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The neutron capture cross section of 58Ni was measured at the neutron time of flight facility n_TOF at CERN, from 27 meV to 400 keV neutron energy. Special care has been taken to identify all the possible sources of background, with the so-called neutron background obtained for the first time using high-precision GEANT4 simulations. The energy range up to 122 keV was treated as the resolved resonance region, where 51 resonances were identified and analyzed by a multilevel R-matrix code SAMMY. Above 122 keV the code SESH was used in analyzing the unresolved resonance region of the capture yield. Maxwellian averaged cross sections were calculated in the temperature range of kT = 5 – 100 keV, and their astrophysical implications were investigated.
Background: The treatment of different skin conditions with spa waters is a long tradition dating back to at least late Hellenism. Interestingly, independent scientific examinations studying the effect of spa waters are scarce.
Objective: In the present in vitro study, we compared the effect of culture media supplemented with (a) thermal spa waters (La Roche-Posay, Avène) and (b) two natural mineral drinking waters (Heppinger, Adelholzener) on physiological parameters in HaCaT keratinocytes.
Methods: The different medium preparations were investigated with regard to cell proliferation and cell damage. Moreover, the impact on inflammation parameters with and without ultraviolet B (UVB) irradiation was examined.
Results: Two popular thermal spring waters were found to suppress cell proliferation and cell damage. Moreover, these waters reversed the induction of interleukin-6, as measured using enzyme-linked immunosorbent assay and promoter transactivation, and the formation of reactive oxygen species after UVB stimulation. Of note, the two natural mineral waters, which are distributed as drinking waters, had some effect on the above-mentioned parameters but to a lesser extent.
Conclusion: In summary, our results show that spa waters, and particularly those derived from thermal springs, reduce parameters associated with inflammation. It seems likely that trace elements such as selenium and zinc are critical for the observed effects.
Modern experiments in heavy ion collisions operate with huge data rates that can not be fully stored on the currently available storage devices. Therefore the data flow should be reduced by selecting those collisions that potentially carry the information of the physics interest. The future CBM experiment will have no simple criteria for selecting such collisions and requires the full online reconstruction of the collision topology including reconstruction of short-lived particles.
In this work the KF Particle Finder package for online reconstruction and selection of short-lived particles is proposed and developed. It reconstructs more than 70 decays, covering signals from all the physics cases of the CBM experiment: strange particles, strange resonances, hypernuclei, low mass vector mesons, charmonium, and open-charm particles.
The package is based on the Kalman filter method providing a full set of the particle parameters together with their errors including position, momentum, mass, energy, lifetime, etc. It shows a high quality of the reconstructed particles, high efficiencies, and high signal to background ratios.
The KF Particle Finder is extremely fast for achieving the reconstruction speed of 1.5 ms per minimum-bias AuAu collision at 25 AGeV beam energy on single CPU core. It is fully vectorized and parallelized and shows a strong linear scalability on the many-core architectures of up to 80 cores. It also scales within the First Level Event Selection package on the many-core clusters up to 3200 cores.
The developed KF Particle Finder package is a universal platform for short- lived particle reconstruction, physics analysis and online selection.
Background: The West African country of Burkina Faso (BFA) is an example for the enduring importance of traditional plant use today. A large proportion of its 17 million inhabitants lives in rural communities and strongly depends on local plant products for their livelihood. However, literature on traditional plant use is still scarce and a comprehensive analysis for the country is still missing.
Methods: In this study we combine the information of a recently published plant checklist with information from ethnobotanical literature for a comprehensive, national scale analysis of plant use in Burkina Faso. We quantify the application of plant species in 10 different use categories, evaluate plant use on a plant family level and use the relative importance index to rank all species in the country according to their usefulness. We focus on traditional medicine and quantify the use of plants as remedy against 22 classes of health disorders, evaluate plant use in traditional medicine on the level of plant families and rank all species used in traditional medicine according to their respective usefulness.
Results: A total of 1033 species (50%) in Burkina Faso had a documented use. Traditional medicine, human nutrition and animal fodder were the most important use categories. The 12 most common plant families in BFA differed considerably in their usefulness and application. Fabaceae, Poaceae and Malvaceae were the plant families with the most used species. In this study Khaya senegalensis, Adansonia digitata and Diospyros mespiliformis were ranked the top useful plants in BFA. Infections/Infestations, digestive system disorders and genitourinary disorders are the health problems most commonly addressed with medicinal plants. Fabaceae, Poaceae, Asteraceae, Apocynaceae, Malvaceae and Rubiaceae were the most important plant families in traditional medicine. Tamarindus indica, Vitellaria paradoxa and Adansonia digitata were ranked the most important medicinal plants.
Conclusions: The national-scale analysis revealed systematic patterns of traditional plant use throughout BFA. These results are of interest for applied research, as a detailed knowledge of traditional plant use can a) help to communicate conservation needs and b) facilitate future research on drug screening.
CXCL12-CXCR4 signaling controls multiple physiological processes and its dysregulation is associated with cancers and inflammatory diseases. To discover as-yet-unknown endogenous ligands of CXCR4, we screened a blood-derived peptide library for inhibitors of CXCR4-tropic HIV-1 strains. This approach identified a 16 amino acid fragment of serum albumin as an effective and highly specific CXCR4 antagonist. The endogenous peptide, termed EPI-X4, is evolutionarily conserved and generated from the highly abundant albumin precursor by pH-regulated proteases. EPI-X4 forms an unusual lasso-like structure and antagonizes CXCL12-induced tumor cell migration, mobilizes stem cells, and suppresses inflammatory responses in mice. Furthermore, the peptide is abundant in the urine of patients with inflammatory kidney diseases and may serve as a biomarker. Our results identify EPI-X4 as a key regulator of CXCR4 signaling and introduce proteolysis of an abundant precursor protein as an alternative concept for chemokine receptor regulation.
Das Licht gilt uns als "das" Signum von Humanität, Aufklärung, Erkenntnis und Fortschritt, aber im Theater "übersehen" wir das Licht meist oder reduzieren seinen Einsatz auf eine technische Dienstleistung, die mit "hoher Kunst" scheinbar nichts zu tun hat. Woher kommt das? Und welche Gründe sprechen dafür, dem Licht im Theater mehr Aufmerksamkeit zu schenken, als es viele Zuschauer, Theaterwissenschaftler und Theaterschaffende derzeit tun? Antworten lassen sich unter anderem bei Michel Foucault, Friedrich Schiller und Adolphe Appia finden.
The advent of improved experimental and theoretical techniques has brought a lot of attention to the electric dipole (E1) response of atomic nuclei in the last decade. The extensive studies have led to the observation and interpretation of a concentration of E1 strength energetically below the Giant Dipole Resonance in many nuclei. This phenomenon is commonly denoted as Pygmy Dipole Resonance (PDR). This contribution will summarize the most important results obtained using different experimental probes, define the challenges to gain a deeper understanding of the excitations, and discuss the newest experimental developments.
Anfang Februar veröffentlichte die Pressestelle der Goethe-Universität die Meldung „In der Stadt bauen Kaninchen dichter: Große Bauten für die ländliche Großfamilie, kleine Bauten für das städtische Pärchen.“ Die Meldung beruhte auf einem Fachartikel der Arbeitsgruppe Ökologie und Evolution im Journal of Zoology. Rasend schnell verbreitete sich die Meldung in den Medien – wir haben Madlen Ziege, Doktorandin in der Arbeitsgruppe Ökologie und Evolution einmal danach befragt, wie die Forschung mit populären oder besser: popularisierten Meldungen umgeht.
Proton-pumping complex I of the mitochondrial respiratory chain is among the largest and most complex membrane protein complexes. The enzyme contributes substantially to oxidative energy-conversion in eukaryotic cells. Its malfunctions are implicated in many hereditary and degenerative disorders. Here, we report the X-ray structure of mitochondrial complex I at 3.6- 3.9 Å resolution describing in detail the central subunits that execute the bioenergetic function. A continuous axis of basic and acidic residues running centrally through the membrane arm connects the ubiquinone reduction site in the hydrophilic arm to four putative proton-pumping units. The binding position for a substrate analogous inhibitor and blockage of the predicted ubiquinone binding site provide a model for the ‘deactive’ form of the enzyme. The proposed transition into the active form is based on a concerted structural rearrangement at the ubiquinone reduction site rendering support for a two-state stabilization-change mechanism of protonpumping.
Jeden Tag werden 2,5 Trillionen Bytes an Daten generiert. Diese enorme Menge an Daten wird beispielsweise durch digitale Bilder, Videos, Beiträge in den sozialen Medien, intelligente Sensoren, Einzelhandels- und Finanztransaktionen und GPS-Signale von Handys erzeugt. Das ist Big Data. Es besteht kein Zweifel daran, dass Big Data und das, was wir damit tun, das Potential hat, ein signifikanter Treiber für Innovationen und Wertschöpfung zu werden.
We investigate charmonium production in Pb + Pb collisions at LHC beam energy Elab=2.76A TeV at fixed-target experiment (√sNN = 72 GeV). In the frame of a transport approach including cold and hot nuclear matter effects on charmonium evolution, we focus on the antishadowing effect on the nuclear modification factors RAA and rAA for the J/ψ yield and transverse momentum. The yield is more suppressed at less forward rapidity (ylab ≃ 2) than that at very forward rapidity (ylab ≃ 4) due to the shadowing and antishadowing in different rapidity bins.
"Die Strahlen der Sonne vertreiben die Nacht" : Licht und Schatten im (Musik-)Theater der Vormoderne
(2015)
Bis zur Mitte des 18. Jahrhunderts waren Akteure und Zuschauer in einem geschlossenen Theaterraum gleich stark beleuchtet, wenn auch nur mit Kerzen und Öllampen. Erst danach geriet die Bühne – nicht ohne Protest der Besucher – ins Zentrum der Beleuchtung. Auf der Opernbühne führte der Einsatz der Kohlenbogenlampe, auch "Prophetensonne" genannt, im 19. Jahrhundert zu einem radikalen Umbruch: Endlich konnten Übergänge vom Dunkel zum Licht musikalisch und szenisch realisiert werden.
There are only 3 methods for the production of heavy and superheavy (SH) nuclei, namely, fusion reactions, a sequence of neutron capture and beta(-) decay and multinucleon transfer reactions. Low values of the fusion cross sections and very short half-lives of nuclei with Z<120 put obstacles in synthesis of new elements. At the same time, an important area of SH isotopes located between those produced in the cold and hot fusion reactions remains unstudied yet. This gap could be filled in fusion reactions of 48Ca with available lighter isotopes of Pu, Am, and Cm. New neutron-enriched isotopes of SH elements may be produced with the use of a 48Ca beam if a 250Cm target would be prepared. In this case we get a real chance to reach the island of stability owing to a possible beta(+) decay of 291114 and 287112 nuclei formed in this reaction with a cross section of about 0.8 pb. A macroscopic amount of the long-living SH nuclei located at the island of stability may be produced by using the pulsed nuclear reactors of the next generation only if the neutron fluence per pulse will be increased by about three orders of magnitude. Multinucleon transfer processes look quite promising for the production and study of neutron-rich heavy nuclei located in upper part of the nuclear map not reachable by other reaction mechanisms. Reactions with actinide beams and targets are of special interest for synthesis of new neutron-enriched transfermium nuclei and not-yet-known nuclei with closed neutron shell N=126 having the largest impact on the astrophysical r-process. The estimated cross sections for the production of these nuclei allows one to plan such experiments at currently available accelerators.
Magnetic resonance imaging (MRI) provides non-invasive, repetitive measures in the same individual, allowing the study of a physio-pathological event over time. In this study, we tested the performance of 7 Tesla multi-parametric MRI to monitor the dynamic changes of mouse skeletal muscle injury and regeneration upon acute ischemia induced by femoral artery dissection. T2-mapping (T2 relaxation time), diffusion-tensor imaging (Fractional Anisotropy) and perfusion by Dynamic Contrast-Enhanced MRI (K-trans) were measured and imaging results were correlated with histological morphometric analysis in both Gastrocnemius and Tibialis anterior muscles. We found that tissue damage positively correlated with T2-relaxation time, while myofiber regeneration and capillary density positively correlated with Fractional Anisotropy. Interestingly, K-trans positively correlated with capillary density. Accordingly, repeated MRI measurements between day 1 and day 28 after surgery in ischemic muscles showed that: 1) T2-relaxation time rapidly increased upon ischemia and then gradually declined, returning almost to basal level in the last phases of the regeneration process; 2) Fractional Anisotropy dropped upon ischemic damage induction and then recovered along with muscle regeneration and neoangiogenesis; 3) K-trans reached a minimum upon ischemia, then progressively recovered. Overall, Gastrocnemius and Tibialis anterior muscles displayed similar patterns of MRI parameters dynamic, with more marked responses and less variability in Tibialis anterior. We conclude that MRI provides quantitative information about both tissue damage after ischemia and the subsequent vascular and muscle regeneration, accounting for the differences between subjects and, within the same individual, between different muscles.
Protein–protein interactions are at the core of all cellular functions and dynamic alterations in protein interactions regulate cellular signaling. In the last decade, mass spectrometry (MS)-based proteomics has delivered unprecedented insights into human protein interaction networks. Affinity purification-MS (AP-MS) has been extensively employed for focused and high-throughput studies of steady state protein–protein interactions. Future challenges remain in mapping transient protein interactions after cellular perturbations as well as in resolving the spatial organization of protein interaction networks. AP-MS can be combined with quantitative proteomics approaches to determine the relative abundance of purified proteins in different conditions, thereby enabling the identification of transient protein interactions. In addition to affinity purification, methods based on protein co-fractionation have been combined with quantitative MS to map transient protein interactions during cellular signaling. More recently, approaches based on proximity tagging that preserve the spatial dimension of protein interaction networks have been introduced. Here, we provide an overview of MS-based methods for analyzing protein–protein interactions with a focus on approaches that aim to dissect the temporal and spatial aspects of protein interaction networks.
Mechanism of Na+-dependent citrate transport from the structure of an asymmetrical CitS dimer
(2015)
The common human pathogen Salmonella enterica takes up citrate as a nutrient via the sodium symporter SeCitS. Uniquely, our 2.5 Å x-ray structure of the SeCitS dimer shows three different conformations of the active protomer. One protomer is in the outside-facing state. Two are in different inside-facing states. All three states resolve the substrates in their respective binding environments. Together with comprehensive functional studies on reconstituted proteoliposomes, the structures explain the transport mechanism in detail. Our results indicate a six-step process, with a rigid-body 31° rotation of a helix bundle that translocates the bound substrates by 16 Å across the membrane. Similar transport mechanisms may apply to a wide variety of related and unrelated secondary transporters, including important drug targets.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Arbeitsgedächtnisleistungen zweier sprachlicher Sondergruppen und der Möglichkeit über die Leistung des Arbeitsgedächtnisses validere Prognosen des weiteren sprachlichen bzw. schriftsprachlichen Entwicklungsverlaufs zu erreichen, als dies über eine ausschließliche Erhebung der Sprachleistung möglich ist. Die Basis dieser Untersuchungen bilden zwei Längsschnittstudien. Die Daten der sprachlichen Sondergruppe der Late Talker (kognitive Aspekte) wurden in Heidelberg an der Universität und dem Frühinterventionszentrum (FRIZ) zwischen dem zweiten und dem neunten Lebensjahr der Kinder (N=93 mit n1=59 Late Talkers und n2=34 Kontrollkindern) in bestimmten Abständen erhoben. Neben den sprachlichen und kognitiven Leistungstests wurde zum letzten Messzeitpunkt zusätzlich die Arbeitsgedächtnisleistung erfasst. Dabei sollte untersucht werden, ob die Leistungen im Arbeitsgedächtnis valide unterscheiden können zwischen Kindern mit persistierenden Sprachentwicklungsproblemen und Kindern, die das Defizit im weiteren Entwicklungsverlauf aufholen (Late Bloomer). Die Ergebnisse zeigen, dass mithilfe der Leistungen in der Phonologischen Schleife eine sehr gute Trennung der Late Bloomer von den Kindern, die weiter eine Sprachproblematik aufweisen, vorgenommen werden kann. Ein Hinzuziehen der zentral-exekutiven Leistungen bringt hingegen keine Verbesserung in der Vorhersagegenauigkeit.
Der zweiten Untersuchung liegen zum einen die Daten der Normierung der Arbeitsgedächtnistestbatterie für Kinder von fünf bis zwölf Jahren (AGTB 5-12 {Hasselhorn et al., 2012}) zugrunde (N=1.669 davon 243 Kinder mit Migrationshintergrund), anhand derer überprüft wurde, ob Kinder mit Migrationshintergrund in irgendeiner Weise durch die Nutzung der Testbatterie benachteiligt werden, sei es 1. Durch die ungeprüfte Übernahme des Arbeitsgedächtnismodells (nach dem Vorbild von Baddeley (1986)), dass für Muttersprachler bereits bestätigt werden konnte, 2. Durch Benachteiligungen in bestimmten Untertests und 3. Durch die Testbatterie im Allgemeinen, die Art der Testung und die Wahl bestimmter Items. Zur Überprüfung, inwieweit Prädiktoren, die bei Muttersprachlern valide Prognosen der späteren schriftsprachlichen Leistungen erlauben, auch bei Kindern mit Migrationshintergrund genutzt werden können, wird ein weiterer längsschnittlicher Datensatz herangezogen. Von den 127 Kindern der Längsschnittstudie des Projekts ANNA „Gedächtnis und Schulfähigkeit“ (Individual Development and Adaptive Education of Children at Risk am Deutschen Institut für internationale pädagogische Forschung - DIPF) weisen 60 Kinder einen Migrationshintergrund auf. Auf Basis beider Datensätze konnte nachgewiesen werden, dass das Modell des Arbeitsgedächtnisses auch bei Kindern mit Migrationshintergrund Anwendung findet und die Benachteiligungen bei der Testung besonders gering ausfallen, je früher die Kinder untersucht werden. Es zeigt sich aber auch, dass die AGTB 5-12 an manchen Stellen überarbeitet werden sollte, um mögliche Benachteiligungen noch weiter zu verringern. Außerdem konnte gezeigt werden, dass sich auch bei Kindern mit Migrationshintergrund valide Prognosen späterer schriftsprachlicher Leistungen anhand ihrer Arbeitsgedächtnisleistungen treffen lassen und hier hauptsächlich auf Basis der phonologischen Gesamtleistungen (alle Untertests).
Die Arachidonsäurekaskade spielt bei Entzündungsprozessen und der Schmerzentstehung eine wichtige Rolle. Deren primäre Produkte, die Leukotriene und die Prostaglandine, sind entzündungsfördernde Mediatoren und nehmen Einfluss auf den Entzündungs-auflösendenprozess und sind bei einer Dysregulation für diverse Erkrankungen wie z.B. Asthma bronchiale und allergische Rhinitis mitverantwortlich. Die Kaskade gliedert sich mit ihren beiden Hauptenzymen, Cyclooxygenase und 5-Lipoxygenase (5-LO), in zwei Wege auf. Beide Enzyme sind außerdem in der Lage entzündungsauflösenden Mediatoren zu bilden. Die Mediatoren wie z.B. Lipoxin können im Zellstoffwechsel einerseits über die Lipoxygenase-Route, oder andererseits wie „aspirin-triggered“-Lipoxin von der durch geeignete Wirkstoffe acetylierten Cyclooxygenase-2 (COX-2) katalysiert werden. Diese Mediatoren werden benötigt, um (chronische) Entzündungen und beschädigtes Gewebe zurück zur Homöostase zu führen.
Die Pharmakotherapie chronisch entzündlicher Erkrankungen mit guter Wirksamkeit und verträglichem Profil bei Langzeiteinnahme stellt jedoch eine Herausforderung dar. Die Therapie verzögern oft, z. B bei Einnahme von nicht-steroidalen Antirheumatika (NSAR), die Entzündungsauflösung, da die Bildung von entzündungshemmenden und entzündungs-auflösenden Lipidmediatoren gehemmt werden. Die gezielte Modulation und Einflussnahme auf die Arachidonsäurekaskade an einem der beiden Enzyme, stellt daher einen guten Ansatz für eine verbesserte Therapiemöglichkeit von (chronischen) entzündlichen Krankheiten dar. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese von Modulatoren und Inhibitoren der Arachidonsäurekaskade. Zum einen befasst sie sich mit der Entwicklung von irreversiblen COX-2-acetylierenden Substanzen als neues anti-entzündliches und entzündungsauflösendes Prinzip. Zum anderen mit der Untersuchung der Struktur-Wirkungsbeziehung (SAR) von 2-Aminothiazolen als direkte 5-LO-Inhibitoren ausgehend von SKI-II, welches zuvor als Leitstruktur zur Entwicklung von 5-LO-Inhibitoren entdeckt wurde.
Als Leitstrukturen für die irreversiblen COX-2-acetylierenden Substanzen wurden bekannte COX-2 selektive Substanzen ausgewählt sowie vereinzelte nicht-selektive NSAR. Es wurden an der COX-2 Kristallstruktur Docking-Studien durchgeführt, um die geeignetsten Positionen für die Einführung einer (labilen) Acetylgruppe zu identifizieren. Aufgrund dieser Studien wurden drei Positionen ausgewählt zur Derivatisierung. Es wurden daraufhin zahlreiche Derivate synthetisiert von Celecoxib, Valdecoxib, Rofecoxib, Etericoxib, als Vertreter der (COX-2) selektive Inhibitoren, sowie von Acetylsalicylsäure, Diclofenac und Nimesulid-Analoga als Vertreter der nicht-selektiven NSARs. Zusätzlich wurden Derivate synthetisiert mit Michael-Akzeptoren als kovalente bindende Komponente. Alle synthetisierten Substanzen wurden sukzessiv auf ihre COX inhibitorischen Eigenschaften hin untersucht und auf COX-2 Selektivitäten überprüft. Weiterhin wurden von allen Derivaten Auswaschungs-Studien durchgeführt als Vorversuche welche Derivate eine irreversible COX-2-Inhibition hervorrufen. In den Vorversuchen zeigte die Verbindung ST-1650 am deutlichsten eine COX-2-Selektivität sowie eine starke irreversible Inhibition der COX-2. Die Verbindung ST-1650 wurde weiterhin auf indirekte Hinweise zur Entstehung von heilungsfördernden Mediatoren untersucht anhand von: M1-Macrophagen Polarisation und einem Schmerzmodell, dem Zymosan-Überempfindlichkeit Pfotenmodell. Im Makrophagen-Modell konnte ST-1650 keine Phänotypverschiebung hinzu entzündungsauflösenden M2-Makrophagen bewirken, sowie in den Schmerzmodellen leider keine schnellere Schmerzauflösung als die Kontrollgruppe. Ob diese Effekte durch mangelnde oder zu geringer Entstehung von entzündungshemmenden Mediatoren zurückzuführen ist, ist noch unklar.
Für die SAR der 2-Aminothiazole als direkte 5-LO-Inhibitoren wurden über 60 Verbindungen synthetisiert und untersucht. Zu Beginn erfolgte eine Optimierung der Grundstruktur als 5-LO-Inhibitor. Es wurden die Einflüsse der Substituenten des Thiazolsrings und des Aminolinkers auf die 5-LO-Aktivität ermittelt, um die SAR initialer Arbeiten zu vertiefen. Nach der SAR-Untersuchung im intakten Zellsystem konnten durch Kombination bevorzugter Strukturelemente die zwei Verbindungen ST-1853 und ST-1906, als neue potente 5-LO-Inhibitoren entwickelt werden, die sich als nicht-toxisch herausstellten. Diese beiden 5-LO-Inhibitoren wirken um einen Faktor 10 potenter und sind weniger toxisch verglichen mit der Leitstruktur SKI-II. ST-1853 wurde innerhalb der Arachidonsäurekaskade auch auf Off-targets getestet, deren Aktivitäten sie erst bei 100-fach höherer Konzentration beeinflusst, sowie in humanem Vollblut, wo sie sich ihre 10-fach bessere Wirksamkeit im Vergleich zu SKI-II bestätigte. Darüber hinaus erwies sich ST-1853 bei den ersten Überprüfungen seiner Stabilität unter physiologischen Bedingungen wie bei der in vitro Metabolisierung durch Rattenlebermikrosomen als ausreichend stabil und daher zur weiteren Charakterisierung gut geeignet.
The design of rainwater harvesting based gardens requires considering current climate but also climate change during the lifespan of the facility. The goal of this study is to present an approach for designing garden variants that can be safely supplied with harvested rainwater, taking into account climate change and adaptation measures. In addition, the study presents a methodology to quantify the effects of climate change on rainwater harvesting based gardening. Results of the study may not be accurate due to the assumptions made for climate projections and may need to be further refined. We used a tank flow model and an irrigation water model. Then we established three simple climate scenarios and analyzed the impact of climate change on harvested rain and horticulture production for a semi-arid region in northern Namibia. In the two climate scenarios with decreased precipitation and medium/high temperature increase; adaptation measures are required to avoid substantial decreases in horticulture production. The study found that the most promising adaptation measures to sustain yields and revenues are a more water efficient garden variant and an enlargement of the roof size. The proposed measures can partly or completely compensate the negative impacts of climate change.
Network graphs have become a popular tool to represent complex systems composed of many interacting subunits; especially in neuroscience, network graphs are increasingly used to represent and analyze functional interactions between multiple neural sources. Interactions are often reconstructed using pairwise bivariate analyses, overlooking the multivariate nature of interactions: it is neglected that investigating the effect of one source on a target necessitates to take all other sources as potential nuisance variables into account; also combinations of sources may act jointly on a given target. Bivariate analyses produce networks that may contain spurious interactions, which reduce the interpretability of the network and its graph metrics. A truly multivariate reconstruction, however, is computationally intractable because of the combinatorial explosion in the number of potential interactions. Thus, we have to resort to approximative methods to handle the intractability of multivariate interaction reconstruction, and thereby enable the use of networks in neuroscience. Here, we suggest such an approximative approach in the form of an algorithm that extends fast bivariate interaction reconstruction by identifying potentially spurious interactions post-hoc: the algorithm uses interaction delays reconstructed for directed bivariate interactions to tag potentially spurious edges on the basis of their timing signatures in the context of the surrounding network. Such tagged interactions may then be pruned, which produces a statistically conservative network approximation that is guaranteed to contain non-spurious interactions only. We describe the algorithm and present a reference implementation in MATLAB to test the algorithm’s performance on simulated networks as well as networks derived from magnetoencephalographic data. We discuss the algorithm in relation to other approximative multivariate methods and highlight suitable application scenarios. Our approach is a tractable and data-efficient way of reconstructing approximative networks of multivariate interactions. It is preferable if available data are limited or if fully multivariate approaches are computationally infeasible.
In common with several other autoimmune diseases, autoimmune Addison's disease (AAD) is thought to be caused by a combination of deleterious susceptibility polymorphisms in several genes, together with undefined environmental factors and stochastic events. To date, the strongest genomic association with AAD has been with alleles at the HLA locus, DR3-DQ2 and DR4. The contribution of other genetic variants has been inconsistent. We have studied the association of 16 single-nucleotide polymorphisms (SNPs) within the CD28-CTLA-4-ICOS genomic locus, in a cohort comprising 691 AAD patients of Norwegian and UK origin with matched controls. We have also performed a meta-analysis including 1002 patients from European countries. The G-allele of SNP rs231775 in CTLA-4 is associated with AAD in Norwegian patients (odds ratio (OR)=1.35 (confidence interval (CI) 1.10-1.66), P=0.004), but not in UK patients. The same allele is associated with AAD in the total European population (OR=1.37 (CI 1.13-1.66), P=0.002). A three-marker haplotype, comprising PROMOTER_1661, rs231726 and rs1896286 was found to be associated with AAD in the Norwegian cohort only (OR 2.43 (CI 1.68-3.51), P=0.00013). This study points to the CTLA-4 gene as a susceptibility locus for the development of AAD, and refines its mapping within the wider genomic locus.
BACKGROUND: Human SAMHD1 is a triphosphohydrolase that restricts the replication of retroviruses, retroelements and DNA viruses in noncycling cells. While modes of action have been extensively described for human SAMHD1, only little is known about the regulation of SAMHD1 in the mouse. Here, we characterize the antiviral activity of murine SAMHD1 with the help of knockout mice to shed light on the regulation and the mechanism of the SAMHD1 restriction and to validate the SAMHD1 knockout mouse model for the use in future infectivity studies.
RESULTS: We found that endogenous mouse SAMHD1 restricts not only HIV-1 but also MLV reporter virus infection at the level of reverse transcription in primary myeloid cells. Similar to the human protein, the antiviral activity of murine SAMHD1 is regulated through phosphorylation at threonine 603 and is limited to nondividing cells. Comparing the susceptibility to infection with intracellular dNTP levels and SAMHD1 phosphorylation in different cell types shows that both functions are important determinants of the antiviral activity of murine SAMHD1. In contrast, we found the proposed RNase activity of SAMHD1 to be less important and could not detect any effect of mouse or human SAMHD1 on the level of incoming viral RNA.
CONCLUSION: Our findings show that SAMHD1 in the mouse blocks retroviral infection at the level of reverse transcription and is regulated through cell cycle-dependent phosphorylation. We show that the antiviral restriction mediated by murine SAMHD1 is mechanistically similar to what is known for the human protein, making the SAMHD1 knockout mouse model a valuable tool to characterize the influence of SAMHD1 on the replication of different viruses in vivo.
In spite of enormous climatic differences between Burkina Faso and Germany, 20 species belong to the spontaneous flora of both countries, i.e. 1% of the flora of Burkina Faso and 0.15 % of the German flora. All of them are either ruderal and segetal species (16) or water and reed plants (4). All of the 16 ruderals/segetals are therophytes. From a recent point of view, most of the 20 species can be classified as cosmopolitan, because they cover three and more floristic zones, and/or at least three climatic zones, and/or are represented in at least three continents. Although Burkina Faso has a semi-arid climate, none of the species can be called a sclero- or xerophyte. Therefore, in Burkina Faso, all are more or less bound to habitats at least temporarily flooded or to humid soils. In Germany, however, the concerned ruderals, with one exception, are indicators of medium dry or dry habitats.
Einsatz für Kehrtwende in der Drogenpolitik : 2. Alternativer Drogen- und Suchtbericht erschienen
(2015)
Bei Fragen zu Drogenkonsum, Konsummotivation und wirksamer Drogenpolitik sind die Mitarbeiter des Centre for Drug Research der Goethe-Universität gesuchte Gesprächspartner. Sie waren maßgeblich am Erscheinen des 2. Alternativen Drogen- und Suchtberichts beteiligt, der es am 18. Mai bis in die Tagesschau schaffte.
»Die Goethe schreibt« : Studierende schneiden im ersten Diktatwettbewerb besser ab als Professoren
(2015)
The activation of the transcription factor NF-E2-related factor 2 (Nrf2) maintains cellular homeostasis in response to oxidative stress by the regulation of multiple cytoprotective genes. Without stressors, the activity of Nrf2 is inhibited by its interaction with the Keap1 (kelch-like ECH-associated protein 1). Here, we describe (3S)-1-[4-[(2,3,5,6-tetramethylphenyl) sulfonylamino]-1-naphthyl]pyrrolidine-3-carboxylic acid (RA839), a small molecule that binds noncovalently to the Nrf2-interacting kelch domain of Keap1 with a Kd of ∼6 μm, as demonstrated by x-ray co-crystallization and isothermal titration calorimetry. Whole genome DNA arrays showed that at 10 μm RA839 significantly regulated 105 probe sets in bone marrow-derived macrophages. Canonical pathway mapping of these probe sets revealed an activation of pathways linked with Nrf2 signaling. These pathways were also activated after the activation of Nrf2 by the silencing of Keap1 expression. RA839 regulated only two genes in Nrf2 knock-out macrophages. Similar to the activation of Nrf2 by either silencing of Keap1 expression or by the reactive compound 2-cyano-3,12-dioxooleana-1,9-dien-28-oic acid methyl ester (CDDO-Me), RA839 prevented the induction of both inducible nitric-oxide synthase expression and nitric oxide release in response to lipopolysaccharides in macrophages. In mice, RA839 acutely induced Nrf2 target gene expression in liver. RA839 is a selective inhibitor of the Keap1/Nrf2 interaction and a useful tool compound to study the biology of Nrf2.
Melissa Williams ist Professorin für Politikwissenschaft und Gründungsdirektorin des Center for Ethics an der Universität von Toronto. Sie forscht auf dem Gebiet der Demokratietheorie. Seit September 2015 ist Williams Fellow im Justitia-Amplificata-Programm und am Forschungskolleg Humanwissenschaften. Sie bleibt bis Juli 2016. UniReport fragte Melissa Williams nach ihren Plänen, Erwartungen und Wünschen
Hintergrund: Traditionell werden Faszien, die bindegewebigen Hüllen der Skelettmuskulatur, als ein eher passives, abgrenzendes Gewebe beschrieben. Sie könnten für das Bewegungssystem jedoch eine größere Rolle spielen als bislang angenommen. Aktuellen Studien zufolge sind Faszien in der Lage, ihre Steifigkeit etwa mittels Zellkontraktion zu modifizieren. Konzepte myofaszialer Ketten postulieren zudem, dass das kollagene Bindegewebe die Muskeln des Körpers nicht voneinander trennt, sondern morphologisch verbindet. Veränderungen der mechanischen Eigenschaften von Faszien könnten sich daher auch auf benachbarte bzw. entfernte Körperstrukturen auswirken.
Fragestellung: Obwohl die Rationale zahlreicher Studien auf Konzepten myofaszialer Ketten begründet wird, ist deren Existenz bis dato nicht belegt. Die vorliegende, kumulative Dissertation verfolgt das Ziel, die morphologische Existenz myofaszialer Ketten zu überprüfen und ihre funktionelle Bedeutung für das Bewegungssystem zu beurteilen.
Publikation I – Validierung einer Skala zur methodologischen Bewertung von Kadaverstudien
Die im Rahmen dieses Papers entwickelte QUACS-Skala (QUality Appraisal for Cadaveric Studies) bildet die Grundvoraussetzung für das im Rahmen von Publikation II angefertigte systematische Review zur Existenz myofaszialer Ketten. Bislang lag im Bereich anatomischer Kadaverstudien am Leichenpräparat kein Instrument zur Beurteilung der Studienqualität vor. Ein solches ist gemäß den Leitlinien für evidenzbasierte Medizin jedoch zur Anfertigung eines systematischen Reviews notwendig. Die im Rahmen von Publikation I entwickelte, 13 dichotome Items umfassende QUACS-Skala besitzt eine hohe Interrater-Reliabilität (ICC: .87) sowie eine hohe Konstruktvalidität (Kendall’s Tau B-Koeffizient: .69) und ist daher geeignet, um die methodologische Qualität anatomischer Kadaverstudien zu erfassen.
Publikation II – Systematisches Review zur Existenz myofaszialer Ketten
Die mit diesem Paper vorgenommene systematische Literaturanalyse orientierte sich an den PRISMA-Guidelines (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses). Zwei unabhängige Untersucher identifizierten mittels standardisierter Suche in drei Datenbanken (Pubmed inkl. MeSH-Terms, ScienceDirect, GoogleScholar) anatomische Kadaverstudien, die eine strukturelle Kontinuität zwischen Komponenten der myofaszialen Ketten nach Myers (2014) berichten (z.B. zwischen Waden- und hinterer Oberschenkelmuskulatur). Ihre methodologische Qualität wurde mithilfe der QUACS-Skala ermittelt. Die Einstufung der Evidenz erfolgte anhand der Richtlinien der Cochrane-Gesellschaft. Die initiale Recherche ergab 6589 Artikel, von denen 62 den definierten Einschlusskriterien entsprachen. Es besteht starke Evidenz für die vollständige Existenz dreier myofaszialer Ketten (oberflächliche Rückenlinie, funktionelle Rückenlinie, funktionelle Frontallinie). Moderate bis starke Evidenz liegt für gut die Hälfte der Kontinuitäten der Spirallinie (5 von 9 bestätigte Übergänge) bzw. Laterallinie (2 von 5 bestätigte Übergänge). Keine Evidenz ist für die Existenz der oberflächlichen Frontallinie verfügbar.
Publikation III – Interventionsstudie zu den Ferneffekten von Dehnübungen der unteren Extremität
Die dreiarmige, randomisiert-kontrollierte Studie wurde entsprechend der CONSORT-Guidelines durchgeführt (Consolidated Standards of Reporting Trials) und verfolgte das Ziel, die Auswirkung von Dehnübungen der unteren Extremität auf die Beweglichkeit der Halswirbelsäule zu ermitteln.
An eine vorherige Pilotstudie anknüpfend wurden 63 Probanden (36±13 Jahre, 32 männl.) zufallsbasiert drei Gruppen zugeteilt: statisches Dehnen der Waden- und hinteren Oberschenkelmuskulatur (Ferndehnen, FD), statisches Dehnen der Nackenstrecker (lokales Dehnen, LD), Wartekontrolle (KON). Als Outcome wurde vor (M1), unmittelbar nach (M2) sowie 5 Minuten nach der Intervention (M3) mittels ultraschalloptometrischer Messung die Beweglichkeit der Halswirbelsäule erfasst. Sowohl FD als auch LD steigerten nach der Intervention gegenüber KON mit einer Ausnahme (Rotation in LD bei M2) zu beiden Messzeitpunkten ihre Beweglichkeit in allen Ebenen (p<.05). Keine Unterschiede traten zwischen FD und LD auf (p>.05).
Diskussion: Die Muskeln des menschlichen Körpers sind strukturell nicht voneinander unabhängig, sondern – wie Publikation II zeigt - zumindest zu großen Teilen direkt miteinander verbunden. Das alleinige Vorliegen myofaszialer Ketten impliziert jedoch noch keine funktionelle Relevanz. Die im Rahmen von Publikation III durchgeführte Studie liefert Hinweise darauf, dass bewegungsbasierte Interventionen auf Basis myofaszialer Ketten zu relevanten Ferneffekten führen. Zu ermitteln bleiben die Ursachen für die richtungsunspezifischen Beweglichkeitssteigerungen im Bereich der Halswirbelsäule nach Ferndehnübungen sowie die einen möglichen mechanischen Krafttransfer beeinflussenden Faktoren.
Vom Übermaß an Licht
(2015)
Die Frankfurter Goethe-Universität ist stolz darauf, seit langem Sitz und Wirkungsstätte von inzwischen mehreren Generationen „kritischer Theoretiker“ der „Frankfurter Schule“ zu sein. Die beiden unumstrittenen intellektuellen Häupter der frühen Jahrzehnte sind inzwischen offiziell auf dem Campus Westend angesiedelt, in Form einer Max-Horkheimer-Straße und eines Theodor W. Adorno-Platzes. Größer als der Glanz Horkheimers, des Begründers der Frankfurter Schule und Ehrenbürgers von Frankfurt, ist längst der Adornos, den man gern als Jahrhundert-Größen geltenden Philosophen wie Heidegger und Wittgenstein an die Seite stellt. 2003 wurde Adornos 100. Geburtstag zum Anlass für ein Adorno-Jahr, nicht nur in Frankfurt. Mehrere Biographien erschienen, die bisher letzte kam auf über 1000 Seiten. War da noch etwas Überraschendes möglich, als Goethe-Universität und Schauspielhaus Frankfurt anlässlich des 100. Jubiläums der Stiftungsuniversität ein „Adorno-Projekt“ vereinbarten?
An accurate quantification of low viremic HCV RNA plasma samples has gained importance since the approval of direct acting antivirals and since only one single measurement predicts the necessity of a prolonged or shortened therapy. As reported previously, HCV quantification assays such as Abbott RealTime HCV and Roche COBAS AmpliPrep/COBAS TaqMan HCV version 2 (CTM v2) may vary in sensitivity and precision particularly in low-level viremia. Importantly, substantial variations were previously demonstrated between some of these assays compared to the Roche High Pure System/COBAS TaqMan assay (HPS) reference assay, which was used to establish the clinical decision points in clinical studies. In this study, the reproducibility of assay performances across several laboratories was assessed by analysing quantification results generated by six independent laboratories (3× RealTime, 3× CTM v2) in comparison with one HPS reference laboratory. The 4th WHO Standard was diluted to 100, 25 and 10 IU/ml, and aliquots were tested in triplicates in 5 independent runs by each assay in the different laboratories to assess assay precision and detection rates. In a second approach, 2 clinical samples (GT 1a & GT 1b) were diluted to 100 and 25 IU/ml and tested as described above. While the result range for WHO 100 IU/ml replicates across all laboratories was similar in this analysis, the CVs of each laboratory ranged from 19.3 to 25.6 % for RealTime laboratories and were lower than CVs of CTM v2 laboratories with a range of 26.1–47.3 %, respectively, and also in comparison with the CV of the HPS reference laboratory (34.9 %). At WHO standard dilution of 25 IU/ml, 24 replicates were quantified by RealTime compared to 8 replicates with CTM v2. Results of clinical samples again revealed a higher variation of CTM v2 results as compared to RealTime values. (CVs at 100 IU/ml: RealTime: 13.1–21.0 % and CTM v2: 15.0–32.3 %; CVs at 25 IU/ml: RealTime 17.6–34.9 % and CTM v2 28.2–54.9 %). These findings confirm the superior precision of RealTime versus CTM v2 at low-level viremia even across different laboratories including the new clinical decision point at 25 IU/ml. A highly precise monitoring of HCV viral load during therapy will remain crucial for patient management with regard to futility rules, therapy efficacy and SVR.
Reaktive Sauerstoffspezies lösen molekular Schäden aus und werden als möglicher Auslöser des Alterungsprozesses gesehen. Sie sind allerdings auch wichtige Signalgeber, deren Einfluss in den letzten Jahren immer mehr Beachtung findet. Im der vorliegenden Arbeit wurde die Signalwirkung von ROS auf das Alternsmodell P. anserina untersucht. Dabei konnten folgende Erkenntnisse gewonnen werden.
1. Die H2O2–Konzentration im Extrazellularraum und im Cytoplasma steigt bei PQ-Stress und während des Alterns an.
2. Bei PQ-Stress und während des Alterns treten Ähnlichkeiten der globalen Transkriptregulation auf, die vermutlich durch die angestiegene H2O2-Konzentration ausgelöst werden.
3. Die Transkriptmenge von SODs und die Gesamt-SOD-Aktivität sind bei PQ-Stress leicht herunterreguliert. Transkripte für PaCCP1 und PaCATB treten dagegen bei PQ-Stress vermehrt auf und auch die Gesamt-Katalase-Aktivität steigt an. Dies deutet darauf hin, dass der Fokus des enzymatischen Abbaus von ROS bei PQ-Stress nicht im Abbau von Superoxid-, sondern von Wasserstoffperoxid liegt.
4. Bei PQ-Stress steigt die Transkriptmenge von Schlüsselgenen der Carotinoid-Biosynthese.
5. Transkripte von mitochondrial lokalisierten Proteinen werden bei PQ-Stress stark hochreguliert, die Menge an Mitochondrien nimmt allerdings nicht zu. Dies deutet auf einen verstärkten Abbau mitochondrialer Proteine, gefolgt von einer Neusynthese hin.
6. Bei PQ-Stress sinkt die Expression von Genen, die für den Kupferimport benötig werden. Dies wird höchstwahrscheinlich durch die Inaktivierung des Transkriptionsfaktors GRISEA ausgelöst. Es kommt zu einem Kupfermangel, der eine verstärkte alternative PaAOX-abhängige Atmung auslöst und dafür sorgt, dass kupferabhängige Prozesse, wie die Melanin- und Sterigmatocystin-Synthese transkriptionell herunterreguliert werden. Durch die verringerte Transkriptmenge von Kupferimportern bei PQ-Stress kommt es zu starken Gemeinsamkeiten in der globalen Genregulation von PQ-gestressten Kulturen und der Kupfer-depletierten Mutante grisea.
7. Kupfer und PQ haben einen synergistisch negativen Effekt auf Wuchsrate und Lebensspanne von P. anserina. Bei hohen Kupfer und Superoxid-Konzentrationen kommt es vermutlich zur verstärkten Bildung von Hydroxyl-Radikalen, wodurch molekulare Schäden entstehen. Durch eine verringerte Kupferkonzentration wird der Organismus bei PQ-Stress möglicherweise vor der Bildung von Hydroxyl-Radikalen geschützt.
Insgesamt haben die Untersuchungen gezeigt, dass ROS wichtige Signalmoleküle sind, die einen starken Einfluss auf die Regulation von Transkripten haben. Viele dieser transkriptionellen Regulationen führen zu physiologischen Veränderungen. Der Fokus der Regulationen liegt unter den verwendeten Bedingungen im Schutz vor den schädlichen Effekten von ROS.
Im Jahr 2013 erhielten wir Kenntnis von zwei unabhängig voneinander erworbenen gestempelten Silberbarren, deren genaue Herkunft unbekannt ist, die jedoch aus dem südöstlichen Europa stammen sollen, was durchaus plausibel erscheint. Beide Barren wurden von uns 2014 in einer eigenen kleinen, von der Degussa Goldhandel GmbH (München) herausgegebenen Schrift veröffentlicht.
In der neuen Reihe "Geschichte der Antike" des C.H. Beck Verlags, die einem breiteren Publikum eine Einführung in die Großepochen der Alten Geschichte geben will, widmet sich Wolfgang Blösel der römischen Republik, zu der Beck bereits einen kürzeren Überblick von Martin Jehne und einen ausführlicheren von Klaus Bringmann publiziert hat. Martin Jehne, Die römische Republik. Von der Gründung bis Caesar, 3. durchgesehene Aufl., München 2013 (1. Aufl. 2006) und Klaus Bringmann, Geschichte der römischen Republik. Von den Anfängen bis Augustus, 2. durchgesehene Aufl., München 2010 (1. Aufl. 2002). Blösel gelingt es aber, innerhalb einer weithin traditionellen, sehr ereignisgeschichtlich orientierten Erzählung neue Deutungen für den Aufstieg und Fall der Republik zu präsentieren, die auf seinen Spezialstudien beruhen und neueste Literatur mit einbeziehen. ...
Background: SNPs near the interferon lambda (IFNL) 3 gene are predictors for sustained virological response (SVR) in patients with chronic hepatitis C genotype (GT) 1. In addition, a dinucleotide frame shift in ss469415590 was described, which generates IFNL4. In this study, we compared the role of IFNL4 variants with IFNL3-(rs12979860) and IFNL3-(rs8099917) on response to pegylated (PEG)-IFN and Ribavirin (RBV) in patients with chronic hepatitis C GT2/3.
Methods: We recruited 1006 patients with chronic hepatitis C and GT2/3 in a large German registry. A treatment with PEG-IFN and Ribavirin was started by 959 patients. We performed genotyping of IFNL3 (rs12979860, n = 726; rs8099917, n = 687) and of IFNL4 (ss469415590; n = 631).
Results: Both preferable IFNL3 genotypes were associated with RVR (both p<0.0001) rather than with SVR (rs12979860: p = 0.251; rs8099917: p = 0.447). Only RVR was linked to SVR in univariate and multivariate analyzes (both p<0.001). Concordance of genotyping in patients with available serum samples and EDTA blood samples (n = 259) was more than 96% for both IFNL3 SNPs. IFNL3-(rs12979860) correlated with IFNL4: 99.2% of patients with IFNL3-(rs12979860)-CC were IFNL4-(ss469415590)-TT/TT. IFNL3-(rs12979860)-CT was linked with IFNL4-(ss469415590)-TT/ΔG (98.0%) and IFNL3-(rs12979860)-TT was associated with IFNL4-(ss469415590)-ΔG/ΔG (97.6%).
Conclusion: IFNL3 genotyping from serum was highly efficient and can be used as an alternative if EDTA whole blood is not available. In Caucasian GT2/3 patients genotyping for INFL4-(ss469415590) does not lead to additional information for the decision-making process. Importantly, IFNL3 SNPs were not associated with SVR but with RVR. Even in the era of new direct acting antiviral (DAA) therapies, IFNL3 testing may therefore still be considered for naïve GT2/3 patients to decide if dual Peg-IFN/RBV therapy is an option in resource limited regions.
Dies ist der siebte Artikel unseres Blogfokus „Salafismus in Deutschland“.
Globale Dschihadisten, die Deutschland als legitimes Angriffsziel beschreiben, begründen dies unter anderem damit, dass die Bundesrepublik ein im globalen „Krieg gegen den Islam″ eingebundener „Feindesstaat″ sei. Andersdenkende Salafisten wie Mohamad Gintasi alias Abu Jibril und als gemäßigte Islamisten bezeichnete Akteure wie Samir Mourad (DIdI e.V.), aber auch Repräsentanten einiger etablierter Islamverbände, halten ihnen entgegen, deutsche Muslime hätten mit Annahme der deutschen Staatsbürgerschaft oder durch Erhalt ihrer Aufenthaltserlaubnis einen islamrechtlich bindenden Sicherheits(garantie)vertrag (amān) geschlossen. Dieser verpflichte sie, solange sie Sicherheit zugesprochen bekämen und, so ergänzen einige, den Islam praktizieren könnten, geltendes Recht zu achten....
Ziel der vorliegenden Arbeit ist der Aufbau von koaxialen Plasmabeschleunigern und deren Verwendung für die Untersuchung der Eigenschaften von kollidierenden Plasmen. Zukünftig sollen diese kollidierenden Plasmen als intensive Strahlungsquelle im Bereich der ultravioletten (UV-) und vakuumultravioletten (VUV-)Strahlung sowie in der Grundlagenforschung als Target zur Ionenstrahl-Plasma-Wechselwirkung Verwendung finden. Für diese Anwendungen steht dabei eine Betrachtung der physikalischen Grundlagen im Vordergrund. So sind neben der Kenntnis der Plasmadynamik auch Aussagen bezüglich der Elektronendichte, der Elektronentemperatur und der Strahlungsintensität von Bedeutung. Im Einzelnen konnte gezeigt werden, dass es möglich ist, durch eine Plasmakollision die Elektronendichte des Plasmas im Vergleich zu der eines einzelnen Plasmas deutlich zu erhöhen - im Maximalfall um den Faktor vier. Gleichzeitig stieg durch die Plasmakollision die Lichtintensität im Wellenlängenbereich der UV- und VUV-Strahlung um den Faktor drei an...
In many neural systems anatomical motifs are present repeatedly, but despite their structural similarity they can serve very different tasks. A prime example for such a motif is the canonical microcircuit of six-layered neo-cortex, which is repeated across cortical areas, and is involved in a number of different tasks (e.g. sensory, cognitive, or motor tasks). This observation has spawned interest in finding a common underlying principle, a ‘goal function’, of information processing implemented in this structure. By definition such a goal function, if universal, cannot be cast in processing-domain specific language (e.g. ‘edge filtering’, ‘working memory’). Thus, to formulate such a principle, we have to use a domain-independent framework. Information theory offers such a framework. However, while the classical framework of information theory focuses on the relation between one input and one output (Shannon’s mutual information), we argue that neural information processing crucially depends on the combination of multiple inputs to create the output of a processor. To account for this, we use a very recent extension of Shannon Information theory, called partial information decomposition (PID). PID allows to quantify the information that several inputs provide individually (unique information), redundantly (shared information) or only jointly (synergistic information) about the output. First, we review the framework of PID. Then we apply it to reevaluate and analyze several earlier proposals of information theoretic neural goal functions (predictive coding, infomax and coherent infomax, efficient coding). We find that PID allows to compare these goal functions in a common framework, and also provides a versatile approach to design new goal functions from first principles. Building on this, we design and analyze a novel goal function, called ‘coding with synergy’, which builds on combining external input and prior knowledge in a synergistic manner. We suggest that this novel goal function may be highly useful in neural information processing.
Inspiration for artificial biologically inspired computing is often drawn from neural systems. This article shows how to analyze neural systems using information theory with the aim of obtaining constraints that help to identify the algorithms run by neural systems and the information they represent. Algorithms and representations identified this way may then guide the design of biologically inspired computing systems. The material covered includes the necessary introduction to information theory and to the estimation of information-theoretic quantities from neural recordings. We then show how to analyze the information encoded in a system about its environment, and also discuss recent methodological developments on the question of how much information each agent carries about the environment either uniquely or redundantly or synergistically together with others. Last, we introduce the framework of local information dynamics, where information processing is partitioned into component processes of information storage, transfer, and modification – locally in space and time. We close by discussing example applications of these measures to neural data and other complex systems.
Seven different instruments and measurement methods were used to examine the immersion freezing of bacterial ice nuclei from Snomax® (hereafter Snomax), a product containing ice-active protein complexes from non-viable Pseudomonas syringae bacteria. The experimental conditions were kept as similar as possible for the different measurements. Of the participating instruments, some examined droplets which had been made from suspensions directly, and the others examined droplets activated on previously generated Snomax particles, with particle diameters of mostly a few hundred nanometers and up to a few micrometers in some cases. Data were obtained in the temperature range from −2 to −38 °C, and it was found that all ice-active protein complexes were already activated above −12 °C. Droplets with different Snomax mass concentrations covering 10 orders of magnitude were examined. Some instruments had very short ice nucleation times down to below 1 s, while others had comparably slow cooling rates around 1 K min−1. Displaying data from the different instruments in terms of numbers of ice-active protein complexes per dry mass of Snomax, nm, showed that within their uncertainty, the data agree well with each other as well as to previously reported literature results. Two parameterizations were taken from literature for a direct comparison to our results, and these were a time-dependent approach based on a contact angle distribution (Niedermeier et al., 2014) and a modification of the parameterization presented in Hartmann et al. (2013) representing a time-independent approach. The agreement between these and the measured data were good; i.e., they agreed within a temperature range of 0.6 K or equivalently a range in nm of a factor of 2. From the results presented herein, we propose that Snomax, at least when carefully shared and prepared, is a suitable material to test and compare different instruments for their accuracy of measuring immersion freezing.
The chiral phase transition of Quantum Chromo Dynamics (QCD) is investigated with the help of the linear-sigma model and a numerical transport simulation. The scope are non-equilibrium and critical effects of the different type of orders of the transition. Additionally, a mathematical and numerical method is developed which allows to simulate a particle-wave duality and non-continuous interactions, even for classical systems.
MoSyD-Jahresbericht 2014 : Drogentrends in Frankfurt am Main : Monitoring-System Drogentrends
(2015)
A series of photon scattering experiments has been performed on the double-beta decay partners 76Ge and 76Se, in order to investigate their dipole response up to the neutron separation threshold. Gamma-ray beams from bremsstrahlung at the S-DALINAC and from Compton-backscattering at HIGS have been used to measure absolute cross sections and parities of dipole excited states, respectively. The HIGS data allows for indirect measurement of averaged branching ratios, which leads to significant corrections in the observed excitation cross sections. Results are compared to statistical calculations, to test photon strength functions and the Axel-Brink hypothesis.
Evidence for hydrodynamical flow in AA or in pA collisons is to a large extent obtained from the observation of identified hadrons, such as pions, kaons, and protons. But much more information in particular about the late stage can be obtained by also considering unstable particles, which decay during the lifetime of the expanding hadronic matter. We therefore started to use EPOS3, a unified approach for pp, pA, and AA scattering, to investigate the production of stable and unstable particles.
Stechmücken (Dipteren: Culicidae) sind weltweit mit über 3500 Arten und mit Ausnahme der arktischen Regionen ubiquitär vertreten. Die medizinische Relevanz dieser Tiergruppe, begründet durch die hämatophage Lebensweise der Weibchen, erschloss sich bereits Ende des 19. Jh. und hat bis heute Bestand. Jedes Jahr sterben rund 600.000 Menschen an den Folgen der Malaria und fast 100 Mio. Menschen infizieren sich mit dem Denguefieber. Zwar beziehen sich diese Zahlen fast ausschließlich auf die Entwicklungsländer, aber im Zuge des Klimawandels und des immer stärkeren Welthandels kommt es auch in Europa und den USA immer wieder zu Ausbrüchen vorher nicht relevanter Krankheiten. So hat sich das West-Nil- Virus seit 1999 in Nordamerika rasant verbreitet. Im Jahr 2013 gab es dort rund 2500 Fälle, von denen 119 zum Tod führten. In Europa traten hingegen Krankheiten wie das Chikungunyafieber (Italien 2007) oder das Denguefieber (Frankreich 2010/2013) auf. Die Gründe für diese Ausbrüche sind vor allem in der Einschleppung neuer Vektorspezies und Krankheitserreger sowie in den veränderten Wirtspräferenzen einheimischer Stechmückenarten zu suchen. Das Wissen um das Vektorpotential der in Deutschland heimischen Stechmücken konnte vor allem durch die seit 2009 initiierten Monitoring-Programme stetig erweitert werden. Auch die Veränderung der heimischen Fauna durch invasive Arten wie Ochlerotatus japonicus japonicus oder Aedes albopictus wird intensiv erforscht. Dennoch ist hinsichtlich der Biologie, Ökologie sowie Genetik vieler Arten noch immer wenig bekannt.
Die vorliegende Dissertation, welche auf Basis von vier (ISI-) Einzelpublikationen kumulativ angefertigt wurde, beschäftigte sich mit der Analyse der genetischen Variabilität sowie der Zoogeographie der untersuchten Arten und der Etablierung einer schnellen und kostengünstigen Methode zur Artdiagnostik. Besonderes Augenmerk wurde bei den Analysen auf die beiden heimischen Arten Culex pipiens und Culex torrentium sowie die invasive Art Ochlerotatus japonicus japonicus gelegt. Ziel war es, die noch bestehenden Wissenslücken zu füllen, um zukünftige Monitoring-Programme besser koordinieren sowie Analysen zur Vektorkompetenz und Genetik dieser Arten gezielter durchführen zu können.
Es konnte gezeigt werden, dass Cx. pipiens und Cx. torrentium deutliche Unterschiede in ihren Populationsstrukturen aufwiesen welche auf verschiedene evolutive Prozesse hindeuten. Die geringere genetische Variabilität in Cx. pipiens lässt auf positive Selektion durch z.B. Insektizidresistenz im Zuge durchgeführter Bekämpfungsmaßnahmen oder die Infektion mit Wolbachien schließen. Die analysierte Populationsstruktur von Cx. torrentium spricht hingegen für eine geringe Ausbreitung, wodurch der genetische Austausch reduziert wurde und so die untersuchten Populationen genetisch stärker voneinander abwichen. Des Weiteren ließen die Analysen des Cytochrom c Oxidase Untereinheit 1-Fragmentes (cox1) Rückschlüsse auf die Zoogeographie dieser Arten in Deutschland zu - wobei beide Arten über das Untersuchungsgebiet verteilt waren, Cx. torrentium jedoch in den neuen Bundesländern weniger häufig nachgewiesen wurde als in den alten und eine geringere gefangene Individuenzahl aufwies. Basierend auf der ökologischen Nischenmodellierung konnten potentiell neue Verbreitungsgebiete für die Art Ochlerotatus japonicus japonicus identifiziert werden. Als klimatisch besonders günstig zeigten sich dabei Südhessen, das Saarland sowie nördliche Teile Nordrhein-Westfalens. Mit Hilfe der etablierten Methode der direct-PCR wird in Zukunft eine schnellere und kostengünstigere Identifizierung von Stechmücken erfolgen können, welche aufgrund bestimmungsrelevanter Merkmale nicht mehr morphologisch zu identifizieren sind.
Um das Wissen über die Stechmücken in Deutschland fortlaufend zu intensivieren, ist sowohl das Weiterführen der Monitoring-Programme als auch die molekularbiologische Aufarbeitung der Proben nötig. Durch die Anwendung neuer Techniken und weiterer molekularer Marker wird es möglich sein, weitere Krankheitserreger sowie genetische Besonderheiten der heimischen Stechmückenfauna nachzuweisen. Aber auch die Überwachung invasiver Stechmückenarten durch die Modellierung potentieller Verbreitungsgebiete und die Anwendung molekularbiologischer Analysemethoden zum Detektieren der Arten und möglicher Krankheitserreger wird ein wichtiger Bestandteil der weiteren Forschung sein.
WHILE CLOUD MARKETS PROMISE UNLIMITED RESOURCE SUPPLIES, INDIVIDUAL PROVIDERS MIGHT BE UNABLE TO OFFER SUFFICIENT PHYSICAL CAPACITY TO SERVE LARGE CUSTOMERS. A SOLUTION IS TO FORM CLOUD COLLABORATIONS, IN WHICH MULTIPLE CLOUD PROVIDERS UNITE FORCES IN ORDER TO CONJOINTLY OFFER CAPACITIES WITHIN CLOUD MARKETS. QUALITY OF SERVICE (QOS) AND SECURITY ASPECTS ARE THE PRIMARY CONSIDERATIONS IN BUILDING SUCH COLLABORATIONS. THIS RESEARCH REPORT PRESENTS A CORRESPONDING OPTIMIZATION APPROACH FOR THE SELECTION OF COLLABORATIVE CLOUD PROVIDERS UNDER CONSIDERATION OF FULFILLMENT OF CLOUD USERS’ QOS AND SECURITY REQUIREMENTS.
Diese Woche steht nicht im Zeichen des #varoufake – schlicht und einfach weil es wichtigere Dinge gibt als den deutschen Michel mit Schaum vorm Mund. Stattdessen haben wir Debatten über Konfliktstudien und ihre Kontrollmöglichkeiten, Neues zu Venezuela, Postkoloniale Betrachtungen, Infos zu PPP-Projekten und einen weiteren ISA-Recap für Euch gesammelt. Und auch #blockupy darf nicht fehlen. Viel Spaß!
Diese Woche wieder ein Kessel Buntes aus der Welt der Blogs und Magazine. Die Themen diese Woche sind islamistische Rekrutierungsstrategien, Menschenrechtsregime, Kindersoldaten und Boko Haram. Dazu gibt es ein Interview mit Noam Chomsky und ein interessantes Blogforum zu Völkerrechtsgeschichten. Viel Spaß!
Diesmal kein Hinweis auf einen lesenswerten Text, sondern auf eine Veranstaltung, die von Genocide Alert mit der Deutschen Atlantischen Gesellschaft in Berlin organisiert wird: Am 15.6. um 18:30 Uhr diskutieren im Presse- und Informationsamt der Bundesregierung Dr. Klaus Kinkel, ehemaliger Bundesaußenminister a.D., Alfred Grannas vom Auswärtiges Amt, Prof. Dr. Axel Hagedorn, der Anwalt der Stiftung “Mütter von Srebrenica” sowie Prof. Dr. Wolfgang Höpken von der Uni Leipzig über das Massaker, das im Jahr 1995 in Srebrenica stattgefunden hat...
BACKGROUND AND STUDY AIMS: Capnography enables the measurement of end-tidal CO2 and thereby the early detection of apnea, prompting immediate intervention to restore ventilation. Studies have shown that capnographic monitoring is associated with a reduction of hypoxemia during sedation for endoscopy and early detection of apnea during sedation for colonoscopy. The primary aim of this prospective randomized study was to evaluate whether capnographic monitoring without tracheal intubation reduces hypoxemia during propofol-based sedation in patients undergoing colonoscopy.
PATIENTS AND METHODS: A total of 533 patients presenting for colonoscopy at two study sites were randomized to either standard monitoring (n = 266) or to standard monitoring with capnography (n = 267). The incidence of hypoxemia (SO2 < 90 %) and severe hypoxemia (SO2 < 85 %) were compared between the groups. Furthermore, risk factors for hypoxemia were evaluated, and sedation performed by anesthesiologists was compared with nurse-administered propofol sedation (NAPS) or endoscopist-directed sedation (EDS).
RESULTS: The incidence of hypoxemia was significantly lower in patients with capnography monitoring compared with those receiving standard monitoring (18 % vs. 32 %; P = 0.00091). Independent risk factors for hypoxemia were age (P = 0.00015), high body mass index (P = 0.0044), history of sleep apnea (P = 0.025), standard monitoring group (P = 0.000069), total dose of propofol (P = 0.031), and dose of ketamine (P < 0.000001). Patients receiving anesthesiologist-administered sedation developed hypoxemic events more often than those receiving NAPS or EDS. In patients with anesthesiologist-administered sedation, sedation was deeper, a combination of sedative medication (propofol, midazolam and/or ketamine) was administered significantly more often, and sedative doses were significantly higher compared with patients receiving NAPS or EDS.
CONCLUSIONS: In patients undergoing colonoscopy during propofol-based sedation capnography monitoring with a simple and inexpensive device reduced the incidence of hypoxemia.
Objectives: Previous studies investigating speech perception in noise have typically been conducted with static masker positions. The aim of this study was to investigate the effect of spatial separation of source and masker (spatial release from masking, SRM) in a moving masker setup and to evaluate the impact of adaptive beamforming in comparison with fixed directional microphones in cochlear implant (CI) users.
Design: Speech reception thresholds (SRT) were measured in S0N0 and in a moving masker setup (S0Nmove) in 12 normal hearing participants and 14 CI users (7 subjects bilateral, 7 bimodal with a hearing aid in the contralateral ear). Speech processor settings were a moderately directional microphone, a fixed beamformer, or an adaptive beamformer. The moving noise source was generated by means of wave field synthesis and was smoothly moved in a shape of a half-circle from one ear to the contralateral ear. Noise was presented in either of two conditions: continuous or modulated.
Results: SRTs in the S0Nmove setup were significantly improved compared to the S0N0 setup for both the normal hearing control group and the bilateral group in continuous noise, and for the control group in modulated noise. There was no effect of subject group. A significant effect of directional sensitivity was found in the S0Nmove setup. In the bilateral group, the adaptive beamformer achieved lower SRTs than the fixed beamformer setting. Adaptive beamforming improved SRT in both CI user groups substantially by about 3 dB (bimodal group) and 8 dB (bilateral group) depending on masker type.
Conclusions: CI users showed SRM that was comparable to normal hearing subjects. In listening situations of everyday life with spatial separation of source and masker, directional microphones significantly improved speech perception with individual improvements of up to 15 dB SNR. Users of bilateral speech processors with both directional microphones obtained the highest benefit.
Der Beitrag ruft die zentralen Überlegungen Hugo Sinzheimers zur sozialen Selbstbestimmung, zur Arbeitsverfassung, zum Arbeitsrecht als ein die Grenzen zwischen Zivilrecht und öffentlichem Recht sprengenden Rechtsgebiet sui generis und zur Rechtssoziologie ins Gedächtnis, um daraus einige Folgerungen für die Arbeitsrechtswissenschaft am Fachbereich Rechtswissenschaft der Goethe Universität abzuleiten.
Versorger und Regulierer? Der Islamische Staat und die Krise der Staatlichkeit in der MENA-Region
(2015)
Teil XI unserer Serie zum „Islamischen Staat“. Die große Aufmerksamkeit für den Islamischen Staat (IS) hängt nicht nur mit dessen militärischen Erfolgen zusammen, sondern auch mit seinem Anspruch, einen neuen Staat aufzubauen. Das Phänomen der hohen Anzahl ausländischer Kämpfer gerade aus den Ländern Nordafrikas und des Nahen Ostens scheint die Anschlussfähigkeit dieser Idee zu unterstreichen. Inwieweit der Anspruch auf Staatsaufbau tatsächlich eingelöst werden kann, hinterfrage ich in diesem Beitrag. Danach beleuchte ich die Ausgangslage ausländischer Kämpfer aus der MENA-Region und vertrete die These, dass die Attraktivität des IS für viele junge Männer vor allem auf der Krise der Staatlichkeit in ihren Heimatländern basiert.
The neutron capture cross section of the s-process branch nucleus 63Ni affects the abundances of other nuclei in its region, especially 63Cu and 64Zn. In order to determine the energy-dependent neutron capture cross section in the astrophysical energy region, an experiment at the Los Alamos National Laboratory has been performed using the calorimetric 4πBaF2 array DANCE. The (n,γ) cross section of 63Ni has been determined relative to the well-known 197Au standard with uncertainties below 15%. Various 63Ni resonances have been identified based on the Q value. Furthermore, the s-process sensitivity of the new values was analyzed with the new network calculation tool NETZ.
The pressure on tax haven countries to engage in tax information exchange shows first effects on capital markets. Empirical research suggests that investors do react to information exchange and partially withdraw from previous secrecy jurisdictions that open up to information exchange. While some of the economic literature emphasizes possible positive effects of tax havens, the present paper argues that proponents of positive effects may have started from questionable premises, in particular when it comes to the effects that tax havens have for emerging markets like China and India.
Greece: threatening recovery
(2015)
Despite the catastrophic phase between 2008 and the end of 2014, much of a previously unsustainable development has been corrected in Greece and there are clear signs that the deterioration came to a halt in 2014. But what is publicly known about the priorities of the newly elected Syriza government suggests that they may be going largely into the wrong direction.
In Absatz 3 des Artikel 136 des Vertrags über die Arbeitsweise der EU (AEUV) wurde für die Verwendung von ESM Geldern festgelegt, dass diese nur dann zur Gewährung von Finanzhilfen verwendet werden dürfen, wenn „... dies unabdingbar ist, um die Stabilität des Euro-Währungsgebiets insgesamt zu wahren." Im vorliegenden Artikel argumentiert Alfons Weichenrieder, dass die nach dem griechischen Referendum entstandene Situation, die Stabilität des “Euro-Währungsgebiets insgesamt" nicht bedroht, so dass die Vergabe von neuen Krediten, zumal diese voraussichtlich unter weichen und im Zweifel nicht durchsetzbaren Auflagen vergeben würden, ein offensichtlicher Verstoß gegen die Grundlagen des ESM wäre.
Die deutsche Steuerpolitik kombiniert hohe Steuersätze mit zahlreichen Ausnahmen. Das reißt Gerechtigkeitslücken, lenkt Investitionen in die falschen Zwecke und verkompliziert das Steuersystem mitunter bis zur Unkenntlichkeit. Bei der Erbschaftsteuer ist dies besonders augenfällig. Der Versuch mit minimalinvasiven Korrekturen Konsistenz in die Erbschaft- und Schenkungsteuer zu bringen ist fast zwangsläufig zum Scheitern verurteilt. Vieles spricht stattdessen für deutlich abgesenkte Steuersätze und eine gleichzeitige Abschaffung der Vergünstigungen für Betriebsvermögen.
In dieser Arbeit werden Projekte beschrieben, in denen das Adsorptionsverhalten von Proteinen und Bakterien an verschiedene Materialoberflächen manipuliert wird.
Durch die Reaktion verschiedener oxidischer Oberflächen mit Glycidol konnten biorepulsive Polyglycerolschichten erzeugt werden. Für die Herstellung dieser Polyglycerolschichten wurden zwei unterschiedliche Verfahren entwickelt und untersucht. Die erste Methode beruht auf der Bildung einer aminoterminierten Monolage auf Silicium-Oberflächen, an der in einem zweiten Schritt die Polymerisation von Glycidol durchgeführt wird. Die Dicke der angebundenen Polyglycerolschicht ist abhängig von der Beschichtungsdauer, wobei die dicksten Schichten bis zu 98% der Bakterienadhäsion unterdrücken können. Das zweite Verfahren ist die direkte Anbindung von stabilen Polyglycerol-Beschichtungen an Silicium-, Aluminium- oder Stahl-Oberflächen. Je größer die abgeschiedene Polyglycerolmenge ist, desto höher ist die Biorepulsivität der Schicht, was durch Adsorptionstests mit Proteinen und ermittelt wurde.
Polyglycerolschichten eignen sich besonders gut für die nachträgliche Modifizierung. So konnten beispielsweise mittels Elektronenstrahlen laterale Strukturierungen der Polyglycerol-beschichteten Oberflächen erfolgreich durchgeführt werden. Sensorisch aktive Moleküle wie Ethylendiamintetraessigsäure oder Biotin konnten im Rahmen dieser Arbeit nachträglich an Polyglycerolschichten angebunden werden. Die Aktivität der Bindungsstellen nach der Anbindung an die Oberfläche konnte dabei durch spezifische Erkennungsereignisse nachgewiesen werden.
Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden selbstanordnende Monoschichten mit Oligoethylenglycol (OEG)-Kopfgruppen und Thiolat-Ankergruppen verwendet, um lateral strukturierbare, biorepulsive Schichten auf Gold zu erzeugen. Es wurde untersucht, ob derartige OEG-Monolagen kontrolliert durch langwelliges UV-Licht (390 nm) abgebaut werden können, um proteinbindende und proteinrepulsive Bereiche auf einer Substrat-Oberfläche zu generieren. Die Bestrahlung mit UV-Licht bewirkte die Oxidation und Abspaltung der Ethylenglycol-Einheiten, wodurch die unspezifische Adsorption von Proteinen erfolgen kann. Zusätzlich konnten Photooxidations-Reaktionen an der Thiolat-Ankergruppe nachgewiesen werden, welche die Ablösung des SAM-Bausteins zur Folge haben.
Für den Einsatz von Lithographie-Techniken in mikrofluidischen Anlagen wurde das Abbauverhalten der biorepulsiven Monolage bei der Bestrahlung unter Wasser untersucht. In Abwesenheit von molekularem Sauerstoff kommt es hier lediglich zur Spaltung der Etherbindung zwischen den Ethylenglycol-Einheiten. Die Beobachtung, dass die An- bzw. Abwesenheit von molekularem Sauerstoff zu zwei unterschiedlichen Abbaumechanismen führt, kann für die Feinabstimmung der Oberflächenbeschaffenheit und somit der Proteinanlagerung genutzt werden.
Biorepulsive OEG-Monolagen können auch dazu verwendet werden, um gezielt bestimmte Biomoleküle anzulagern. Dazu können die Monolagen mit Erkennungsstellen ausgestattet werden, welche die spezifische Anbindung einer Biomolekül-Spezies ermöglichen. Gerade bei der Detektion von großen Biomolekülen oder Mikroorganismen spielt jedoch nicht nur die chemische Zusammensetzung, sondern auch die Ausrichtung der Bindungsstelle eine entscheidende Rolle. Für die Untersuchung des Orientierungseinflusses wurden Moleküle verwendet, die neben einer Mannose-Einheit als Bindungsstelle für Bakterien auch eine Azobenzol-Gruppe, welche die strahlungsinduzierte reversible Schaltung der Konformation ermöglicht, tragen. Bakterien-Adhäsionstests zeigten, dass sich die Orientierung der Mannose-Einheit auf die Anbindung der Bakterien auswirkt.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden neuartige Methoden zur Herstellung, Charakterisierung und Strukturierung biorepulsiver und biosensorischer Schichten entwickelt. Die dadurch gewonnenen Erkenntnisse sind von bedeutender wissenschaftlicher Relevanz und ermöglichen die potentielle industrielle Anwendung der entwickelten Methoden im Kontext der Material- und Biotechnologie sowie der Nanofabrikation.
The neural crest gives rise to the neurons and glial cells of the peripheral nervous system (PNS) (Bronner-Fraser and Fraser, 1989; Frank and Sanes, 1991). Self-renewing neural crest-derived stem cells (NCSCs) are present in migratory neural crest and various postmigratory locations, including peripheral ganglia (Duff et al., 1992; Morrison et al., 1999; Kruger er al., 2002). It is demonstrated that NCSCs from embryonic mouse dorsal root ganglia (DRG) are reprogrammed in neurosphere (NS) cultures in the presence of EGF and FGF. Reprogrammed NCSCs (rNCSCs) generate exclusively central nervous system (CNS) progeny, both in vitro and upon transplantation into the mouse brain (Binder et al., 2011). In this study the timing and mechanisms underlying the reprogramming were addressed. Most of the cells acquire CNS characteristics at passage 2, reaching a stable proportion of >90% of Olig2-positive cells at passage 3, which is maintained at least up to passage 10. The PNS marker p75 is completely lacking from passage 3 onwards. Furthermore, it was shown that the reprogramming does not involve a transient pluripotency state. This suggests a direct reprogramming of NCSCs to cells with CNS identity. The reprogramming leads to a stable CNS identity as shown by delayed BMP4 application. This result is in agreement with the previous observation that rNCSCs only generate CNS progeny, in particular mature myelinating oligodendrocytes, upon transplantation into embryonic, postnatal and lesioned adult mouse brains (Binder et al., 2011). Genome wide gene expression profiles of rNCSC NS demonstrates already in culture a complete switch to a (spinal cord stem cell) SCSC CNS identity. These results demonstrate a complete reprogramming of PNS progenitors to CNS identity without genetic modification and imply PNS cells as a source for stem cell-based CNS therapy.
The reprogramming of NCSCs is completely blocked in the presence of BMP4 in NS cultures, as shown by the expression of neural crest markers p75 and Sox10. In addition, BMP4 NCSCs generate PNS neurons (Tuj1/Phox2b- and Peripherin/Tuj1-coexpressing cells) and Schwann cells (O4/p75-coexpressing cells). Genome wide gene expression profiles of BMP NCSCs demonstrate that BMP NCSCs express genes at high levels which are characteristic for neural crest/neural crest derivatives, mesenchymal derivatives of neural crest and perivascular pericytes/MSCs. On the other hand CNS marker genes are restricted to rNCSCs and are only expressed at background or undetectable levels in BMP NCSCs. These findings imply that the CNS versus PNS identity is controlled by antagonistic functions of FGF and BMP4.
The use of rNCSCs for cell therapies requires an accessible source of these cells in the adult organism. Since the DRG is not an easily approachable tissue source, the adult mouse palate, containing NCSCs, was chosen. These results suggest that pNCSCs arise from Sox10-positive neural crest-derived stem cells, that downregulate PNS marker gene expression, such as Sox10 and p75, in NS culture. Contrary to rNCSCs, CNS marker upregulation was not observed. Notably, genome wide gene expression profiles of pNCSCs demonstrate an enrichment of genes expressed by mesenchymal derivatives and perivascular pericytes/mesenchymal stem cells. Since the cranial crest gives rise, besides PNS neural progeny and melanocytes, to mesenchymal derivatives, the results demonstrate that pNCSCs have a restricted developmental potential in comparison to rNCSCs and acquire mostly normal fates of the cranial neural crest.
Taken together, the results demonstrate that rNCSCs acquire a SCSC identity in the presence of EGF and FGF and that the reprogramming can be efficiently blocked by BMP4. On the other hand, NCSCs derived from adult palate rather acquire mesenchymal fates and do not acquire a CNS identity under the conditions used.
Leitstrukturoptimierung mit Hilfe von Matched Molecular Paris im Kontext der Rezeptorumgebung
(2015)
In der hier vorgestellten Arbeit wurde ein strukturbasierter Ansatz zur gezielten Leitstrukturoptimierung entwickelt. Die Grundlage dafür bildeten die sogenannten Matched Molecular Pairs (MMPs). Dabei handelt es sich um Paare von Molekülen, welche sich lediglich in einer wohldefinierten Modifikation (Transformation) unterscheiden und sich in einer Datenbank mit gemessenen Moleküleigenschaften befinden. Diese Transformationen wurden im Kontext ihrer Targetumgebung untersucht und eine mathematische Beziehung zwischen Transformation und dem Effekt auf die Bindungsaffinität (Transformationseffekt) hergestellt. Auf Basis der generierten Datengrundlage wurde anschließend ein Webserver zur gezielten Leitstrukturoptimierung implementiert und zur freien Nutzung zur Verfügung gestellt.
Gallbladder cancer (GBC) is a highly malignant tumor characterized by a poor response to chemotherapy and radiotherapy. We evaluated the in vitro and in vivo antitumor efficacy of mTOR inhibitors, rapamycin and WYE-354. In vitro assays showed WYE-354 significantly reduced cell viability, migration and invasion and phospho-P70S6K expression in GBC cells. Mice harboring subcutaneous gallbladder tumors, treated with WYE-354 or rapamycin, exhibited a significant reduction in tumor mass. A short-term treatment with a higher dose of WYE-354 decreased the tumor size by 68.6% and 52.4%, in mice harboring G-415 or TGBC-2TKB tumors, respectively, compared to the control group. By contrast, treatment with a prolonged-low-dose regime of rapamycin almost abrogated tumor growth, exhibiting 92.7% and 97.1% reduction in tumor size, respectively, compared to control mice. These results were accompanied by a greater decrease in the phosphorylation status of P70S6K and a lower cell proliferation Ki67 index, compared to WYE-354 treated mice, suggesting a more effective mTOR pathway inhibition. These findings provide a proof of concept for the use of rapamycin or WYE-354 as potentially good candidates to be studied in clinical trials in GBC patients.
'Блаженный человек' и 'старый Бог' : Эссе о ницшеанском апокалипсисе современного существования
(2015)
"Wohin ist Gott? rief er, ich will es euch sagen! Wir haben ihn getödtet, - ihr und ich! Wir alle sind seine Mörder!" Diese berühmten Sätze des 'tollen Menschen' aus Friedrich Nietzsches Werk 'Die Fröhliche Wissenschaft' sind keineswegs an bekennende Fromme gerichtet, um sie von ihrem Gottesglauben abzubringen und vom Atheismus zu überzeugen. Sein entsetzter Ausruf richtet sich vielmehr an die Atheisten oder sonstige Ungläubige. Aber diesen Ausruf tat er auch nicht, um sie in ihrem wissenschaftlichen oder unwissenschaftlichen Unglauben zu bestärken. Nein! Er ruft ihnen diese schier unglaubliche Wahrheit zu, um sie mit der Frage zu konfrontieren, ob sie, die Gott getötet haben, überhaupt wissen, was sie angerichtet haben, ob sie sich der Konsequenz ihrer ungeheuerlichen Tat bewußt sind.Der 'tolle Mensch' distanziert sich dabei keineswegs von seinen gottlosen Zuhörern; im Gegenteil: ausdrücklich rechnet er sich ihnen zu. Aber im Gegensatz zu den angeredeten Gottesmördern hat er begriffen, was für eine furchtbare Existenzkatastrophe sie gemeinsam heraufbeschworen haben.
Wer ist aber dieser Gott, den Nietzsche den 'alten Gott' nennt, und den er, der 'tolle Mensch' und seine Zuhörer auf dem Marktplatz der Moderne getötet haben?
Signal transducers and activators of transcription (Stats) play central roles in the conversion of extracellular signals, e.g., cytokines, hormones and growth factors, into tissue and cell type specific gene expression patterns. In normal cells, their signaling potential is strictly limited in extent and duration. The persistent activation of Stat3 or Stat5 is found in many human tumor cells and contributes to their growth and survival. Stat5 activation plays a pivotal role in nearly all hematological malignancies and occurs downstream of oncogenic kinases, e.g., Bcr-Abl in chronic myeloid leukemias (CML) and Jak2(V617F) in other myeloproliferative diseases (MPD). We defined the mechanisms through which Stat5 affects growth and survival of K562 cells, representative of Bcr-Abl positive CML, and HEL cells, representative for Jak2(V617F) positive acute erythroid leukemia. In our experiments we suppressed the protein expression levels of Stat5a and Stat5b through shRNA mediated downregulation and demonstrated the dependence of cell survival on the presence of Stat5. Alternatively, we interfered with the functional capacities of the Stat5 protein through the interaction with a Stat5 specific peptide ligand. This ligand is a Stat5 specific peptide aptamer construct which comprises a 12mer peptide integrated into a modified thioredoxin scaffold, S5-DBD-PA. The peptide sequence specifically recognizes the DNA binding domain (DBD) of Stat5. Complex formation of S5-DBD-PA with Stat5 causes a strong reduction of P-Stat5 in the nuclear fraction of Bcr-Abl-transformed K562 cells and a suppression of Stat5 target genes. Distinct Stat5 mediated survival mechanisms were detected in K562 and Jak2(V617F)-transformed HEL cells. Stat5 is activated in the nuclear and cytosolic compartments of K562 cells and the S5-DBD-PA inhibitor most likely affects the viability of Bcr-Abl+ K562 cells through the inhibition of canonical Stat5 induced target gene transcription. In HEL cells, Stat5 is predominantly present in the cytoplasm and the survival of the Jak2(V617F)+ HEL cells is impeded through the inhibition of the cytoplasmic functions of Stat5.
Background: Second hand smoke (ETS)-associated particulate matter (PM) contributes considerably to indoor air contamination and constitutes a health risk for passive smokers. Easy to measure, PM is a useful parameter to estimate the dosage of ETS that passive smokers are exposed to. Apart from its suitability as a surrogate parameter for ETS-exposure, PM itself affects human morbidity and mortality in a dose-dependent manner. We think that ETS-associated PM should be considered an independent hazard factor, separately from the many other known harmful compounds of ETS. We believe that brand-specific and tobacco-product-specific differences in the release of PM matter and that these differences are of public interest. Methods: To generate ETS of cigarettes and cigarillos as standardized and reproducible as possible, an automatic second hand smoke emitter (AETSE) was developed and placed in a glass chamber. L&M cigarettes ("without additives", "red label", "blue label"), L&M filtered cigarillos ("red") and 3R4F standard research cigarettes (as reference) were smoked automatically according to a self-developed, standardized protocol until the tobacco product was smoked down to 8 mm distance from the tipping paper of the filter. Results: Mean concentration (Cmean) and area under the curve (AUC) in a plot of PM2.5 against time were measured, and compared. CmeanPM2.5 were found to be 518 μg/m3 for 3R4F cigarettes, 576 μg/m3 for L&M "without additives" ("red"), 448 μg/m3 for L&M "blue label", 547 μg/m3 for L&M "red label", and 755 μg/m3 for L&M filtered cigarillos ("red"). AUCPM2.5-values were 208,214 μg/m3·s for 3R4F reference cigarettes, 204,629 μg/m3·s for L&M "without additives" ("red"), 152,718 μg/m3·s for L&M "blue label", 238,098 μg/m3·s for L&M "red label" and 796,909 μg/m3·s for L&M filtered cigarillos ("red"). Conclusion: Considering the large and significant differences in particulate matter emissions between cigarettes and cigarillos, we think that a favorable taxation of cigarillos is not justifiable.
The bug Gyaclavator kohlsi Wappler, Guilbert, Wedmann et Labandeira, gen. et sp. nov., represents a new extinct genus of lace bugs (Insecta: Heteroptera: Tingidae) occurring in latest early Eocene deposits of the Green River Formation, from the southern Piceance Basin of Northwestern Colorado, in North America. Gyaclavator can be placed within the Tingidae with certainty, perhaps it is sistergroup to Cantacaderinae. If it belongs to Cantacaderinae, it is the first fossil record of this group for North America. Gyaclavator has unique, conspicuous antennae bearing a specialized, highly dilated distiflagellomere, likely important for intra- or intersex reproductive competition and attraction. This character parallels similar antennae in leaf-footed bugs (Coreidae), and probably is associated with a behavioral convergence as well.
Hypertension is a primary risk factor for cardiovascular diseases including myocardial infarction and stroke. Major determinants of blood pressure are vasodilatory factors such as nitric oxide (NO) released from the endothelium under the influence of fluid shear stress exerted by the flowing blood. Defects in flow-induced NO formation go along with endothelial dysfunction, initiation and progression of atherosclerosis as well as with arterial hypertension. Previous work has identified several mechanotransducing signaling processes involved in fluid shear stress-induced endothelial effects. But how fluid shear stress initiates the response is poorly understood. Here, I show in human and bovine endothelial cells that the G-protein Gq/G11 and the purinergic receptor P2Y2 mediate fluid shear stress-induced endothelial responses such as Ca2+ release, nitric oxide (NO) formation and the phosphorylation of platelet-endothelial-cell-adhesion-molecule-1 (PECAM-1), vascular endothelial growth factor-2 (VEGFR-2) and Akt kinase as well as activation of the endothelial NO synthase (eNOS). P2Y2 receptor is activated by adenosine triphosphate (ATP) which is released from endothelial cells under the influence of fluid shear stress. Arteries with P2Y2 or Gαq/Gα11 deficiency have impaired flow-induced dilatation. Mice with induced endothelium-specific deficiency of P2Y2 or Gαq/Gα11 develop hypertension which is accompanied by reduced eNOS activation. My data identify P2Y2 and Gq/G11 as a critical endothelial mechano-signaling pathway located upstream of mechanotransducing processes described so far. Moreover, I demonstrate that P2Y2 and Gq/G11 are required for basal endothelial NO formation, vascular tone and blood pressure.
Low-level-laser therapy (LLLT) is an effective complementary treatment, especially for anti-inflammation and wound healing in which dermis or mucus mast cells (MCs) are involved. In periphery, MCs crosstalk with neurons via purinergic signals and participate in various physiological and pathophysiological processes. Whether extracellular ATP, an important purine in purinergic signaling, of MCs and neurons could be modulated by irradiation remains unknown. In this study, effects of red-laser irradiation on extracellular ATP content of MCs and dorsal root ganglia (DRG) neurons were investigated and underlying mechanisms were explored in vitro. Our results show that irradiation led to elevation of extracellular ATP level in the human mast cell line HMC-1 in a dose-dependent manner, which was accompanied by elevation of intracellular ATP content, an indicator for ATP synthesis, together with [Ca2+]i elevation, a trigger signal for exocytotic ATP release. In contrast to MCs, irradiation attenuated the extracellular ATP content of neurons, which could be abolished by ARL 67156, a nonspecific ecto-ATPases inhibitor. Our results suggest that irradiation potentiates extracellular ATP of MCs by promoting ATP synthesis and release and attenuates extracellular ATP of neurons by upregulating ecto-ATPase activity. The opposite responses of these two cell types indicate complex mechanisms underlying LLLT.
Inverted perceptual judgment of nociceptive stimuli at threshold level following inconsistent cues
(2015)
Objective: The perception of pain is susceptible to modulation by psychological and contextual factors. It has been shown that subjects judge noxious stimuli as more painful in a respective suggestive context, which disappears when the modifying context is resolved. However, a context in which subjects judge the painfulness of a nociceptive stimulus in exactly the opposite direction to that of the cues has never been shown so far.
Methods: Nociceptive stimuli (300 ms intranasal gaseous CO2) at the individual pain threshold level were applied after a visual cue announcing the stimulus as either "no pain", merely a "stimulus", or "pain". Among the stimuli at threshold level, other CO2 stimuli that were clearly below or above pain threshold were randomly interspersed. These were announced beforehand in 12 subjects randomly with correct or incorrect cues, i.e., clearly painful or clearly non-painful stimuli were announced equally often as not painful or painful. By contrast, in a subsequent group of another 12 subjects, the stimuli were always announced correctly with respect to the evoked pain.
Results: The random and often incorrect announcement of stimuli clearly below or above pain threshold caused the subjects to rate the stimuli at pain-threshold level in the opposite direction of the cue, i.e., when the stimuli were announced as "pain" significantly more often than as non-painful and vice versa (p < 10-4). By contrast, in the absence of incongruence between announcement and perception of the far-from-threshold stimuli, stimuli at pain threshold were rated in the cued direction.
Conclusions: The present study revealed the induction of associations incongruent with a given message in the perception of pain. We created a context of unreliable cues whereby subjects perceived the stimulus opposite to that suggested by a prior cue, i.e., potentially nociceptive stimuli at pain threshold level that were announced as painful were judged as non-painful and vice versa. These findings are consistent with reported data on the effects of distrust on non-painful cognitive responses.
Die Private Krankenversicherung ist explizit seit Einführung der Versicherungspflicht im Jahr 2008 neben der Gesetzlichen Krankenversicherung zweite Säule eines umfassenden Krankenversicherungsschutzes in Deutschland. Sie ist – auch schon traditionell – umfassend reguliert; Versichertenwettbewerb innerhalb der PKV aber auch zur GKV findet in entsprechend enger rechtlicher Strukturierung statt. In den letzten Jahren wird die PKV zudem auch immer stärker bei der Regulierung der Leistungserbringer berücksichtigt bzw. einbezogen. Der Beitrag gibt einen komprimierten Überblick über die Regulierung der PKV als Teil des Gesundheitssystems.
Zugehörigkeit im Sozialstaat
(2015)
Der Beitrag befasst sich mit der aktuell kontrovers diskutierten Frage des Zugangs von Ausländern – insbesondere von Unionsbürgern – zu staatlichen Sozialleistungen. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf dem Grundsicherungsrecht, namentlich auf der Regelung des § 7 Abs. 1 S. 2 Nr. 2 SGB II, wonach arbeitssuchende Unionsbürger von Leistungen zur Grundsicherung ausgeschlossen werden. Unter Berücksichtigung der unionsrechtlichen Grundlagen wird der Frage nachgegangen, inwieweit sich der Leistungsausschluss für Unionsbürger und Ausländer in die dem Sozialleistungsrecht zugrundeliegende Konzeption der Territorialität (§ 30 Abs. 1 SGB I) einfügt. Es wird sich zeigen, dass Leistungsausschlüsse für diese Personengruppen im Grundsicherungsrecht als Konkretisierung des Territorialitätsgrundsatzes zu begreifen sind. Von der Annahme ausgehend, dass der "gewöhnliche Aufenthalt" im Sinne des § 30 SGB I also Dreh- und Angelpunkt für die sozialrechtliche Zugehörigkeit ist, soll die grundsätzliche Frage des Verhältnisses von Sozial- und Aufenthaltsrecht beleuchtet werden. Konkret formuliert geht es zum einen um die Frage, ob es für den Zugang zum Sozialleistungssystem eines rechtmäßigen Aufenthalts bedarf. Dass dies – anders als von einigen Sozialgerichten unter Berufung auf einschlägige Rechtsprechung des EuGH teilweise angenommen – zu verneinen ist, gilt zu zeigen. Zum anderen soll untersucht werden, ob und inwieweit gesetzlich geregelte Anforderungen an den Integrationsgrad von Ausländern für die sozialrechtliche Zugehörigkeit zulässig sind.
European households face tremendous obstacles when intending to open a savings account outside their home country. The shortage of deposits has become a major reason for banks’ declining loan supply and ultimately is responsible for a substantial part of the investment weakness and GDP decline in affected European countries.
Policy makers have made important efforts to promote European deposit market integration and to stimulate cross border flows of savings within the European Union. But these efforts will only yield the intended benefits if a number of additional non-tariff trade barriers are removed. Currently, these barriers prevent households in surplus countries to transfer their savings to banks in deficit countries where their deposits are most urgently needed.
as Locus coeruleus-noradrenerge System ist die primäre Quelle für zentrales corticales und subcorticales Noradrenalin. Die noradrenergen Projektionen des LC sind an der Modulation einer Vielzahl von funktionellen zentralen Abläufen beteiligt, u.a. an Aufmerksamkeitsprozessen, der Vermittlung von Stress und der Schlaf-Wach-Koordination, aber auch an der Koordination spezifischerer kognitiver Funktionen im Rahmen von Belohnungs-orientiertem Verhalten.
Die im Rahmen der vorliegenden Arbeit im anatomisch-topographischen Teil durchgeführten Experimente belegen eine dichte noradrenerge Innervation des präfrontalen Cortex, des dorsalen und ventralen Hippocampus, und des Kleinhirns durch Neurone des Locus coeruleus. Innerhalb des LC sind die nach präfrontal und hippocampal projizierenden Neurone vorwiegend im dorsalen Anschnitt über die gesamte rostro-caudale Achse zu finden. Der Anteil ipsilateral gelabelter Zellen überwiegt deutlich. Coeruleocerebelläre Neurone sind innerhalb des LC sowohl in den dorsalen als auch ventralen Abschnitten, ebenfalls über die gesamte rostro-caudale Achse, zu finden. Der Anteil kontralateral gelabelter Zellen ist relativ höher als bei den anderen Projektionen.
Die im ersten elektrophysiologischen Teil der Arbeit durchgeführten Experimente belegen ein in den Grundeigenschaften ähnliches Feuerungsmuster selektiv identifizierter coeruleo-präfrontaler und coeruleo-hippocampaler Nervenzellen. Einzelne Aktionspotential-Parameter waren signifikant unterschiedlich, hinweisend auf unterschiedliche hyperpolarisierende Ströme in beiden Populationen. Eine Überprüfung des a2-Autorezeptor-Status im zweiten elektrophysiologischen Teil der Arbeit ergab ein fehlendes Ansprechen der coeruleo-präfrontalen Neurone auf a2-Blockade (im Gegensatz zu den coeruleo-hippocampalen Neuronen); dieser Befund ist vereinbar am ehesten mit fehlenden oder funktionell down-regulierten a2-Rezeptoren selektiv in nach präfrontal projizierenden Neuronen des Locus coeruleus. Hierbei handelt es sich um einen in der Literatur nicht vorbeschriebenen Befund.
Die Glühbirne hat ausgedient. Auch Energiesparlampen sind nur eine Übergangslösung. Große Hoffnungen richten sich auf organische Leuchtdioden, zumal man daraus auch großflächige und biegsame Displays und Flachbildschirme herstellen kann. Für eines der größten Probleme, das Ausbleichen der blauen Leuchtstoffe, findet man immer bessere Lösungen. Anwendungen, die heute noch wie Science-Fiction klingen, rücken damit in erreichbare Nähe.