zuzenbideko Doktoretza Programa (ED 99/2011