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3D-Reconstruction of TEM Images of Compact Chromatin and Nucleus-Cytoplasm Interfaces in Dopaminergic Neurons
Reconstruction 3D des images TEM de chromatine compacte et des interfaces noyeau-cytoplasme des neurones dopaminergiques

Jorge Márquez, Philippe Anglade, Etienne Hirsch,  Yves Agid

Laboratoire de Médecine Expérimentale - INSERM U289
Hôpital de la Salpêtrière, 47 Bd del'Hôpital 74013 PARIS

DEA de Génie Biologique et Médical Université Paris XII.    Année 1993-1994.

ABSTRACT

The following images belong to work developped for my DEA repport: DEVELOPPEMENT  D'UN  SYSTEME  D'ANALYSE D'IMAGES  3D  POUR LA MICROSCOPIE  ELECTRONIQUE:   Application à l'etude des Noyaux des Neurones Dopaminergiques de la Substantia Nigra dans la Maladie de Parkinson.   Surface renderings were performed on a PC-286, with a standard VGA display.     In an earlier paper we report 3D-reconstructions compact chromatin from rat lymphocites, using similar techniques.   For both work, we* employed  Transmision Electron Microscopy (TEM) techniques for ultra-thin slice preparation of nuclear material ,  and developed geometry distorsion correction techniques, and a 2D-3D methodology specific to ME imaging.

       

RESUME

Ces images font partie des travaux développés dans le cadre de mon mémoire de DEA: DEVELOPPEMENT  D'UN  SYSTEME  D'ANALYSE D'IMAGES  3D  POUR LA MICROSCOPIE  ELECTRONIQUE:   Application à l'etude des Noyaux des Neurones Dopaminergiques de la Substantia Nigra dans la Maladie de Parkinson.  Les rendus surfaciques étaient réalisés sur un PC-286, avec une carte VGA standard.   Dans un article précédent nous avons présenté des des reconstructions 3D de chromatine compacte à partir des lymphocites de rat, en utilisant des techniques similaires.  Pour ces travaux, nous* avons utilisé des techniques de Microscopie Electronique par Transmision (TEM) pour la préparation des coupes ultrafines sériées des noyaux des neurones, et dévelopée des méthodes pour la corrections de distorsions géométriques, et une méthodologie 2D-3D. espécifique 'a l'imagerie par EM.



1.  Extraction of Contours and Interface Labeling

  

PLATE 1.  Original TEM micrograph reproduction (1cm~1microns) of an uiltrathin slice of a nucleus in a dopaminergic neuron of the sustantia nigra from a parkinsonian patient.   Image resolution is 512x512 pixels, 1 byte depth.


FIG. 1   Schema of invaginations and endoplasmic reticulum interfaces with the nucleus of a dopaminergic neuron from normal/parkinsonian desease patients.


PLATE 2.  Pile of some ~30 ultratome slices (~.090 microns thick).  Contour segment labels indicate the different interface components: Nucleus,  Reticulum,  Invaginations and Cytoplasm.


PLATE 3.  Components of the invagination/endoplasmic reticulum interfaces.  

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AKNOWLEDGEMENTS  

Trainning on ultra-microtome slicing and preparation techniques were possible with the help and supervision of:  Dr. Philippe Anglade, of the INSERM U-289, and Dr. Gerardo Vázquez-Nim, MS. Ernestina Ubaldo, and MS. Gabriel López from the Electron Microspy Laboratory of the Facultad de Ciencias of the UNAM.

Image acquisition and pre-processing sofware from BIOCOM were originally developed by Dr. Gabriel Corkidi from the Centro de Instrumentos of the UNAM.


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