Abstract Direct detector device (DDD) cameras have revolutionized electron cryomicroscopy (cryoEM) with their high detective quantum efficiency (DQE) and output of movie data. A high ratio of camera frame rate (frames/sec) to camera exposure rate (electrons/pixel/sec) allows electron counting, which further improves DQE and enables recording of super-resolution information. Movie output also allows for computational correction of specimen movement and compensation for radiation damage. However, these movies come at the cost of producing large volumes of data. It is common practice to sum groups of successive camera frames to reduce the final frame rate, and therefore file size, to one suitable for storage and image processing. This reduction in the camera’s temporal resolution requires decisions to be made during data acquisition that may result in the loss of information that could have been advantageous during image analysis. Here we present experimental analysis of a new Electron Event Representation (EER) data format for electron counting DDD movies, which is enabled by new hardware developed by Thermo Fisher Scientific for their Falcon DDD cameras. This format enables recording of DDD movies at the raw camera frame rate without sacrificing either spatial or temporal resolution. Experimental data demonstrate that the method retains super-resolution information and allows correction of specimen movement at the physical frame rate of the camera while maintaining manageable file sizes. The EER format will enable the development of new methods that can utilize the full spatial and temporal resolution of DDD cameras.

Filamentous cell growth is a vital property of fungal pathogens. The mechanisms of filamentation in the emerging multidrug-resistant fungal pathogen Candida auris are poorly understood. Here, we show that exposure of C . auris to glycerol triggers a rod-like filamentation-competent (RL-FC) phenotype, which forms elongated filamentous cells after a prolonged culture period. Whole-genome sequencing analysis reveals that all RL-FC isolates harbor a mutation in the C 2 H 2 zinc finger transcription factor-encoding gene GFC1 (Gfc1 variants). Deletion of GFC1 leads to an RL-FC phenotype similar to that observed in Gfc1 variants. We further demonstrate that GFC1 mutation causes enhanced fatty acid β-oxidation metabolism and thereby promotes RL-FC/filamentous growth. This regulation is achieved through a Multiple Carbon source Utilizer (Mcu1)-dependent mechanism. Interestingly, both the evolved RL-FC isolates and the gfc1 Δ mutant exhibit an enhanced ability to colonize the skin. Our results reveal that glycerol-mediated GFC1 mutations are beneficial during C . auris skin colonization and infection.

ABSTRACT Scanning transmission electron microscopy (STEM) is a powerful imaging technique and has been widely used in current material science research. The attempts of applying STEM into biological research have been going on for decades while applications have still been limited because of the existing bottlenecks in dose efficiency and non-linearity in contrast. Recently, integrated differential phase contrast (iDPC) STEM technique emerged and achieved a linear phase contrast imaging condition, while resolving signals of light elements next to heavy ones even at low electron dose. This enables successful investigation of beam sensitive materials. Here, we investigate iDPC-STEM advantages in biology, in particular, chemically fixed and resin embedded biological tissues. By comparing results to the conventional TEM, we have found that iDPC-STEM not only shows better contrast but also resolves more structural details at molecular level, including conditions of extremely low dose and minimal heavy-atom staining. For thick sample sections, iDPC-STEM is particularly advantageous. Unlike TEM, it avoids contrast inversion canceling effects, and by adjusting the depth of focus, fully preserves the contrast of relevant features along with the sample. In addition, using depth-sectioning, iDPC-STEM enables resolving in-depth structural variation. Our work suggests that promising, wide and attractive applications of iDPC-STEM in biological research are opening.

Exosomes are membrane vesicles secreted by various cells and play a crucial role in intercellular communication. They can be excellent delivery vehicles for oligonucleotide drugs, such as microRNAs, due to their high biocompatibility. MicroRNAs have been shown to be more stable when incorporated into exosomes; however, the lack of targeting and immune evasion is still the obstacle to the use of these microRNA-containing nanocarriers in clinical settings. Our goal was to produce functional exosomes loaded with target ligands, immune evasion ligand, and oligonucleotide drug through genetic engineering in order to achieve more precise medical effects.