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A recently completed field survey of springs throughout the Great Basin yielded collections of hydrobiid snails from more than 500 sites, and revealed a wealth of undescribed diversity of these small gastropods. In this, the first or a two-part taxonomic series treating this material, 58 new species of Pyrgulopsis Call & Pilsbry, 1886, are described; and new records are provided for 10 previously described members of this genus. Assignment of these novelties to Pyrgulopsis is done with the acknowledgement that this large genus, as currently constituted, is probably not monophyletic, but a more refined classiffcation of these snails reflecting evolutionary relationships must await preparation of a phylogenetic analysis, which is beyond the scope of this work. Pyrgulopsis occur in a variety of spring-fed water bodies in the Great Basin, including brackish and/or thermal habitats. Although a few species are widespread in the region, local endemism is prevalent lind 22 of the new species are known only from single localities. Several areas contain concentrations of locally endemic snails which may represent species flocks, notably Duckwater Valley (seven species) and southern Steptoe Valley (five species). This fauna is hugely distributed in an allopatric fashion, although a few springs harbor two or three species. Most of the springs inhabited by hydlrobiids in the region are small, fishless, and have been ignored by state and federal land management agencies. However, many of these sites are degraded by livestock grazing, water withdrawal, anti other activities and will require protection in order to conserve snails and other native aquatic biota. Two of the novellies described herein have become extinct during the past two decades.
This second and final part of a taxonomic treatment of hydrobiid snails of the Great Basin region in the western United States (based principally on material collected during a recently completed field survey) focuses on fauna other than the genus Pyrgulopsis. A new genus of small amnieoline snails, Colligyrlls, is proposed for Hydroia greggi Pilsbry, 1935, together with a new species from the Harney Lake basin of Oregon. This group is strongly differentiated from other amnicolines by a unique female genitalic groundplan. New records are provided for three species of Fluminicola, and two new congeners are described from the northwest Great Basin, both of which had previously been confused with F. turbiniformis (Tryon, 1865). A new genus of cochliopine snails, Eremopyrgus, is erected for a new species from Steptoe Valley, Nevada. Eremopyrgus is distinguished from other cochliopines by unique aspects of its glandular penial lobes and other genitalic features. New records are provided for two species of Tyronia, and a new congener is described from thermal springs in central Nevada. Several new records of Pristincola hemphilli (Pilsbry, 1890) from the extreme northwest Great Basin are provided
Das große therapeutische Potential der RNA Interferenz wird dadurch deutlich, dass sich wenige Jahre nach der Entdeckung die ersten potentiellen RNAi Medikamente in den klinischen Teststudien befinden. Jedoch müssen bis zur therapeutischen Anwendung im großen Maße noch einige Hindernisse überwunden werden. Um eine optimale Wirkung der siRNAs gewährleisten zu können müssen folgende Punkte beachtet werden: - Erhöhte Nuclease-Resistenz - Effiziente zelluläre Aufnahme - Keine Off-Target Effekte - in vivo geringe Toxizität Das richtige Design der siRNAs ist somit von enormer Bedeutung. Hierfür bedient man sich verschiedener Modifikationsmöglichkeiten wie z.B. Basenmodifikationen, Modifikationen an der 2´-O-Position sowie am Phosphatrückrat. Im Rahmen der vorliegenden Doktorarbeit ist es gelungen verschiedene Syntheserouten zur Darstellung von Nucleosiden mit kationischen sowie neutralen 2´-O-Modifikationsmotiven zu erarbeiten und zu optimieren. ...
1. Der Abgleich der Genprodukte von PA0119, PA0120 und PA0121 ergab, dass PA0119 68%ige Ähnlichkeit mit dem DctA-Transporter von S. meliloti besitzt. Das Genprodukt PA0120 zeigt eine 46%ige Ähnlichkeit mit dem Transkriptionsregulator LctR von E. coli und trägt konservierte Domänen der GntR- sowie der FCDSuperfamilie. Das Genprodukt PA0121 weist eine 44%ige Ähnlichkeit mit einem hypothetischen Transkriptionsregulator von Streptomyces ambofaciens auf. 2. Es konnte gezeigt werden, dass die drei offenen Leserahmen (ORFs) PA0119, PA0120 und PA0121 von P. aeruginosa in mRNA transkribiert werden und somit Gene sind. In den späten CF-Isolaten M25 und M26 ist deren Transkriptmenge im Vergleich zum frühen CF-Isolat M1 sowie zum Referenzstamm P. aeruginosa PAO1 um das 14fache erhöht. 3. Mit Hilfe von RT-PCR Analysen konnte gezeigt werden, dass die drei Gene PA0119, PA0120 und PA0121 eine Transkriptionseinheit bilden und somit in einem Operon P0119-PA0121 organisiert sind. Die angrenzenden ORFs PA0118 und PA0122 konnten dieser Transkriptionseinheit nicht zugeordnet werden. 4. Analysen der Promotor-Reportergenfusion führten zu dem Schluss, dass die Strukturgene PA0119, PA0120 und PA0121 des Operons von einer stromaufwärts von PA0119 lokalisierten Promotorsequenz transkribiert werden. Der Promotor liegt ca. 237 bp vor dem Start von PA0119. Darüber hinaus konnte eine FadR-ähnliche Bindestelle in der Promotorregion P119-121 abgeleitet werden. 5. Der Promotor P119-121 zeigt in mit Dicarboxylaten supplementiertem Minimalmedium M9 eine 2-3fach erhöhte Promotoraktivität gegenüber dem mit Glukose supplementierten Minimalmedium M9. In Gegenwart von Dicarboxylaten erfährt der Promotor P119-121 somit eine Induktion bzw. durch Glukose eine Repression. 6. Der Promotor P119-121 wird wachstumsphasenabhängig reguliert. Die Abhängigkeit der Promotoraktivität von RhlI, RhlR und RpoS indiziert eine Quorum Sensingsowie RpoS-abhängige Regulation des Promotors P119-121. 7. Eine mit PA0119 durchgeführte heterologe Komplementation einer DctA-Mutante von S. meliloti führte zu einer partiellen Wiederherstellung der Fähigkeit der DctAMutante, auf den Dicarboxylaten Succinat und Fumarat wachsen zu können. Dieser Befund indiziert zusammen mit den vier konservierten Motiven, die bisher in charakterisierten Dicarboxylat-Transportern gefunden wurden, dass PA0119 potentiell einen Dicarbonsäure-Transporter in P. aeruginosa darstellt. 8. Mutantenstudien mit den generierten Mutanten ΔPA0119Ω, PA0120Ω und ΔPA0121Ω zeigten im Vergleich zum Wildtyp allerdings kein abweichendes Kulturwachstum; weder in den nährstoffreichen Medien ASM und LB noch im Minimalmedium M9, das jeweils mit 40 mM Succinat bzw. Glutamat supplemiert wurde. Dies wurde durch MicroArrayTM-Analysen mit den Biolog-Platten PM1 und PM2 bestätigt. Daraus wird deutlich, dass keine der hier angebotenen C-Quellen (siehe Anhang) ausschließlich von PA0119 transportiert wird. Auch die Verwertung dieser C-Quellen wird nicht durch die in den Mutanten PA0120::Ω und ΔPA0121::Ω ausgeschalteten Genprodukte beeinflusst. 9. In der Biolog-Platte PM10a schien ΔPA0119::Ω gegenüber PAO1 in den Kavitäten C1 (pH5.5, Methionin) und C10 (pH 5.5, Ornithin) eine leicht abweichende Stoffwechselaktivität zu besitzen. Dies indiziert eine mögliche pH-Abhängigkeit des potentiellen PA0119-Transporters. 10. Im Minimalmedium M9, supplemiert mit Glutamat, zeigt die Mutante ΔPA0119::Ω unter unter erhöhten osmotischen Bedingungen gegenüber dem Wildtyp PAO1 eine reduzierte Wachstumsrate. Dies indiziert, dass PA0119 unter erhöhten osmotischen Bedingungen am Transport von Dicarboxylaten, wie Glutamat, in die Zelle beteiligt sein könnte. 11. Biofilmbildung stellt die bevorzugte Wachstumsform von P. aeruginosa in der CF-Lunge dar. Das Genprodukt PA0120 zeigt zudem eine Ähnlichkeit mit dem Regulator LctR, und es wurde gezeigt, dass eine LctR-Mutante von E. coli in ihrer Fähigkeit zur Biofilmbildung beeinträchtigt ist. Die Untersuchung der ΔPA0119::Ω- und der PA0120::Ω-Mutanten zeigt im Vergleich zum Wildtyp im LB-Medium eine Beeinträchtigung in der Anheftung an Mikrotiterplatten. Dies indiziert, dass sowohl der potentielle Transporter PA0119 als auch der potentielle Transkriptionsregulator PA0120 an der Biofilmbildung von P. aeruginosa beteiligt sind. 12. Die Messung der Promotoraktivität in der ΔPA0119::Ω-Mutante zeigt eine Repression des Promotors an. In der PA0120::Ω-Mutante dagegen findet sich eine zweifache Induktion des Promotors vor PA0119-PA0121. Dies Ergebnis wird durch die Ergebnisse der Real-Time-PCR-Analysen untermauert, da in der PA0120::Ω-Mutante signifikant erhöhte Transkriptmengen des PA0119-Gens detektiert wurden. Bei der ΔPA0121::Ω-Mutante liegt die Promotor-Aktivität im Bereich von PAO1. Diese Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass das Genprodukt von PA0119 auf den Promotor P119-121 aktivierend wirkt, während das PA0120-Genprodukt die P119-121- Promotoraktivität negativ reguliert. 13. Zur Identifizierung weiterer PA0120-regulierter Gene wurde eine Transkriptomanalyse der PA0120::Ω-Mutante durchgeführt. Diese ergab, dass neben PA0119 vier weitere Gene, und zwar PA0656, PA0810, PA1852 und PA5261, signifikant hoch reguliert wurden. Vermutlich sind diese Genprodukte zusammen mit dem Regulator PA0120 Teile eines regulatorischen Netzwerks zur Anpassung von P. aeruginosa an die CF-Lunge.
Hémiptères-Réduviides
(1931)
The present catalogue is an attempt to bring together the genera and species of Trematoda currently known to parasitize Chiroptera Blumenbach, 1774, throughout their world distribution, as published in various journals. Since many of these are difficult to obtain for consultation, it is hoped that this catalogue may be of some utility in facilitating the work of helminthologists working with trematodes from bats.
Die 4. Fassung der Roten Liste der Brutvögel Deutschlands wurde durch das "Nationale Gremium Rote Liste Vögel" erarbeitet, in dem die wissenschaftlichen Institutionen der Ornithologie und Avifaunistik in Deutschland vertreten sind. Die Rote Liste ersetzt die 3. Fassung aus dem Jahr 2002 (BAUER et al. 2002); sie wurde erstmalig nach dem für alle Tier- und Pflanzenartengruppen sowie den Pilzen in Deutschland entwickelten Kriterienschema (5. LUDWIG et al. 2007) erarbeitet. Somit wird ein direkter Vergleich der Gefährdungssituation zwischen diesen Gruppen ermöglicht. Bestandsgröße, kurzfristiger (25 Jahre) und langfristiger (50-150 Jahre) Bestandstrend sind die wichtigsten Parameter zur Gefahrdungseinstufung der einzelnen Arten. Zusätzlich wurde jeweils die Wirksamkeit von Risikofaktoren artspezifisch identifiziert und berücksichtigt. Alle Einstufungen werden transparent vorgenommen und in der Anhangsliste publiziert. Der Dachverband Deutscher Avifaunisten (DDA) hat zur Erstellung der Datengrundlagen mit Stand 2005 für die Gefahrdungseinstufung ein neues Abfrageschema entwickelt, in dem die relevanten Informationen aus den nationalen Vogelmonitoring-Programmen aufgearbeitet und als Hintergrunddaten für die Einschätzungen von Bestandstrend und -größe auf Landesebene bereitgestellt wurden. Dadurch gewinnen die Einstufungen an Verlässlichkeit und Nachvollziehbarkeit. Der langfristige Trend wurde vom "Nationalen Gremium Rote Liste Vogel" ermittelt. Vor der Einstufung der Brutvogelarten wurde je Art eine Statuszuordnung vorgenommen, von denen nur die regelmäßig brütenden einheimischen Arten den weiteren Weg der Rote Liste-Erstellung durchlaufen. In der Roten Liste 2007 werden insgesamt 260 regelmäßige einheimische Brutvogelarten in Deutschland berücksichtigt, 25 weitere Arten brüteten nur unregelmäßig ('vermehrungsgäste': Status II), zudem wurden 29 Neozoen-Arten ermittelt (Status III), von denen 20 regelmäßig brüten. Dies ergibt zusammen 314 Arten, die höchste Zahl an Brutvogelarten, die je für eine Rote Liste zu Grunde gelegt wurde. Insgesamt befinden sich 110 regelmäßige Brutvogelarten in den Kategorien der Roten Liste 2007 (0 = ausgestorben, 1 = vom Aussterben bedroht, 2 :: stark gefährdet, 3 :: gefährdet und R = extrem selten), das entspricht 42,3 % der Arten, was einer minimal geringeren Gefahrdungsquote gegenüber der Vorgängerliste entspricht. Erfreulich ist, dass mit dem Bruchwasserläufer und dem Steinrötel zwei ehemals in Deutschland ausgestorbene Arten zwischen 2000 und 2005 wieder regelmäßig gebrütet haben. Dem entgegen ist mit der Blauracke eine weitere Art ausgestorben. Schwarzstorch, Wanderfalke, Seeadler und Uhu sind hier erstmals seit der ersten deutschen Roten Liste 1971 nicht mehr aufgeführt - ein Erfolg jahrzehntelanger direkter Schutzmaßnahmen der ehrenamtlichen und amtlichen Vogelschützer und gleichzeitig ein Beweis, dass sich Vogelschutz bei stark gefährdeten Arten lohnen kann. Andererseits sind mit Schreiadler, Zwergseeschwalbe oder Großem Brachvogel Alien in die höchste Gefährdungskategorie eingestuft worden, die zwar auch im Fokus des Vogelschutzes standen und stehen, bei denen aber bislang Maßnahmen nicht ausreichend erfolgreich umgesetzt werden konnten. Gerade die Kategorie "vom Aussterben bedroht" umfasst mit nunmehr 30 Arten den höchsten Wert seit Erscheinen der gesamtdeutschen Roten Liste. Der Analyse der aktuellen deutschen Brutvogelfauna zufolge sind die Boden brütenden Vogelarten, Großinsektenfresser und Langstreckenzieher am stärksten von Gefährdungen betroffen. Vogelgruppen mit einem hohen Anteil gefährdeter Arten sind demzufolge Hühnervögel, Rallen, Limikolen und Würger, während Eulen und Schnäpperverwandte derzeit vergleichsweise wenig gefährdet sind. Zudem erfolgt deutschlandweit ein weiteres Ausdünnen der typischen Vögel in der Normallandschaft, was sich vor allem in den Trendanalysen manifestiert, aber in der Roten Liste noch nicht sehr stark zum Ausdruck kommt. Die Nutzungsintensivierungen von Land- und Forstwirtschaft in jüngster Zeit geben hier großen Anlass zur Sorge in diesen Großlebensräumen. Diese Rote Liste stellt erneut ein kritisches Zeugnis über den Zustand der deutschen Vogelwelt aus. Aufgrund der in jüngster Zeit stark ausgeweiteten Monitoringprogramme wird es in Deutschland zukünftig noch besser möglich sein, die Gefahrdung aufzuzeigen. Um den dauerhaften Rückgang der Vogelbestände zu stoppen oder wenigstens zu verlangsamen, müssen die wirksamen Gefahrdungsfaktoren reduziert und minimiert werden. Dem gezielten Vogelartenschutz stellen sich dabei folgende vordringliche Aufgaben: Erhaltung der offenen Kulturlandschaft, Erhaltung strukturreicher Walder, Erhaltung nährstoffarmer Lebensräume, Sicherung der Schutzgebiete - insbesondere Natura 2000, Stärkung der internationalen Zusammenarbeit im Vogelschutz, Reduktion der Populationsverluste durch Unfälle und menschliche Verfolgung sowie Förderung des vogelkundlichen Nachwuchses.
The genus Maculinea van Eecke, 1915 (Lepidoptera: Lycaenidae) from the East Palaearctic Region
(1994)
We revise the classification of taxa belonging to the genus Maculinea from the East Palaearctic Region. In this region, in addition to the well-known three species: M. arion (Linnaeus, 1758), M. ationides (Staudinger, 1887) and M. teleius (Bergstriisser, [1779] 1778-1780), two additional species occur: M. alcon ([Denis & Schiffermiiller], 1775) (upper and middle Amur River, Primor'e, China Northeast/Manchuria and North Korea) and M. kurentzovi sp. nov. (upper and middle Amur River, Primor'e, China Northeast and North Korea). Lycaena kondakovi (Kurentzov, 1970) described from Primor'e is a composite species: the lectotype if' designated here represents an East-Asian subspecies of M. alcon, but its single paralectotype is a female to be assigned to M. kurentzovi sp. nov. Only limited numbers of specimens have been known with M. alcon kondakovi from lowlands of "Far-Eastern" Russia and China Northeast, but in North Korea we found a conspicuous allied taxon arirang nov. (female unknown), which we treat here as a highland subspecies of M. alcon but which may actually represent a good species. Of kurentzovi, we have found a series of specimens which have so far been mostly confused with M. teleius in various collections. We treat Glaucopsyche xiaheana Murayama, 1991 from western Gansu as a subspecies of M. arion along with other subspecies from the central and western parts of China: M. adon philidor (Fruhstorfer, 1915) from the east end of the Qilian Range as well as Mongolia, the type locality, and M. arion inferna nom. nov., a replacement name for Lycaena talsienluica (OberthUr, 1910) (praeoccupied) from Tibet, Sichuan and Qinghai. Because of the similarity of male genitalia and existence of intermediate forms, we regard M. sinalcon Murayama, 1992 described from Qinghai as a subspecies of M. teleius despite a few significant characteristics of the holotype. East continental Asia may be regarded as the headquarter of the genus Maculinea.
Glyptostrobus Endlicher is well represented in early Early Cretaceous to Pleistocene deposits in the middle to high latitudes of North America and Eurasia. Although the taxonomy and nomenclature of the genus is complicated, the fossil record indicates Glyptostrobus was represented by a small number of species. The genus first appears in Aptian age deposits from western Canada and Greenland, and achieved a wide distribution early in its evolutionary history. Exchange of Glyptostrobus between Asia and North America occurred across the Spitsbergen and Beringian corridors, which were functional about 110 and 100 million years ago, respectively The Late Cretaceous fossil record of Glyptostrobus shows that the genus had spread into Russia, China and the shores of the Turgai Strait. By the early Tertiary, Glyptostrobus was a prominent constituent of the polar broad-leaved deciduous forests. Paleocene age deposits across western Canada and the United States indicate the genus was present in great abundance in the lowland warm temperate and subtropical forests east of the Rocky Mountains. The broad distribution in North America and Russia during the Paleocene and Eocene indicates that Glyptostrobus grew and reproduced under a diverse range of climatic and environmental conditions, including the cold and unique lighting conditions of the polar latitudes. The presence of Glyptostrobus in Europe indicates the North Atlantic land bridges that extended between North America and Eurasia (Fennoscandia) and Europe during the early Tertiary were used. In Europe, extensive Glyptostrobus dominated swan1ps occupied the Central European Depression during the late Tertiary. Increasing global aridity and cooling, as well as landscape stabilization together with increasing competition for resources and habitat by representatives of the Pinaceae, seem to have forced the genus out of North America, Europe and most of Asia during the Miocene and Pliocene. In Japan, Glyptostrobus persisted until the early Pleistocene. After the early Pleistocene extinction in Japan, Glyptostrobus reappeared in southeastern China. Details of the taxonomic and biogeographic history of Glyptostrobus are examined.
The regular or obligate aphytophagy of certain lycaenid butterflies (Lepidoptera) is discussed within the framework of the most recent general classification of the family. A summary survey of all Lycaenidae known to be aphytophagous is presented, together with a brief account of cannibalism and other opportunistic aphytophagy exhibited by normally phytophagous butterflies. The range of food sources (plants, animals, excretions and regurgitations) exploited by lycaenids is reviewed with emphasis falling on the ecology of myrmecophilous early stages and the significance of their ant-related adaptations. Adult feeding and oviposition behaviour reveal further associations with ants. Specificity oflycaenid/ant relationships and the possible biological effects ofaphytophagy on the Lycaenidae are discussed. Finally, speculations concerning the evolution of aphytophagy by these bulterflies are critically presented.
Epilabidocera amphitrites is one of the most common copepods in the deep waters adjacent to Friday Harbor and shows characteristic swarming behavior in the surface film of the water from later spring through early summer. That the swarms are composed mainly, up to 99 %, of adult males appears to be due to difference in phototaxis to a weak light. This species, at least in copepodid stages, is omnivorous, but seems to prefer an animal diet rather than diatoms. Reproduction takes place continuously from early spring through autumn. The external anatomy of both the female and male has been described in detail. The cuticle forming the arthrodial membrane and the lining of the esophagus, hindgut, and hypostomal and labral troughs appears to be of the same nature throughout, consisting of a single stratum. The cuticle on the general body surface, however, consists of two main strata. The endoskeletal structures consist of two categories, the endoskeleton proper and the endoskeletal tendons. The former involves apodemes and apophyses. Of these the major ones are described in detail. The latter consist of two median tendinous endosternites in the « head », four pairs of ventral intersegmental thoracic tendons, and a pair of dorsal longitudinal tendons in the metasome. The endosternites are well developed, serving as origins for dilators to the atrium oris and esophagus and also for a number of extrinsic muscles to the head appendages. The skeletomusculature may be divided into longitudinal trunk and limb muscles. The paired dorsal and ventral longitudinal trunk muscles in the metasome extend, respectively, from the levels of the cervical groove and the post-maxillulary apodeme to the end of the metasome. The longitudinal trunk muscles in the urosome origate at the anterior end and run most of its length. They are arranged as paired dorsal and ventral groups and a pair of lateral muscles. The extrinsic limb muscles are described in detail. They originate either from the lateral to dorsal exoskeleton or from the endosternites. The digestive tract starts with the atrium oris in the oral cone, followed by the mouth proper, esophagus, midgut, and finally by the hindgut which opens as the anus at the end of the urosome. The oral cone consisting of the three lobed labrum and the paired paragnaths has a longitudinal groove, the oral groove, which is covered ventrally by the spinulose setae of the maxillae and laterally by the gnathobasal endites of the maxillules, these together forming an effective feeding apparatus. The midgut is produced anteriorly into a diverticulum which is higly secretory. In the middle portion of the midgut the epithelial cells are highly vacuolated. As they pass through this vacuolated region the gut contents are cemented into fecal pellets by a mucous secretion and they acquire a peritrophic membrane. There is a strong valve between the midgut and the hindgut. Peristalsis in the midgut is irregular but powerful and primarily in the reverse direction. The circulatory system involves a single heart, enclosed in a large pericardial space, and an anteriorly directed aorta terminating in an anterodorsal aortic sines. The latter communicates through three paires of openings with the sinuses in the head, which are in turn continuous with the perivisceral cavity, from which blood is returned to the pericardium. The heart has the form of a flask with an aortic valve at the tapered anterior end and a posterior ostium. The aortic wall is continued posteriorly over the heart and wraps around the anterior three-fifths as an outer membrane. This outer membrane is extended dorsally at three places to attach the heart to the dorsal exoskeleton; and it is also drawn out ventrally to form the anterior and lateral walls of the pericardium. These walls are continuous with the pericardial floor which seals the pericardia! cavity from the perivisceral cavity. The heart-beat and the blood flow through the system have been discussed. The excretory system consists of a pair of maxillary glands, each comprising a coelomic end-sac, a coelomic secretory tubule and an ectodermal excretory duct. The end-sac communicates with the tubule through a valvular opening. Antennary glands are not gound either in the nauplius stage or in the adult. The male reproductive system consists of a single testis and a single genital duct which is divided into four differentiated sections, the vas deferens, the seminal vesicle, the spermatophore sac, and the ductus ejaculatorius. The vas deferens is a thick-walled glandular tube secreting the various constituents of the spermatophore. The seminal vesicle serves mainly as a reservoir for the various components of a definitive spermatophore, and it is here that these take up their final positions. The spermatophore sac is highly glandular and is mainly responsible for formation of the coupling apparatus of the spermatophore. The spermatophore is not open directly to the outside but is connected with a canal system in the coupling apparatus. When transferred to the female genital segment at copulation, the central secretion of the spermatophore is discharged through the canal system of the coupling apparatus to glue down the spermatophore. A duct through which the spermatozoa can pass from the spermatophore to the spermathecae of the female appears to be formed later by an action of the female, possibly secretion of an enzyme or lysin. The discharge of the contents of the spermatophore is effected by swelling of Q-spermatozoa in the distal region of the spermatophore. The functional spermatozoa are spherical or polygonal and nonmotile. The female reproductive system consists of a single ovary, two oviducts, each with several diverticula, leading to the paired opnenings into the vaginal vacity, a pair of spermathecae and a pair of glands which open into the oviducts. In the mature female the oviducts are wide and sac-like, expanded by growing oocytes. However, the last portion of the oviduct is usually empty of eggs and is highly secretory. The oldest oocytes in the oviducts are usually at the metaphase of the first maturation division. The evidence points to the conclusion that the eggs are laid in this stage, and they are fertilized when they pass through the vaginal cavity. Oogenesis has been studied in detail. There are two periods of yolk formation: the first immediately after the dispersion of the mitochondrial bodies and the second in the last phase of the oocyte growth when the vacuoles in the cytoplasm are gradually replaced by yolk. Two dorsal ocelli, in the copepodid stages, are placed dorsolaterally against the exoskeleton and highly developed, each with a perfectly spherical, cuticular lens, while a single ventral ocellus remains unspecialized through the copepodid stages. Each dorsal ocellus proper is suspended in the head sinus by several connective tissue stands in addition to an aye muscle and consists of a large, syncytial pigmented cup occupied by a cellular sphere which is composed of 9 retinular and 4 crystalline cells. Each of the 9 retinular cells gives off an axon which leaves the ocellar cup at one of three places to proceed to the nauplius eye center in the protocerebrum. The ventral ocellus consists of two multinucleated pigmented cells, a cup-shaped tapetum, 6 retinular cells and about 8 conjunctival cells. Each of the 6 retinular cells sends an axon which loops over the posterior rim of the ocellar cup in common with the others to course to the nauplius eye center in the protocerebrum. The ventral ocellus is innervated by two afferent nerve fibers. There is also found a pair of conspicuous nerve fibers, possibly afferent, associated with the dorsal and ventral ocelli. A pair of accessory retinular groups, each consisting of three retinular cells, is found posterior to the dorsal ocelli. Three efferent aXOl1S from each group form a nerve running to the nauplius eye center in the protocerebrum. A pair of frontal organs, each innervated by a frontal nerve, lies in the anterior end of the head. The frontal nerves can be traced up to a pair of neuropiles immerdiately ventral to the nauplius eye center in the proto cerebrum. A pair of suprafrontal nerves branched off from the frontal nerves is found to innervate a pair of sensory filaments, the suprafrontal sensiIla, at the lower anterior end of the head. The central nervous system, consisting of a well developed brain connected by massive circumesophageaI connectives to the ventral nerve cord, has been described in detail. The ganglion cells are found throughout the nerve cord, and they are arranged into ganglia in the thoracic segments bearing the swimming legs. The stomatogastric nervous system has two pairs of labral and a single gastric ganglia. The medial pair of the labral ganglia forms anteriorly a single ganglion which is connected to the brain by three small nerves. The giant fiber system, consisting of giant motor fibers and giant interneurons, has been studied in detail, and it appears to constitute the effector portion of an escape reflex. The cutaneous glands opening through small pores in the cuticle of the metasome, urosome, and the appendages have been described. Chromatophores, unicellular or syncytial with several nuclei, are scattered deep in the body and are responsible for the metachrosis.
During the last decade, three new acidophilous forests associations were detected in the Mecsek Mts (SW Hungary), and described as acidophilous beech wood (Sorbo torminalis-Fagetum (A. O. Horvat 1963a) Borhidi et Kevey in Kevey 2001), acido-mesophilous oak wood (Luzulo forsteri-Quercetum petraeae (A. O. Horvat 1963a) Borhidi et Kevey 1996) and acido-xerophilous oak shrubland (Genisto pilosae-Quercetum polycarpae (A. O. Horvat 1967) Borhidi et Kevey 1996). In this article two further new associations are described: the acidophilous oakwood of the Mecsek (Viscario-Quercetum polycarpae Kevey, ass. nova) and the acido-mesophilous oakwood of western Hungary (Campanulo rotundifoliae-Quercetum petraeae (Csapody 1964) Kevey, ass. nova). These associations are related to the acidophilous forests of the Balkan Peninsula based on the infrequent presence of sub-Mediterranean species. A detailed comparative study of these new associations with the earlier known ones permitted to develop a reshaped classification of the syntaxonomy of these units, creating four new suballiances: within the frame of Quercion farnetto I. Horvat 1938 the suballiances Luzulo forsteri-Quercenion polycarpae Kevey, suball. nova and the typical Quercenion farnetto Kevey, suball. nova, in the frame of Quercion petraeae Zolyomi et Jakucs 1957 the suballiances Luzulo multiflorae-Quercenion petraeae Kevey, suball. nova and the Quercenion petraeae Kevey, suball. nova.
5-lipoxygenase (5-LO) is the key enzyme in the formation of inflammatory leukotrienes, which are mediators of inflammation and allergy. The 5-LO catalyses the oxidation of arachidonic acid to 5-HPETE and subsequently to LTA4. The leukotrienes are involved in the development and maintenance of inflammatory diseases, like asthma and allergic rhinitis. Additionally, 5-LO is overexpressed in some cancer types, although its relevance is still not fully understood. 5-LO expressing cells are B- lymphocytes and cells of myeloid origin like monocytes, macrophages and granulocytes. The 5-LO promoter lacks a TATA or CCAT box and covers two CpG islands. These are characteristics of a housekeeping gene, but as the 5-LO is not expressed ubiquitiously, the expression of the 5-LO is tightly regulated. Epigenetic mechanisms were known to be involved in the control of the 5-LO expression. The HDAC inhibitor TsA significantly induced the transcriptional activity of the 5-LO promoter in reporter gene assays as well as on 5-LO mRNA transcript level in MM6 cells. The GC-boxes GC4 and GC5 in the proximal 5-LO promoter were identified to be essential for the TsA effect, as deletion of these element led to an attenuated TsA effect in reporter gene assay. Recruitment of the transcription factors Sp1 and Sp3 and the RNA polymerase II to the 5-LO promoter was detectable after TsA treatment in MM6 cells by chromatin immunoprecipitation assays (ChIP), while the acetylation status of histone H4 remained unchanged. Likewise it is known that DNA methylation leads to silencing of 5-LO expression in-vitro and in-vivo. The 5-LO promoter is densely methylated in the cell line U937, but unmethylated in HL-60 cells and - elucidated in this study - also in MM6 cells. Reporter gene assays with in-vitro methylated 5-LO promoter containing plasmids revealed that the frequency of methylated CpGs is directly proportional to reduction of 5-LO promoter activity. Incubation of U937 cells with 5-AdC, an inhibitor of DNA methyltransferases, was able to reactivate 5-LO transcription and to demethylate CpG dinucleotides. In the first part of this study the mechanism of TsA induced promoter activation was further investigated. I elucidated the mechanism of Sp1 and Sp3 recruitment to the 5-LO promoter after TsA treatment. Immnoprecipitation assay was used to detect a transcription factor complex containing Sp1 or Sp3 interacting with HDAC proteins, which might change its composition after TsA treatment. Besides the posttranslational modifications of the transcription factors Sp1 and Sp3 after TsA treatment were investigated, potentially causing an increased interaction of the proteins with the 5-LO promoter. Both aspects and their response in HDAC inhibition have been described. TsA did not affect the composition of the Sp1/HDAC1/HDAC2 complex. Sp3 was not located in a complex with the HDAC enzymes. Acetylation of Sp1 and Sp3 was detectable, but no change occurred after TsA treatment. Since neither release of the transcription factors off a complex, nor alterations in posttranslational modifications of Sp1 and Sp3 are the reason for the increased Sp1 and Sp3 binding to the 5-LO promoter, I elucidated alterations in the chromatin structure. The acetylation status of the histone proteins H3 and H4, as well as the chromatin marks H3K4me3, representing active chromatin, and H3K9me, representative for repressive state, were investigated. Additionally, the time course of the TsA effect was determined on 5-LO mRNA level using real-time PCR. The acetylation status of the histone proteins on the 5-LO core promoter correlated with the basal 5-LO mRNA transcript expression in MM6, HL-60 and U937 cells. The highest 5-LO mRNA level was detectable in MM6 cells, followed by HL-60 cells. The lowest 5-LO mRNA level was detected in 5-LO promoter methylated U937 cells. The order of the basal 5-LO mRNA expression of the three cell lines correlates with the basal acetylation status of histone proteins H3 and H4. In MM6 cells the highest basal levels in acH3 and acH4 were detected, followed by HL-60 and U937 cells. Moreover, the data obtained in U937 cells revealed that the correlation between DNA methylation and histone hypoacetylation is alike on the 5-LO promoter. TsA treatment induced the 5-LO mRNA level in the three cell lines with different intensity: 5-LO mRNA level in MM6 cells was induced 11-fold, in HL-60 cells 6- fold and in U937 cells 4- fold. The histone acetylation and methylation levels on the 5-LO promoter after TsA incubation were investigated. No increase in acH3 and acH4, but in H3K4me3 was detectable in MM6 cells by ChIP assay. HL-60 cells showed an increase in acH3 and acH4 as well as in H3K4me3. H3K9me was only detectable in untreated U937 cells, but disappeared after TsA treatment, while acH3, acH4 and H3K4me3 increased constantly after TsA treatme nt. A strong correlation between the histone modifications and the time course of the mRNA expression was detectable in all three cell lines. The combination of the posttranslational modifications acH3, acH4 and H3K4me3 led to a fast effect in transcriptional activation and the maxima of acH3 and acH4 were usually associated with the maximum in 5-LO mRNA transcript level. An increase in H3K4me3 alone, as detected in MM6 cells, led to continuous increase in the 5-LO mRNA expression with a late maximum. Additionally, we detected a slight overall decrease in 5-LO promoter methylation in U937 cells after TsA treatment. This fact taken together with the observed histone modifications could explain the 4- fold response in 5-LO mRNA level to TsA treatment of the methylated cell line U937. Another aim of the present study was to identify the specific HDAC enzymes involved in the 5-LO promoter regulation. Reporter gene assays and real-time PCR with selective HDAC inhibitors revealed that HDACs of class I are involved in 5-LO promoter regulation, namely HDAC 1, 2 and 3. The influence of each of the enzymes seemed to depend on the cell type, as inhibition of HDACs 2, 3 strongly induced 5-LO promoter activity in reporter gene assay in HeLa cells, whereas in MM6 cells HDACs 1 and 2, 3 seemed to be responsible for the 5-LO promoter regulation, measured as 5-LO mRNA level. The HDACs of class IIa and class III are not involved in the regulation of 5-LO mRNA expression. The second part of this study investigated the influence of MBD proteins on the methylated 5-LO promoter and the 5-LO mRNA expression. ChIP assays revealed MBD1, 2 and MeCP2 protein binding to the proximal 5-LO promoter in U937 cells. MBD1 was detectable on the 5-LO promoter in unmethylated HL-60 cells, while no MBD protein was located on the 5-LO promoter in MM6 cells. To elucidate the functional role of the MBD proteins, stable knocked down of MBD proteins was established in U937 cells. 5-LO mRNA transcript level was determined in the knock down clones by real-time PCR. The 5-LO transcript level was increased in all knock down samples. MBD2 knock down clones showed the highest effect in activating 5-LO with a 3- and 4.4-fold increase in the 5-LO mRNA level, followed by MBD1 (3.5- fold) and MeCP2 (2.5-fold) knock down clones. A combined participation of these three enzymes in the corepression of the methylated 5-LO promoter is indicated. Taken together, the data reveal that epigenetic mechanisms are strongly involved in the regulation of 5-LO transcription and might function as a crucial control mechanism of 5-LO expression.
Westwoodilla Bate. 1862 is revised and 12 species are recognized as distinct, 2 of which, W. tone and W. helle. are described as new. New characters of taxonomic importance are described and illustrated. The many variable characters that have led to taxonomic confusion in the pas! are converted to morphometries and the intra- and interspecific variation are illustrated. This has led to a new understanding of the genus and a clarification of the "W. caecula complex". The type species Westwoodia caecula Bate. 1857 is redescribed and a neotype is designated. W. megalops (Sars, 1883) is resurrected. The junior synonymy of W. longidactyla Carausu, 1949 with W. caecula is supported by the find of Carausu's original unpublished notes and drawings. Notes on undescribed species are given. New drawings are provided for W. manta Griffiths, 1974, W. longimana Shoemaker, 1934, W. brevicalcar (Goes, 1865) and W. megalops. All species are diagnosed; new distributions are given and plotted on a map; and a key to the named species is included.
Amphibians of Malawi : an analysis of their richness and community diversity in a changing landscape
(2009)
This study summarizes the state of the knowledge of the amphibian diversity in Malawi highlighting the possible threats impending on this fauna correlated with human encroachment and land use change. New data about diversity, distribution and ecology have been gathered, whereas the old ones have been summarised, reviewed and commented. In order to put in context the responses of the amphibian communities to land use change, the main environmental characteristics of the country at a broad space and time scale have been explored. Furthermore, the original habitats and vegetation have been described, and their status in the present day Malawi discussed. In the same way, an overview of the actual state of the knowledge about the Malawian amphibians has been provided, and their ability to act as surrogate of environmental integrity in Sub-Saharan Africa commented on the basis of the available studies. Afterwards, the results of the study of the selected areas and samples have been analysed within this newly generated context. Different field and laboratory methods were applied for the quantitative analysis of the richness and diversity of the communities. Opportunistic search was used to detect species richness, whereas the visual encounter survey was applied to detect the relative abundance of species. Several indices of diversity and similarity, and extrapolations by means of true richness estimators were used for the analysis of the alpha and beta diversities. Additional information were gathered by means of pitfall traps with drift fence, and by the recording of the advertisement calls. Supplementary methods were applied for the analysis of the taxonomic composition of the collected material. In Malawi 84 amphibian species are recorded, two of which still undescribed (Leptopelis sp. and Phrynobatrachus sp.). Three further species need to be confirmed and might be possibly present too: Amietia viridireticulata, Hemisus guineensis, and Hyperolius minutissimus. Additionally, other unrecognised cryptic species — at least one — are present within the Hyperolius nasutus complex. Most of the species belong to the order Anura (82 species; 97.6%), whereas only two species belong to the Gymnophiona (2.4%). Anurans are divided into 12 families and 23 genera, whereas the two caecilians species into one family (Caecilidae) and two genera. The more diverse family is the Hyperoliidae (21 species, 25%) followed by the families Ptychadenidae (13 species, 15%), Arthroleptidae (11 species, 13%), Phrynobatrachidae (10 species, 12%), and Bufonidae and Pyxicephalidae (9 species, 11% respectively). The remaining high family diversity (seven families, Caecilidae included) is contrasted by a low number of species (11 species in total, 14%). Based on the available distribution data, the value of species richness of the anuran communities in Malawi is comprised between 5‒45 species. In average 16.8 ± 9.0 species (N=80) are to be found, 75% of the sites have less than 21 species, and only two sites have more than 25 species. Four hot spots of amphibian diversity were identified: the Nyika Plateau (24 species), Mangochi-Malombe (25 species), Zomba Plateau (32 species) and the Mulanje Massif (45 species). In the studied areas a mean of 14.7 ± 1.6 species was observed and extrapolations by means of the true richness estimators were in good agreement with this result. Among the studied areas the richest was Palm Forest Reserve (17 species), followed by Kaningina Forest Reserve (16 species) and Vinthukutu F. R., and Vwaza W. R (15 species). The poorest area was the Misuku Mountains with 12 species only and a slightly different ranking was generated by the true richness estimators. The mean of the species present in the samples was 4.8 ± 2.1 species, considerably less than the true species richness detected in the respective areas. Basing on the ranking generated by the K-dominance plot the most diverse samples were Palm F. R. and Misuku, whereas the less diverse were Kaningina F. R. and Fort Lister, confirmed by the values of the diversity indices. The main finding of this study was the observation of the lack of a clear match between environmental degradation and amphibian diversity, and the crucial importance of temporary water bodies for the preservation of the amphibian diversity. In fact, despite most of the original habitat formerly present in Malawi have been destroyed and replaced by cultivations, the amphibian communities of different areas showed a comparable diversity at both family and species richness level, and no evident match between environmental degradation and amphibian diversity was recognisable. Differences in species richness could mostly be explained by natural factors such the elevation gradient and the presence of temporary water bodies. However, it was not possible to exclude that the communities have changed during historical time and the shift in species composition already occurred together with the modification of their relative frequencies. Most of the species showed a remarkable ecological plasticity and several species were found in a variety of both natural and altered habitats. The classification of the Malawian amphibians on the basis of ecological guilds based on the available natural history data showed the preponderance (76%) of generalist pond breeders. As a consequence, most of these amphibians possessed a scarce capacity to act as surrogates of habitat integrity. Based on the result of this study the farm bush landscape with traditional agriculture practices bears a great potential to support amphibian diversity in terms of species richness, representing a compromise between local economic development and conservation. Furthermore, the results of this study indicate the outstanding importance of the southern-east region of Malawi for the conservation of the country’s amphibians.
Von den Canaren waren nur wenige Thysanopteren bekannt. Es ist daher um so mehr zu begrüßen, daß Titschack auf seiner Canaren-Reise im Frühjahre 1931 den Thysanopteren seine besondere Aufmerksamkeit schenkte. Ich freue mich, hervorheben zu können, daß dieses Material nicht nur durch seinen Reichtum an Individuen zu einer besonders exakten Bearbeitung geeignet war, sondern daß Titschack auch selbst das ganze Material in Canadabalsam-Präparate übertragen, dadurch der Zerstörung entrissen und damit das Hamburger Museum um eine prächtige Sammlung tadelloser Präparate bereichert hat. ... Die Ausbeute umfaßt 13 bereits bekannte und 14 für die Wissenschaft neue Arten; nur einige zweifelhafte Stücke wurden hier nicht behandelt. Die bekannten Arten sind 3 Kosmopoliten: Limothrips cerealium Hal., Thrips tabaci Lind. und Haplothrips gowdeyi Frkl. Eine Anzahl - wohl auch der größte Teil der neuen Arten - gehört dem Mediterranen Faunengebiet an, einzelne sind weiter verbreitet. Haplothrips retamae (Enderl.) ist nur von den Canaren bekannt. Ich gehe gleich in die Besprechung bzw. Beschreibung der Arten ein...
Les glycériens de Norvege
(1941)
Regulation des matrizellulären Proteins SMOC-1 durch Zytokine und Stickoxid in Rattenmesangiumzellen
(2009)
Zytokine stimulieren in Mesangiumzellen die Produktion und die Freisetzung großer Mengen entzündlicher Mediatoren. In dieser Arbeit wurden mit Hilfe der RAP-PCR („RNA arbitrarily primed polymerase chain reaction“), einer auf mRNA basierenden „Differential display“-Methode, die Effekte von Interleukin-1β (IL-1β) auf das Genexpressionsmuster in glomerulären Rattenmesangiumzellen untersucht. Dabei wurde das matrizelluläre Glykoprotein „Secreted modular calcium-binding protein-1“ (SMOC-1) identifiziert, welches in Mesangiumzellen durch IL-1β herunterreguliert wird. SMOC-1 wird von verschiedenen Zelltypen exprimiert und sezerniert, doch seine biologische Funktion konnte bisher nicht aufgedeckt werden. Weitere Experimente bestätigten, dass die mRNA- und Proteinexpression von SMOC-1 durch proinflammatorische Zytokine, wie IL-1β und Tumornekrosefaktor-α (TNF-α) herunterreguliert wird. Dieser Effekt wird zu einem großen Teil durch die endogene Freisetzung von Stickoxid (NO) aufgrund der Aktivität der induzierbaren NO-Synthase (iNOS) und der nachfolgenden Aktivierung der löslichen Guanylatzyklase (sGC) vermittelt. Außerdem tragen auch reaktive Sauerstoffver-bindungen (ROS), deren Bildung durch die Zytokine verstärkt wird, zur Herunter-regulierung der SMOC-1-Expression bei. Durch In-situ-Hybridisierungsexperimente konnte ferner gezeigt werden, dass die Hemmung der NO-Synthese durch den spezifischen iNOS-Inhibitor L-NIL in einem Rattenmodell der anti-Thy1.1-Glomerulonephritis die SMOC-1-Expression deutlich erhöhte. Dies belegt somit auch in vivo die biologische Relevanz von NO in der Modulierung der SMOC-1-Expression. Die funktionelle Rolle von SMOC-1 in Mesangiumzellen wurde durch die Hemmung der SMOC-1-Expression mit Hilfe einer spezifischen siRNA untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Hemmung von SMOC-1 eine deutliche Inhibierung der mRNA-Expression von „Transforming growth factor β1“ (TGF-β1) sowie dessen Gesamtproteinspiegel zur Folge hat. Auch die Aktivität von TGF-β1 wurde reduziert, wie anhand der verringerten Spiegel an aktivem TGF-β1-Protein und der verringerten mRNA-Expression bekannter TGF-β-regulierter Gene, wie „Connective tissue growth factor“ (CTGF), „Plasminogen activator inhibitor-1“ (PAI-1) und Biglykan gezeigt wurde. Diese Ergebnisse deuten auf eine Rolle von SMOC-1 bei der Modulierung des TGF-β1-Signalwegs hin. Zusammenfassend betrachtet scheint NO die SMOC-1-Expression in der akuten glomerulären Entzündung zu vermindern und dadurch die TGF-β-getriebenen profibrotischen Signalprozesse zu limitieren. Der zweite Aspekt dieser Arbeit befasst sich mit der Rolle von Peroxisomen-Proliferator-aktivierten Rezeptoren (PPAR) in der IL-1β-vermittelten Expression der induzierbaren NO-Synthase. PPARα-Aktivatoren steigern in Mesangiumzellen die IL-1β-induzierte Aktivität der iNOS, während die Hemmung von PPARα durch spezifische Inhibitoren oder siRNA die iNOS-Expression/-Aktivität deutlich reduziert. Die Ergebnisse von Promotor-studien zeigten die essentielle Rolle einer möglichen PPAR-Bindestelle im iNOS-Promotor. IL-1β scheint die Bildung eines endogenen PPAR-Liganden zu induzieren, wodurch die Bindung von PPAR-Proteinkomplexen an das regulatorische DNA-Element im iNOS-Promotor verstärkt und dessen Aktivität gesteigert wird. Daneben scheinen jedoch auch Nebeneffekte der PPAR-Aktivatoren, wie die Freisetzung von ROS, zur synergistischen Wirkung auf die IL-1β-induzierte iNOS-Expression beizutragen. Die Wirkung von dualen PPARα/γ-Aktivatoren auf entzündliche Prozesse wird seit längerem diskutiert, daher wurden die biologischen Effekte von neu synthetisierten möglichen dualen PPARα/γ-Aktivatoren auf Entzündungsparameter, wie z. B. die iNOS-Expression, in Mesangiumzellen untersucht. Alle untersuchten Aktivatoren steigerten in der Form von Esterverbindungen die IL-1β-induzierte Expression der iNOS sowie der sekretorischen Phospholipase A2 (sPLA2), während die entsprechenden freien Säuren wenig Effekte zeigten. Diese proinflammatorische Wirkung scheint jedoch weniger auf einer Aktivierung des PPAR-Rezeptors zu beruhen als auf der Freisetzung von ROS, die durch die Aktivatoren teilweise deutlich erhöht wurde. Weitere Experimente zur Charakterisierung der PPAR-spezifischen Wirkung der Aktivatoren sowie zur optimalen Wirkkonzentration sind nötig, bevor der Effekt dieser Aktivatoren auf die inflammatorische Genexpression genau bewertet werden kann.
In der vorliegenden Arbeit wurden zehn Substanzen, die im Rahmen des Projekts INTAFERE analytisch in verschiedenen Gewässersystemen des Hessischen Rieds nachgewiesen werden konnten, ökotoxikologisch charakterisiert. Neben der Bestimmung der Akut- und der chronischen Toxizität wurde auch das endokrine Potential mit Hilfe eines rekombinanten Hefe-Assays ermittelt.Die akute Toxizität zeigt zwischen den verschiedenen Substanzen große Differenzen. Die drei Organophosphate TCPP, TBEP und TCEP zeigen selbst bei hohen Konzentrationen keine oder nur sehr geringe Effekte, während 4-NP, 4-t-OP, BPA, TDCPP, AHTN und Terbutryn mit LC50-Werten bis zu 5 mg/l eine höhere Toxizität besitzen.Im Hefe-Assay kann in mehreren Versuchswiederholungen das östrogene Potential von 4-NP (MW: 6,71x10-6 M), 4-t-OP (MW: 7,16x10-6 M) und BPA (MW: 4,88x10-6 M), sowie die antiandrogene Wirkung des Bisphenols (5,29x10-5 M) bestätigt werden. Im Gegensatz dazu können im Yeast Antiestrogen Screen zum ersten Mal Hinweise auf die antiöstrogene Wirkung von TCPP (MW: 6,86x10-5 M), Terbutryn (MW: 3,99x10-5 M), TDCPP (MW: 2,65x10-6 M) und TBP (MW: 2,28x10-5 M) aufgezeigt werden.TBP und TDCPP führen auch in der chronischen Exposition bei Potamopyrgus antipodarum zu einer Reduktion in der Embryonenzahl (mehrfach beobachtete NOEC beider Substanzen: 6,25 mg/kg), ein Effekt, der zunächst nicht von einer toxischen Wirkung unterschieden werden kann. Allerdings scheint sich ein antiöstrogener Wirkmechanismus auf die Schnecken bei den Versuchen zur Mischtoxizität zu bestätigen, da die gleichzeitige Exposition gegenüber BPA und 4-tOP zu einer geringfügigen Aufhebung des Effekts führt. Potamopyrgus reagiert ebenfalls mit einer Reduktion der Embryonenzahl bei der Exposition gegenüber AHTN (mehrfach beobachtete NOEC: 2 mg/kg), zeigt sich aber insensitiv gegenüber der Belastung mit Terbutryn.Die Exposition von Chironomus riparius gegenüber den verschiedenen Substanzen führt bis auf eine Ausnahme zu keinen signifikanten substanzbedingten Beeinträchtigungen. Einzig das s-Triazin Terbutryn verursacht eine hohe Mortalität mit einer NOEC (28 d) von 250 μg/kg. Eine Toxizität auf den Anneliden Lumbriculus variegatus zeigt sich lediglich bei derExposition gegenüber BPA (NOEC: 10 mg/kg; Biomasse, 28 d) und 4-NP (EC10: 6,88 mg/kg; 95% KI: 3,97-11,9; Reproduktion, 28 d). Die durchgeführten Versuche zur Toxizität von Mischungen zeigen eine größere Gefährdung auf als bei Vorliegen der Einzelsubstanzen in Konzentrationen unterhalb ihres Schwellenwertes zu vermuten wäre. Allerdings lassen sich die mit dem Hefe-Assay erzielten Ergebnisse aufgrund großer Variabilitäten zwischen den einzelnen Versuchswiederholungen nicht immer eindeutig mit Hilfe des additiven oder des unabhängigen Modells beschreiben, zeigen dabei jedoch trotzdem ein gegenüber den Einzelsubstanzergebnissen verändertes Risiko auf. Um diesem in der Risikobewertung Rechnung zu tragen, wird ein Verfahrensvorschlag entwickelt, in dem durch zusätzliche Sicherheitsfaktoren für PNECs ein Überschreiten des risikoanzeigenden Werts von 1 des PEC/PNEC-Quotienten einer Mischung verhindert werden kann.
En este catálogo provisional se recogen las malaeofaunas arqueológicas asociadas a ocupaciones humanas de la Península Ibérica. Se incluyen un total de 142 análisis malacológicos, y un anexo de 68 yacimientos donde los conjuntos son estrictamente ornament.tles o se encuentran en fase de estudio. Se encuentran reseñadas casi 200 especies de moluscos marinas, de agua dulce y terrestres. Además se ofrecen datos inéditos de 6 yacimientos (Abrigo de la Peila del Perro, Tennas romanas de Gijón, Cabezo Pequeño del Estaño, Pico Ramos, Almontc y La Viña). Consideramos que un trabajo de estas características resulta imprescindible en el actual estado de conocimiento arqueozoológico en la Península Ibérica y confiamos en que el catálogo se convierta en una referencia básica en estudios futuros.
Die oftmals apostrophierten Schwierigkeiten bei der taxonomischen Behandlung der Gattung Hylaeus F. können spätestens seit den genitalmorphologischen Untersuchungen von MEHELY (1935) als prinzipiell bewältigt gelten. Auf die beträchtlichen Unterschiede im Bau des Kopulationsapparates der Männchen hatte bereits E. SAUNDERS (1882a,b) unter Beifügung genauet Zeichnungen hingewiesen. Damit war der Schlüssel zur zuverlässigen Bestimmung dieser kleinen und relativ uniformen Bienen gegeben, aber leider hat in Europa bisher nur ELFVING (1951) versucht, diese Merkmale mit Bestimmungstabellen zu verbinden, wie es etwa in der Neuen Welt längst unumgänglich ist (vgl. z. B. METZ 1911, SNELLING 1966-1970). POPOV (1939) gründete seine subgenerische Einteilung der Gattung auf die Erkenntnisse von MEHELY, und diese hat sich trotz einseitiger Anlage, obwohl nur die 33 berücksichtigt wurden, bis heute weitgehend bewährt. Die Erfahrung lehrt, daß einzelne Insektengruppen erst über geeignete Bestimmungsliteratur auch mehr Bearbeiter finden und einem breiteren, kooperativen Studium zugänglich werden. Im gegenwärtigen Stand bedürfen die Hj/acus vor allem eingehender biologischer Bearbeitung von vielen Seiten. Insbesondere sollte unsere Kenntnis ihrer natürlichen Variation, Bionomie und Verbreitung ergänzt werden, bevor taxonomische Konsequenzen gezogen werden. Das vorliegende Manuskript ist deshalb in erster Linie als Arbeitsmaterial zur Verständigung und Diskussion angelegt und berücksichtigt praktische Erfordernisse, insbesondere die der Determinationspraxis. Trotzdem hat sich daraus gleichwohl von selbst eine Revision der Untergattungen (unter Einbeziehung der ... ) und eine nicht geringe Anzahl systematischer Anmerkungen ergeben. Durch die freundliche Vermittlung von Herrn Dr. KÖNIGSMANN (Berlin) konnte aus dem Nachlaß BLÜTHGENS ein umfangreiches, wenn auch unvollständiges Manuskript mit dem Arbeitstitel "Die mitteleuropäischen Arten der Gattung Prosopis F." mit ausgewertet werden. Für den Druck ist dieser Text, an dem BLÜTHGEN vor und noch neben seiner Vespoiden-Arbeit (1961) schrieb, viel zu breit angelegt. Von seiner Intention dürfte aber viel in die vorliegende Untersuchung eingeflossen sein. Außerdem habe ich seine sorgfältig recherchierte Synonymie weitgehend übernommen. Sie wurde nach Möglichkeit kontrolliert und ergänzt, ohne jedoch Vollständigkeit anzustreben. Die langen Listen von LEcLERcg (I964) und WARNCKE (1972 ) konnten nur insoweit überprüft werden, als es Fragen von akuter nomenklatorischer Relevanz betraf. Der Praktiker benötigt ohnehin zunächst nur die Angaben, die ihm den Anschluß an die (wenige) Spezialliteratur der jüngeren Vergangenheit erlauben. Diese Synonymie ist vollständig. Die Tabellen beziehen sich auf das gesamte Europa von Gibraltar bis zum Ural und schließen die großen Mittelmeerinseln ein; Zypern, wiewohl Kleinasien vorgelagert, wurde zusätzlich aufgenommen, denn die wenigen Formen (meist Endemiten) lassen sich nahtlos anfügen. Die Aufteilung der europäischen geographischen Regionen folgt dem allgemeinen Verständnis: Es werden West-, Ost-, Mittel-, Nord- und Südeuropa unterschieden (Abkürzungen: W, E, C, N, S). SE-Europa bezieht sich insonderheit auf den Balkan und die S-Ukraine. Zoogeographische Grenzen bestehen vor allem zwischen W- und C-Europa, wobei sich die Iberische Halbinsel noch einmal absetzt, sowie zwischen S- und C-Europa mit den Alpen als Barriere. Der Kaukasus gehört nur teilweise zu Europa, er wurde und wird aber gern besammelt und deshalb mit verlangt. In seinem westlichen Teil ist die Fauna noch sehr zentraleuropäisch, im östlichen zeigen sich verstärkt auch klein- und mittelasiatische Arten, die, soweit bekannt, ~inbegriffen wurden. Es sind alle Arten berücksichtigt, die nach meiner Kenntnis bisher für das Gesamtgebiet als gesichert gelten bzw. noch zu erwarten sind. Daß auch weiterhin mit neuen Arten zu rechnen ist, ergaben vorbereitende Studien (DATHE 1977, 1979b). Wenig an Fundangaben und Material lag mir aus dem europäischen Teil der RSFSR (E-Europa) vor. Die Bearbeitung für die europäische UdSSR von OSYCNJUK (1978) stellt erst einen Anfang dar. Von allen verzeichneten Arten werden Abbildungen der Gesichtsmaske und des Kopulationsapparates (...) gegeben. Der Verweis auf eine bestimmte Abbildungsnummer steht in eckigen Klammern. Alle Beschreibungen wurden in standardisierter Form völlig neu angefertigt. Dazu stund das umfangreiche Material des Zoologischen Museums Berlin (ZMB) zur Verfügung, insbesondere die Sammlungen von ALFKEN und BLÜTHGEN.
Die Gattung Aspilota FOERSTER ist als solche verhältnismäßig leicht zu erkennen. Die Bestimmung der Arten hingegen stößt auf ungewöhnliche Schwierigkeiten. Es ist fast sicher, daß erst ein kleiner Teil der existierenden Arten entdeckt ist. Der vorliegende Beitrag hat jedoch nicht das Ziel, neue Arten zu beschreiben, sondern stellt einen ersten Versuch dar, wenigstens den Großteil der schon bekannten Spezies in ein zusammenfassendes taxonomisches System zu bringen.
Several generic schemes used in classifying species belonging to Prionospio Malmgren, 1867 sensu lato have been reviewed; three taxa have been retained at the generic level, and three additional taxa at the subgeneric level. The following genera and subgenera are recognized: Prionospio Malmgren, 1867, including the subgenera Minuspio Foster, 1971, Aquilaspio Foster, 1971 and Prionospio Malmgren (sensu striclo); Apoprionospio Foster, 1969, and Paraprionospio Caullery, 1914. Prionospio sensu lata includes species with various combinations of branchiae which are smooth (apinnate), wrinkled, or with digitiform pinnules, beginning on setiger 2. Apoprionospio includes species having branchiae from setiger 2, with at least one pair having plate-like pinnules. Paraprionospio includes species with branchiae from setiger 1, with all pairs having platelike pinnules. Fifteen species, including seven new species, belonging to the genus Prionospio are described. Prionospio (Prionospio) steenstrupi Malmgren, 1867 is described from the syntype series, and is newly synonymized with P. fallax Söderström, 1920. The validity of P. bocki Söderström, 1920 as a separate species is discussed, as is the indeterminable nature of P. malmgreni Claparède, 1869. Prionospio (Prionospio) dubia Day, 1961 originally described as a new variety of P. malmgreni from S Africa, is raised to full species status. Prionospio (P.) cristata Foster, 1971 and P. (P.) heterobranchia Moore, 1907 are redescribed. Prionospio (P.) tripinnata, a new species with three pairs of pinnate branchiae, is described from the Mediterranean Sea and compared with P. plumosa Sars, 1872. A new synonymy is proposed for P. lobulata Fauchald, 1972 with P. (P.) ehlersi Fauvel, 1928. Two new species, P. (Minuspio) fauchaldi and P. (M.) laciniosa, are described in which the apinnate branchiae are distinctly wrinkled or sculptured, rather than smooth. P. (M.) laciniosa is also distinguished by dorsal crests modified into semicircular flaps. Several species previously referred to Prionospio (Minuspio) cirrifera Wirén, 1883 are reviewed and described. The seven species recognized by Foster in the genus Minuspio are considered; several are retained, and new species and new synonymies are proposed. Because the types are apparently lost, a description of P. (M.) cirrifera is given based on specimens from near the type locality. Prionospio (M.) aluta new species is separated from P. (M.) cirrifera on the basis of the presence of lateral pouches in P. aluta and their absence in P. cirrifera. Prionospio (M.) delta Hartman, 1965 is retained as a valid species; P. (M.) longibranchiata Reish, 1968 and P. (M.) minor Fauchald & Hancock, 1981 are newly synonymized with P. delta. P. (M.) multibranchiata Berkeley, 1927 is also retained as a valid species, and P. (M.) perkinsi, P. (M.) lighti and P. (M.) wireni are newly described from shallow water. Two species are recognized as belonging to Apoprionospio Foster: A. pygmaea (Hartman, 1961) and A. dayi Foster, 1969. New records and range extensions are given for both species. New records are also presented for Paraprionospio pinnata (Ehlers, 1901). The specimens examined as part of this study are based primarily on deep-sea materials collected in the Atlantic Ocean, but also include shallow-water specimens from the east, west, and gulf coasts of N America.
The theoretical concept of the biological species and the multidimensional species category, as currently applied by a majority of ornithologists and by many other biologists, replaced the typological-morphological species concept during the first half of this century and became a central tenet of the synthetic theory of evolution. The concept of biospecies is a 'horizontal' concept referring to contemporary reproductive communities at any particular period, e.g. the Recent period or any other time level of the geological past. Historical 'species' concepts as applied by cladists and palaeontologists refer to artificially delimited portions of 'vertical' phyletic lineages for which the application of the term 'species' causes severe problems. Discussions would be simplified if the concept and term 'species' was to be restricted to cross sections of phyletic lineages at any time level and a separate taxonomy outside the Linnaean system of genera and species was to be conceived to deal with phyletic lineages. Under each of the theoretical species concepts, species taxa are assigned broadly to intermediate or narrowly defined taxonomic species categories. Ornithologists of the 19th century applied morphological species concepts, emphasizing morphological character differences between species (rather than distinctness) and the fertility of con specific individuals (rather than the isolation from non-conspecific populations). Nearly all leading museum ornithologists in 19th-century Europe delineated monotypic Linnaean species, whereas the explorer-naturalists of the Gloger-Middendorff school (including Panas, Faber, Gloger, Nordmann, Middendorff, Schrenck, Radde, as well as Schlegel and Blasius) delimited widely circumscribed species taxa. Their researches in the vast territories of eastern Europe, Siberia and the Far East from the late 18th century to the 1880s and, in particular, their rich specimen material, demonstrated direct intergradation of many taxa (geographical varieties) of birds, thus revealing the conspecific nature of numerous narrowly conceived morphospecies previously described by museum workers. The ornithologists of the Gloger-Middendorff school also studied several conspicuous phenomena of geographical character variation in birds (and mammals) across Eurasia, especially plumage colouration (and pelage) and body size, but none of them was an evolutionist. They an adhered to a typological-creationist theoretical species concept. During the late 19th century, the museum specialists' taxonomic notion of narrow morphospecies dominated systematic ornithology in Europe, overtaking the work of the naturalists of the Gloger-Middendorff school, which fell into oblivion. The ornithologists of the Bairdian school in North America (Baird, Coues, Allen, Ridgway) further developed the concept of subspecies after the 1850s and especially from the 1870s onward. Their views were fully in accord with Darwin's theories of evolution' thus they defined the subspecies in a somewhat simplified manner as 'nascent species': These ornithologists were able to base their studies on collections of extensive specimen material which they had obtained during a series of exploring expeditions across the North American continent. Their studies led to the discovery of many aspects of both individual and geographic variation in birds. There are interesting historical similarities between the coinciding taxonomic interpretations and the comparable application of fairly broad limits of morphospecies by the North American ornithologists and the earlier exploring ornithologists in Europe, arrived at Independently by these, research groups, The study of specimens in 'series' (,suites'), beginninng with the naturalists of the Gloger-Middendorff school and, in particular, with the naturalists of the Bairdian school in North America, eventually led to the overcoming of the prevating typological view of variation and the development of 'population thinking'. Influenced by the work of Henry Seebohm in Britain and that of the North American ornithologists, Hartert in England and Kleinschmidt in Germany jointly succeeded in overcoming the strong opposition of the leadi.ng ornithologists in Europe during the 1890s and early 19008 and introduced a concept which soon developed into the biological species concept through the work of Stresemann, Rensch, and in particular, Ernst Mayr. Hopefully, ornithologists will continue the study of taxa at low, intermediate and high levels of microtaxonomic differentiation and will identify the subspecies groups, biological species and the biogeographical species in the world's avifaunas. Cladistic analyses will provide historical {'vertical'} overviews of phyletic lineages at different taxonomic levels.
The 20 species of Neogene Scleractinia in the suborders Caryophylliina and Dendrophylliina known from the Dominican Republic are revised and illustrated. This research was based on 1590 specimens obtained primarily from the collections of the Naturhistorisches Museum, Basel, Switzerland; National Museum of Natural History, Smithsonian Institution, Washington, DC, U.S.A.; and Tulane University, New Orleans, LA, U.S.A. Eight new records are reported for the Neogene of the Dominican Republic, including four new species: Antillocyathus alatus, Trochocyathus chevalieri, T. duncani, and Paracyathus sinuosus. Special attention is given to the genus Asterosmilia, since half (five) of the known species in this genus occur in the Dominican Republic. Most species described herein are assumed to constitute a deep-water fauna by analogy to depth ranges of the same or similar species known from the Recent. Certain localities and parts of formations are inferred to represent deep-water (> 200 m) facies. These inferences may aid in the paleoecological interpretation of other fossils collected from these areas.
Multivariate statistical procedures are used to distinguish species in the reef-coral genus Stephanocoenia through a continuous Neogene sequence (five-million year time interval) in the Cibao Valley of the northern Dominican Republic. This genus is the only member of the family Astrocoeniidae that occurs in the sequence. The material consists of 56 colonies (17 of which are measured) from 24 localities in four river sections, the most important being Rio Gurabo and Rio Cana. Ten characters are measured on each of 10 corallites per colony. The data are analyzed using cluster and canonical discriminant analysis to group colonies into clusters representing species. Identical measurements on modem colonies collected near Discovery Bay, Jamaica are included for comparison. Two fossil species are defined in the analysis, one of which is new (Stephanocoenia duncani, n. sp.). Both species are significantly distinct from the single modem species (S. intersepla) that is the sole living representative of the genus. Study of collections from other reef localities shows that both fossil species occur only during Neogene time and only at a limited number of localities. Patterns within each species are traced up a composite stratigraphic section using nonparametric statistical analyses. One of the two fossil species (S. spongiformis) is found to remain stable through time, whereas the other (S. duncam) changes its morphology in a direction approaching the cluster for the modem species. Further study of patterns of variation within the one modern and two fossil clusters shows that intraspecific variation is unusually complicated in this genus. The clusters overlap, and colonies within each cluster differ widely. Variation between populations within the modem species occurs in the same characters as those which distinguish the modem species from the fossil species converging with it (S. duncam). However, these two species form a morphologic continuum that cannot be explained by environment alone. Therefore, they may represent two gradually intergrading chronospecies within one lineage. Of the two fossil species of Stephanocoenia defined, one species (s. spongiformis) exhibits an evolutionary pattem similar to that observed in the family Poritidae. In this pattern, species were found to have short durations and stable morphologies and to have become extinct during the mid- to late Pliocene through early Pleistocene mass extinction. In contrast, the second species of Slephanocaenia (S. duncam) may have evolved over a long time period, possibly forming chronospecies that survived the mass extinction. Unlike genera in the Poritidae, however, no radiation of taxa occurred in the genus after the extinction event. Since no consistent relationship has been discovered between morphology and environment in these corals with the data at hand, their paleoecologic value can only be determined after data on more taxa are collected, and their associations with other corals are studied. This study represents part of a multidisciplinary project on the stratigraphy and paleontology of the northern Dominican Republic, coordinated by P. Jung and J. B. Saunders of the Naturhistorisches Museum Basel, Switzerland.
Nach einer Betrachtung über die Geschichte und den. Stand der Erforschung der 2. Stufe des Mittleren Keupers, des "Schilfsandsteins", wurde der hisher bekannte Fossilinhalt der Stufe überprüft. Die in einer Tonstein-Grube von Eberstadt (Württ.) entdeckte neue, reiche Lamellibranchiaten-Fauna mit 47 sp. ssp. in 17 Gattungen wurde untersucht und beschriehen. Die Fauna ist marin und hat keine Beziehungen mehr zur Fauna der Germanischen Trias, im besonderen zu der verarmten Muschelkalk-Fauna des Lettenkeupers und Unteren Gipskeupers. Die Eberstadter Muschelfauna ist (vielleicht mit einer Ausnahme) nicht von S, aus dem alpinen Karn, eingewandert. Sie muß, als eigenständige Lamellibranchiaten-Fauna des Karn, von N, aus Richtung der heutigen Nordsee, gekommen sein; von dort floß Meerwasser in den Sedimentationsraum der Schilfsandstein-Stufe ein und nach S wieder aus. Einzelne Arten der Muschelfauna nehmen schon rhaetische und liassische Formen vorweg. Die Schilfsandstein-Stufe des süddeutschen Mittelkeupers ist mit ihren Peliten und ihrer autochthonen marinen Fauna als Ablagerung eines weiten, extrem flachen Binnen-Schelfmeeres zu verstehen, in das zusätzlich aus dem kontinentalen Raum im NO Sand eingeschüttet wurde.
Plastids are complex plant organelles fulfilling essential physiological functions, such as photosynthesis and amino acid metabolism. The majority of proteins required for these functions are encoded in the nuclear genome and synthesized on cytosolic ribosomes as precursors, which are subsequently translocated across the outer and inner membrane of the organelle. Their targeting to the organelle is ensured by a so called transit peptide, which is specifically recognized by GTP-dependent receptors Toc159 and Toc34 at the cytosolic side of outer envelope. They cooperatively regulate the insertion of the precursor protein into the channel protein Toc75, thereby initiating the translocation process. Toc34 is regarded as the primary receptor, while Toc159 probably provides the driving force for the insertion. Precursor transfer is achieved by the physical interaction between both receptors in the GTP loaded state. One translocon unit, also called the Toc core complex, is formed by four molecules Toc34, four molecules Toc75 and one molecule Toc159. In the GDP-loaded state, Toc34 preferably forms homodimers, whose physiological function was investigated in the presented study. It could be shown that the dissociation of GDP and therefore the nucleotide exchange are inhibited by the homodimeric state of Toc34. Dissociation of the homodimer is induced by the recognition of a precursor protein, which renders the binding of GTP and subsequent interaction with Toc159 possible. Thus, the homodimeric conformation could reflect an inactive state of the translocon, preventing GTP consumption in the absence of a precursor protein. Both homodimerization as well as heterodimerization of the receptor are regulated by phosphorylation, which could be demonstrated by in vitro and in vivo approaches using atToc33 from Arabidopsis thaliana as a model system. Since the phosphorylated form of Toc34 cannot be assembled with the Toc core complex, it can be concluded that the interactions between GTPase domains not only regulate the transfer of precursor proteins, but also warrant the integrity of the translocon.
The aim of the study was to investigate the role of the CX3C chemokine FKN in the role of platelet adhesion. The presence of the FKN receptor CX3CR1 in platelets is demonstrated and G-protein dependent activation of platelets with soluble FKN results in the increased adhesion of platelets to collagen and fibrinogen under flow 228 and adhesion of leucocytes to firmly attached platelets 231. Whether membrane-bound FKN is capable to promote the direct adhesion of platelets in flowing blood analogue to leucocytes was completely unknown. The adhesion mechanisms of FKN in mediating the adhesion of leucocytes under flow are well characterised and represent a novel unique mechanism of leucocyte capture and firm adhesion: FKN is responsible for immediate arrest of flowing CX3CR1 expressing leucocytes without the participation of additional adhesion receptors and ligands. This is in contrast to the classical leucocyte adhesion pathways, which are multistep processes involving leucocyte arrest, rolling and subsequent cell activation prior to firm arrest. In leucocytes, the FKN – CX3CR1 axis is sufficient to allow rapid arrest of leucocytes at low shear flow conditions 67, 101, 115, 122, 261. The set of data from this study demonstrates that immobilised FKN was capable to mediate the adhesion of platelets under low shear conditions, whereas there was no interaction in the absence of shear flow. In the presence of vWf in the adhesion matrix, FKN mediated the potent increased adhesion of platelets. This was in parts due to the activation of flowing platelets via CX3CR1 and the augmented translocation of platelets on FKN via the vWf receptor GPIbα. With respect to platelet activation, the function of endothelial FKN was comparable to leucocytes: in both cell types, the FKN dependent activation is mediated by its cognate receptor CX3CR1. This is in contrast to the adhesive capacity: in leucocytes, FKN dependent adhesion is mediated by CX3CR1, whereas in platelets, the adhesive capacity was mostly mediated by the vWf receptor GPIbα with only minor contribution from CX3CR1. In platelets, activation and adhesion by FKN were mediated by two distinct receptors, whereas in leucocytes, CX3CR1 is solely responsible for FKN dependent activation and adhesion. The presented results point out to a role of platelets in early stage of atherosclerosis. The in vivo expression of both, FKN and vWf is regulated by TNF-α, which is released in early stages of inflammation. The presence of vWf and FKN in the endothelial lining of blood vessels during these conditions is sufficient to initiate the capturing and translocation of platelets on the tunica interna. The rolling of platelets on the endothelium can induce endothelial damage and inflammation of the vessel, which might advance to the generation of clinically significant atherosclerotic plaques and fibrous atheroma.
Methanosarcina acetivorans kann Kohlenmonoxid (CO) als Kohlenstoff- und Energiequelle nutzen. Als Endprodukte entstehen bei der Verwertung von CO neben Methan signifikante Mengen an Azetat und Formiat sowie Dimethylsulfid (DMS). In dieser Arbeit sollten verschiedene Aspekte dieses außergewöhnlichen CO-Stoffwechsels analysiert werden. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: 1) Weder die Methanogenese, noch die Bildung eines der anderen Metaboliten wird durch hohe CO-Partialdrücke gehemmt. Inhibitorstudien mit BES belegen, dass die CO-Oxidation und die Bildung von Azetat, Formiat und DMS nicht an die Methanogenese gekoppelt sind. Inhibitorstudien legen nahe, dass die Methanogenese aus CO am Aufbau eines Na+-Gradienten beteiligt ist und das Vorhandensein eines vom Protonenpotential-abhängigen Schrittes. 2) Eine neue, kostengünstige Transformationsmethode mittels Polyethylenglykol (PEG) konnte für M. acetivorans etabliert werden. Die Transformationshäufigkeit betrug ca. 1,1 x 107 Transformanden/μg DNA und liegt damit im Bereich von der der bisher etablierten Liposomen-vermittelten Transformationsmethode. 3) Mutantenanalysen und physiologische Studien belegen eine Beteiligung der Mts-Proteine in der DMS-Bildung und DMS-Verwertung, da in ihrer Abwesenheit kein DMS aus CO gebildet, kein Methan aus DMS produziert wird, und M. acetivorans nicht mehr auf DMS als Energiequelle wachsen kann. Die Mts-Proteine sind für das carboxidotrophe Wachstum jedoch nicht essentiell. Immunologische Analysen belegen eine substratabhängige Regulation von MtsF und weisen auf genetische Interaktionen der einzelnen Loci oder der Isoformen selbst hin. 4) Die monofunktionellen CODH-Isoformen von M. acetivorans sind am carboxidotrophen Wachstum beteiligt, jedoch nicht essentiell. Die beiden Isoformen der bifunktionellen CODH/ACS sind funktionell, und wenigstens eine von ihnen ist für autotrophes als auch carboxidotrophes Wachstum notwendig. Eine mögliche posttranslationale Modifikation von Cdh1 weist auf unterschiedliche physiologische Funktion und/oder Lokalisation hin. 5) Die F420H2-Dehydrogenase ist essentiell für methylotrophes, nicht jedoch für carboxidotrophes Wachstum.
Pflanzliche Biomasse bietet sich hervorragend als billiges und in großen Mengen verfügbares Ausgangssubstrat für biotechnologische Fermentationsprozesse an. Für die Herstellung von Bioethanol ist die Hefe Saccharomyces cerevisiae der wichtigste Produktionsorganismus. Allerdings kann S. cerevisiae die in Biomasse in großer Menge enthaltenen Pentosen Xylose und Arabinose nicht verwerten. Für einen ökonomisch effizienten Fermentationsprozess ist es daher essentiell, das Substratspektrum der Hefe entsprechend zu erweitern. Im Rahmen dieser Arbeit ist es gelungen, den bereits in Hefe etablierten bakteriellen Arabinose-Stoffwechselweg signifikant zu verbessern. Genetische und physiologische Analysen ergaben, dass eines der heterolog produzierten Enzyme, die L-Arabinose-Isomerase aus Bacillus subtilis, einen limitierenden Schritt innerhalb des Stoffwechselweges darstellte. In einem genetischen Screening konnte ein aktiveres Isoenzym aus Bacillus licheniformis gefunden werden. Zusätzlich wurde der Codon-Gebrauch aller heterologen bakteriellen Gene dem Codon-Gebrauch der hoch-exprimierten glykolytischen Gene von S. cerevisiae angepasst. Mit diesem rationalen Ansatz konnte die Ethanolproduktivität aus Arabinose um mehr als 250% erhöht werden, der Ethanolertrag wurde um über 60% gesteigert. Dies stellte die erste erfolgreiche Verbesserung eines heterologen Stoffwechselwegs in S. cerevisiae über Codon-optimierte Gene dar. In einem breit angelegten Screening wurde zum ersten Mal eine prokaryontische Xylose-Isomerase gefunden, die in S. cerevisiae eine hohe Aktivität aufweist. Durch das Einbringen des xylA-Gens aus Clostridium phytofermentans in verschiedene Hefe-Stämme wurden diese in die Lage versetzt, Xylose als alleinige Kohlenstoffquelle zu nutzen. Zusätzlich konnte damit die Vergärung von Arabinose und Xylose in einem einzigen S. cerevisiae-Stamm kombiniert werden. Vorherige Versuche, einen Pentose-vergärenden Stamm zu konstruieren, der einen bakteriellen Arabinose-Stoffwechselweg mit dem eukaryontischen Xylose-Reduktase/Xylitol-Dehydrogenase-Weg kombinierte, scheiterten an der unspezifischen Umsetzung der Arabinose durch die Xylose-Reduktase zu dem nicht weiter verstoffwechselbaren Arabitol. Für einen industriellen Einsatz der rekombinanten Hefen war es unerlässlich, die Eigenschaften für die Pentose-Umsetzung in Industrie-relevante Hefe-Stämme zu übertragen. Durch die Etablierung von genetischen Methoden und Werkzeugen ist es in dieser Arbeit gelungen, Industrie-Stämme zu konstruieren, die in der Lage sind, Arabinose oder Xylose zu metabolisieren. Dabei wurden die heterologen Gene stabil in die Chromosomen der Stämme integriert. Diese wurden mit Hilfe von „Evolutionary Engineering“ so optimiert, dass sie die Pentose-Zucker als alleinige Kohlenstoffquellen zum Wachstum nutzen konnten. Fermentationsanalysen zeigten eine effiziente Umsetzung der Pentosen zu Ethanol in diesen Stämmen. Damit ist ein neuer Startpunkt für die Konstruktion von industriellen Pentose-fermentierenden Hefe-Stämmen markiert, der zukünftig effizientere Bioethanol-Produktion ermöglichen wird.
Höhere Eukaryoten stellen ein Ensemble von Zellen dar, die in Kompartimente unterteilt sind. Somit sind intra- und interzelluläre Transportprozesse entscheidend für das Überleben dieser Zellverbände. In meiner Arbeit habe ich Evolution und Struktur von Translokationskomplexen untersucht, um einige Aspekte dieser komplexen Systeme zu untersuchen. Eingangs befassten wir uns mit Rezeptorsystemen am Beispiel des Proteintransports. Mittels phylogenetischer Analysen fanden wir heraus, dass Pex5 nicht der Urahn der anderen untersuchten 3-TPR-Domänen ist, obwohl Pex5 in allen eukaryotischen Organismen vorkommt. Ein Vergleich der 3-TPR-Domänen mit der restlichen Sequenz des Rezeptorproteins ergab, dass die 3-TPR-Domänen eine langsamere Evolutionsgeschwindigkeit aufweisen, was für eine Evolutionseinschränkung durch Interaktionspartner spricht. Sec72 ist möglicherweise aus einer TPR1 (Hop) Domäne entstanden und eine Funktion als Hsp70-erkennende Komponente des Sec-Komplexes für den post-translationalen Import kann daraus abgeleitet werden. „Recycling“ von 3-TPR-Domänen anderer Proteine konnten wir durch unsere phylogenetische Analyse auch für die zweite 3-TPR-Domäne von Tom34 nachweisen, die mit CYP40/FKBP51/52 clustert. Darüber hinaus war es uns möglich, die plastidär bzw. mitochondriell lokalisierten Formen von Toc64 phylogenetisch zu unterscheiden. Durch Erzeugung von Homologiemodellen konnten organellspezifische Aminosäuren strukturell eingeordnet werden. Dabei stellten wir fest, dass sich fast alle Positionen, die sich in der Aminosäurekomposition unterscheiden, auf der konvexen Seite der 3-TPR-Domäne befinden. Molekulardynamische Simulationen zeigten zudem deutliche Veränderung der Hauptbewegungen der 3-TPR-Domänen nach Komplexierung mit dem Hsp90-C-Terminus. Bei Bindung des Liganden werden intramolekulare Wasserstoffbrücken sowohl auf der konvexen als auch konkaven Seite der 3-TPR-Domäne „umgeschaltet“. Diese Erkenntnisse führen zu zwei Hypothesen: 1.) die Organellspezifität der Rezeptoren wird durch die Interaktion mit anderen Komplexpartnern garantiert und 2.) die Änderungen des Wasserstoffbrückennetzwerkes auf der konvexen Seite nach Hsp90-Bindung führen zur Ausbildung der Bindungsstelle für die andere Komplexkomponente. Beide Hypothesen erklären die experimentellen Beobachtungen bezüglich der Rezeptoren und warum keine phylogenetischen Hinweise für die Existenz von Vorstufenprotein-spezifischen Hsp70/90-Proteinen gefunden werden konnten. Nach dem Rezeptor haben wir uns mit dem Translokationsprozess befasst. Wir konnten phylogenetisch zeigen, dass sich Omp85 aus Proteobakterien im Vergleich zu Cyanobakterien und Eukaryoten insbesondere durch andersartige POTRA Domänen auszeichnet und fanden zwei konservierte Motive in der Porenregion. Zudem konnten wir im Heterokontophyten P. tricornutum ein vollständiges Omp85 identifizieren (bipartite Signalsequenz, 2 POTRAs, Pore mit langen Schleifen). Die Aminosäuresequenz weicht teils deutlich von den bekannten Omp85-Proteinen ab, was die Entdeckung erschwerte. Wir haben damit geklärt, dass auch im Translokationsapparat von komplexen Plastiden ein b-Fassprotein der Omp85 Familie die Kerneinheit bildet. Ebenfalls zu den Protein-transportierenden b-Fassproteinen gehört TolC, das aber im Gegensatz zu Omp85 auch andere Substanzen, wie zum Beispiel Siderophore transportiert. Alr2887 ist das einzige TolC-ähnliche Protein aus Anabaena sp. PCC7120. Vergleichende Phänotypuntersuchungen weisen auf eine Interaktion eines ABC-Transporters (DevBCA Operon) mit Alr2887 hin. Die Distanz zwischen äußerer Membran und Plasmamembran ist in Anabaena doppelt so groß wie in E. coli. Entsprechend fanden wir im Adapterprotein DevB eine stark verlängerte dimere Doppelwendel, die das von TolC gebildete a-Fass im Periplasma bis hin zum ABC-Transporter in der Plasmamembran theoretisch fortsetzen kann. Da verschiedenste in Anabaena existierende ABC-Transporter TolC als Abflusskanal benötigen, nehmen wir an, dass Alr2887 ein Rundumtalent in Bezug auf die zu transportierenden Substrate darstellt. Dieses ist auch aufgrund der basalen Einordnung im phylogenetischen Baum zu vermuten; es könnte somit auch in den „Multi-Drug-Efflux“ involviert sein. Nicht nur ABC-Transporter, auch TonB-abhängige Transporter stehen in funktionellem Zusammenhang mit TolC. Wir haben Aminosäuresequenzen von ~4600 TBDTs aus Gram-negativen Bakterien und Cyanobakterien zusammengetragen und nach ihrer paarweisen Ähnlichkeit geclustert. Anhand experimentell charakterisierter TBDTs mit bekannten Substraten und TBDTs mit vorhergesagten Substraten konnten wir sehr vielen Clustern ein Substrat zuordnen, das die in ihnen zusammengefassten TBDTs aller Wahrscheinlichkeit nach importieren. Wir konnten ferner feststellen, dass es noch eine Menge weiterer Cluster mit unbekannten Substratspezifitäten gibt und unsere Analysen stimulieren somit die Arbeiten an diesem System im Allgemeinen und in Cyanobakterien im Besonderen.
Die anaerobe Atmung mit Nitrat und Nitrit als terminalen Elektronenakzeptoren bildet einen wichtigen Teil des biologischen Stickstoff-Zyklus. Beispiele sind Denitrifikation und respiratorische Nitrat-Ammonifikation, wobei in beiden Fällen in einem ersten Schritt Nitrat zu Nitrit reduziert wird. In der Denitrifikation entstehen dann verschiedene gasförmige Produkte (NO, N2O, N2), wogegen Nitrit in der Ammonifikation ohne die Freisetzung weiterer Zwischenprodukte direkt zu Ammonium reduziert wird. Während die terminalen Reduktasen dieser Atmungsketten gut untersucht sind, ist das Wissen über die Zusammensetzung kompletter Elektronentransportketten sowie die Interaktion einzelner Proteine als auch zwischen den Proteinen und Chinonen in der Membran begrenzt. Ziel dieser Arbeit war die Charakterisierung der membranständigen Chinol-Dehydrogenasen NapGH und NrfH in der respiratorischen Nitrat-Ammonifikation von Wolinella succinogenes. Dieses Epsilonproteobakterium ist ein etablierter Modellorganismus der anaeroben Atmung und wächst durch respiratorische Nitrat-Ammonifikation mit Formiat oder H2 als Elektronendonoren. Als terminale Reduktasen werden dabei die periplasmatische Nitratreduktase NapA und die Cytochom c-Nitritreduktase NrfA benötigt. Die Genomsequenz weist keine weiteren typischen Nitrat- und Nitritreduktasen auf, und napA- und nrfA-defiziente Mutanten sind nicht in der Lage durch Nitrat- bzw. Nitritatmung wachsen. Das Operon des Nap-Systems (napAGHBFLD) von W. succinogenes kodiert Proteine, die an der Nitrat-Reduktion durch Menachinol beteiligt sind (NapA, -B, -G und -H) und Proteine, die für die Reifung und Prozessierung von NapA benötigt werden (NapF, -L und –D). Im Gegensatz zu vielen anderen Bakterien läuft die Nitrat-Atmung unabhängig von einem NapC-ähnlichen Protein ab, das als membrangebundenes Tetrahäm-Cytochrom c für die Chinol-Oxidation zuständig ist und Elektronen über den Elektronenüberträger NapB an die terminale Reduktase NapA liefert. Zwar sind im Genom zwei NapC-Homologe kodiert (FccC und NrfH), doch die Deletion beider Gene hatte keinen Einfluss auf die Nitrat-Atmung. Es wurde vermutet, dass die Funktion von NapC in W. succinogenes stattdessen durch die beiden Fe/S-Cluster Proteine NapG und NapH übernommen wird. Die Reduktion von Nitrit zu Ammonium wird durch den NrfHA-Komplex katalysiert. Das Pentahäm-Cytochrom c NrfA bildet dabei die katalytische Untereinheit, die über das membranständige Tetrahäm-Cytochrom c auf der periplasmatischen Seite der Membran gebunden ist. NrfH gehört zur NapC/NirT-Familie und überträgt Elektronen von Menachinol auf NrfA. Mittels gerichteter Mutagenese von nrfH wurden in früheren Arbeiten bereits Aminosäure-Reste identifiziert, die essentiell für die Elektronentransportaktivität von Formiat zu Nitrit sind.
Beteiligung der Sphingosinkinasen 1 und 2 bei Zellwachstum und Apoptose in Nierenmesangiumzellen
(2009)
Seit einigen Jahren ist bekannt, dass Sphingolipide neben ihrer Funktion als Plasmamembranbestandteile auch als intra- und extrazelluläre Botenstoffe in zelluläre Signalwege eingreifen können. So haben das Lysosphingolipid S1P und sein Vorläufermolekül Ceramid wichtige regulatorische Funktionen in der Regulation von Zelltod- und wachstum. Dabei agiert Ceramid als proapoptotisches und wachstumshemmendes Lipid, während S1P zellprotektive und wachstumfördernde Funktionen in der Zelle hat und dadurch als „Gegenspieler“ von Ceramid wirkt. Durch die zwei Enzymklassen der Ceramidasen und Sphingosinkinasen wird in der Zelle ein sogenanntes „Sphingolipid-Gleichgewicht“ durch die stete Interkonvertierbarkeit der Lipide aufrechterhalten. Das zu einem bestimmten Zeitpunkt in seiner Konzentration dominierende Sphingolipid entscheidet so über das Schicksal der Zelle, ob es zum Zelltod oder zum Wachstum kommt. In dieser Arbeit wurde die Beteiligung der beiden Sphingosinkinasen 1 und 2 bei Zellwachstum und Apoptose in Nierenmesangiumzellen untersucht. Dafür wurden aus SK1(-/-)- und SK2(-/-)-Mäusen Mesangiumzellen isoliert. Obwohl beide Sphingosinkinasen dasselbe Produkt S1P generieren, zeigen die beiden „knock-out“-Zelllinien unterschiedliches Apoptose- und Wachstumsverhalten. In einem ersten Kapitel wurde gezeigt, dass eine Depletion der SK1 in einer Desensitivierung der Mesangiumzellen gegenüber dem apoptotischen Stimulus Staurosporin und in einer drastischen Wachstumsverlangsamung im Vergleich zu den Wt-Zellen resultierte. Im Gegensatz dazu führte eine Depletion der SK2 zu einem Schutz vor Apoptose und zu einer erhöhten Wachstumsrate. In einem zweiten Kapitel wurden mögliche molekulare Mechanismen untersucht, die für diese gegensätzlichen Zellantworten verantwortlich sind. Nachdem eine vermehrte Prozessierung der Caspase 3 in SK1(-/-)-Zellen und eine verminderte Prozessierung in SK2(-/-)- Zellen festgestellt wurde, ergaben weitere Westernblot-Analysen eine Beteiligung der beiden Signalkaskaden PKB/Bad sowie MEK/ERK1/2 im Apoptosemechanismus der Mausmesangiumzellen. SK1(-/-)-Zellen zeigen eine verminderte Phosphorylierungsrate der involvierten Enzyme PKB, MEK1/2 und ERK1/2, wohingegen die Signalkaskaden von SK2(-/-) durch vermehrte Phosphorylierung dieser Kinasen konstitutiv aktiviert sind. Daneben scheint auch der antiapoptotische Faktor Bcl-xL am Vorgang der mesangialen Apoptose beteiligt. Eine Depletion der SK1 führt zu einer reduzierten Bcl-xL-Proteinexpression, wohingegen SK2(-/-)- Zellen eine drastisch erhöhte Expressionsrate dieses antiapoptotischen Faktors aufweisen. Als zentraler Regulator des Zellwachstums zeigt sich das Retinoblastoma-Protein (Rb) in den SK1(-/-)- und SK2(-/-)-Zellen antagonistisch reguliert. Während keine basale Phosphorylierung des Proteins in SK1(-/-)-Zellen gefunden werden konnte, ist Rb in SK2(-/-)-Zellen hyperphosphoryliert. Anschliessend konnte in SK1(-/-)- und SK2(-/-)-Zelle eine Beteiligung von weiteren zellzyklus-regulierenden Enzymen, die Rb-Protein vorgeschaltet sind, gefunden werden. So ist die cyklinabhängige Kinase CDK6 in hyperproliferierenden SK2(-/-)-Zellen auf Proteinebene vermehrt exprimiert. SK1(-/-)-Zellen zeigen eine erhöhte Proteinexpression des Zellzyklushemmers p27. In einem dritten Kapitel konnte gezeigt werden, dass eine Depletion der SK2 auch in Mausfibroblasten, die aus der Lunge von SK2(-/-)-Mäusen isoliert worden waren, zu einer vermehrten DNA-Synthese führt; die Funktion des Enzyms scheint also nicht zellspezifisch zu sein. Ein viertes Kapitel machte deutlich, dass Mausmesangiumzellen, die eine humane Variante der SK1 überexprimieren, vor stimulusinduzierter Apoptose geschützt sind. Darüberhinaus ist die DNA-Synthese der hSK1-transgenen Mausmesangiumzellen im Vergleich zu Wt- Zellen erhöht. Zusammenfassend kann man sagen, dass die Sphingosinkinasen 1 und 2 in den primären Mausmesangiumzellen zelluläres Wachstum und Apoptose in entgegengesetzterweise regulieren: die SK1 wirkt mitogen und zellprotektiv, die SK2 hingegen wachstumshemmend und proapoptotisch
Various multivariate statistical procedures are used to distinguish species in the reef-coral family Poritidae through a continuous Neogene sequence (five myr time interval) in the Cibao Valley of the northern Dominican Republic. Some older (by approximately 10 myr) material from the same region is also included in the analyses. The material consists of approximately 450 colonies (120 of which are measured) from 92 localities in four river sections. The colonies are first sorted into three genera, and approximately 30 characters measured on five calices per colony. The data are analyzed using cluster and canonical discriminant analyses to group the colonies into clusters representing species. Five species are so defined in Porites and three in Goniopora. These groupings are then used statistically to reclassify type specimens for 22 of the 25 described species of Neogene Caribbean poritids. Eight described species are thereby synonymized with four previously-described species in Porites and one new species of Porites, Porites convivatoris. n. sp., is discovered. Five described species are synonymized with two previously-described species in Goniopora. The stratigraphic range of three species of Porites and three species of Goniopora is also shown to extend back to the late Oligocene, thereby diminishing the significance of any presumed early Miocene adaptive radiation. Only one species was found to be endemic to the Dominican Republic and only one confined to the northern Caribbean. The rest are widely distributed throughout the Caribbean. Thus, the endemism previously believed common during the Neogene is shown to be far less extensive. Evolutionary trends within each species are preliminarily analyzed for various characters using non parametric statistical procedures. In general, the results show that seven species experienced little or no evolutionary change (= stasis) through the sequence. Slight increases in corallite size are detected in two species, an increase in colony height in one species, and a more rounded colony shape in one species. These trends may be related to the general deepening of the environment; however, little correlation is found between lithology and morphology within species. Preliminary analyses of the relationship between intraspecific variation and poritid abundance and diversity yield significant results, suggesting that intraspecific trends may be environmental and that future study of coral species associations may offer insight into paleoenvironmental interpretations. Statistical comparisons with the Miocene Mediterranean poritids show that no species co-occur in the two provinces during the Neogene. Similarly, none of the studied Neogene species of Porites resemble modem Caribbean species of Porites, signifying that all nine poritid species studied must have become extinct and the modem Caribbean species of Porites radiated during the late Pliocene or early Pleistocene. This study represents part ofa multidisciplinary project on the stratigraphy of the northern Dominican Republic, coordinated by P. Jung and J. B. Saunders of the Naturhistorisches Museum Basel, Switzerland.
Multivariate statistical analyses are used to distinguish species in the genera Montastraea and Solenastrea through a continuous Neogene sequence (five Ma time interval) in the Cibao Valley of the northern Dominican Republic. Some older (by approximately 10 Ma) material from the same region also is included in the analyses. The material consists of approximately 280 colonies of Montastraea (74 of which are measured) from a total of 59 localities, and 66 colonies of Solenastrea (15 of which are measured) from a total of 37 localities. Twelve additional colonies of Montastraea from the Vokes' collections of the same localities are also measured, and added to the data set. The material is first sorted into the two genera on the basis of qualitative examination of septal structure, the structure of the columella and associated paliform lobes, and the texture of the coenosteum. Sixteen characters consisting of linear distances and counts are measured in transverse thin-sections of ten corallites per colony in Montastraea; ten similar characters are measured on the upper surface of ten calices per colony in Solenastrea. The data are analyzed using cluster and canonical discriminant analysis to group the colonies into clusters representing species. Seven species are so defined in Montastraea and two in Solenastrea. These groupings are then used statistically to reclassify type specimens for 12 of the 17 described species of Montastraea and four of the seven described species of Solenastrea. Three of the 12 species are synonymized in Montastraea, and two of the four species are synonymized in Solenastrea. Further qualitative study of the remaining types suggests that nine species of Montastraea and two species of Solenastrea existed altogether in the Caribbean during the Neogene. The stratigraphic range of two of the seven Dominican Republic species of Montastraea is shown to extend back to the Oligocene. Another of the Dominican Republic species is found to exist today, and is widely distributed throughout the Caribbean. Of the nine Neogene Caribbean species, only this species survived the Plio-Pleistocene extinction event. Only one species of Mantastmea is found to be endemic to the Dominican Republic. One of the remaining three species of Montastraea also has a limited stratigraphic distribution and appears confined to the southern Caribbean. Both species of Solenastrea appear to range from the Early Neogene to the Recent, and are widely distributed throughout the Caribbean. Trends within each species of Montastraea are analyzed through the sequence using nonparametric statistical procedures. Significant changes are detected upsection for at least four of the seven species in character complexes related to corallite size, septal development, and coenosteum development; however, significant correlations with species diversity suggest that these trends may be environmental in origin. Occurrence data suggest that two of the seven species of Montastraea may be indicative of shallow, nearshore conditions, whereas another two may be confined to muddy, and presumably deeper, patch reeflocalities. When data spanning the Oligocene to Recent are analyzed, significant directional trends are detected in one of the three longerranging Dominican Republic species; however, the amount of change does not exceed that observed within modern species. This suggests that, despite an apparent zigzag pattern, net stasis may be the rule in Montastraea. This study represents part of a multidisciplinary project on the paleontology and stratigraphy of the northern Dominican Republic, coordinated by P. Jung and J. B. Saunders of the Naturhistorisches Museum in Basel, Switzerland.
Nei sedimenti neritiei del Cretacico superiore dell'Appennino sono presenli dei miliolidi planispirali, involuti, spesso provvisti di stadio svolto. con apertura cribrata ed endoscheletro costituito, nelle logge adulte, da strato basale e da lame. Questi caratteri sono quelli che fino ad ora caratterizzavano il genere Raadshoovenia VAN DEN BOLD. Allo scopo di accertare fino a che punto le forme da me riscontrate differissero da quelle' guatemalteche ho esaminato alcuni esemplari di Raadshoovenia guatemalensis raccolti da VAN DEN BOLD. In essi ho potuto riscontrare dci caratteri interni più complessi di quelli che figurano nella diagnosi generica; questi sono costituiti, nelle logge adulte, oltre che da lame anche da strato basale e da pilastri che, lateralmente, si saldano tra loro e con le lame determinando camerette centrali e marginali. Si è reso perciò opportuno l'emendamento del genere Raadshoovenia e della sua specie tipo R. guatemalellsis. In base alla diagnosi emendata risultano sinonimi del genere di VAN DEN BOLD Cuvillierinella (PAPETTI e TEDESCHI, 1965) e Murciella (FOURCADE, 1966). Le forme da me rinvenute nell'Appennino e che soddisfano alla vecchia diagnosi di Raaclshoovenia sono state attribuite a Scandonea n. gen. la cui specie tipo è Scandonea samnitica n. sp. Si è proposta, inoltre, una diagnosi più comprensiva per ]a famiglia Alveolinidae al fine di poter inserire in essa il genere di VAN DEN BOLD. In questo lavoro ho accennato, in un apposito paragrafo, alla nomenclatura adottata. In particolare, le misure di altezza sono espresse da segmenti perpendicolari all'asse di avvolgimento o all'andamento della spira; per questo motivo altezza del guseio o dei giri sono sinonimi di diametro del guscio e diametro dei giri. Le misure di larghezza sono espresse da segmenti paralleli all'asse di avvolgimento; quelle di lunghezza vengono eseguite parallelamente all'andamento della spira.
1.1 Introduction 1.1.1 Aim of project .To compare the abundance of invertebrate and weed seed food resources available to birds on orzanic and conventional farmland. The objective of the studv was to assess accurately the likely benefit of these farming systems to birds feeding on farrn'land, by sampling invertebrates and weed seeds. 1.1.2 Factors implicit to achieving the project aims Variation between farms within one system could influence' invertebrate or weed seed abundance and bias results, To minimise such effects and provide results 'representative of the farming systems as a whole, sampling was based on an extensive approach; farms were sampled in groups. The inference that either of the farming systems is beneficial to feeding birds is dependent on: (i) prior knowledge of the relevance of a particular invertebrate or seed as a food-source: evidence (ii) that this foodsource is present in sufficient abundance and (iii) that the food-source is readily accessible, The methodology described below was refined to address these criteria. 1.1.3 Methodology Sampling concentrated on cereal crops, with an additional comparison of organic grass ley fields at a limited number of sites. Sampling initially consisted of sucking invertebrates from the crop using a vacuum insect net and extraction from soil cores. To aid the interpretation of results from this sampling, it was decided that more information was required on the diet of birds. This was achieved by analysing faecal sacs for undigested fragments of invertebrates that therefore represented a dietary component. Skylark chick faecal sacs were chosen for analysis as this was the key species for the intensive ornithological studies and samples could be taken during routine fieldwork. As a result of this study, the main invertebrate sampling technique was changed to pitfall traps, since this was a superior method for assessing those invertebrates found to be important food-sources. It was also anticipated that pitfall trapping would provide more accurate estimates of invertebrate availability, with greater numbers per sample, than the previous two techniques. Studies of weed seed food resources consisted of field surveys using a quadrat to assess the presence and abundance of species, and the use of a small hand held suction machine to suck seeds from post-harvest stubble. The interpretation of the results emphasised the aspects of the ecology of species known to be food-sources that might influence their availability to birds. 1.2 Soil core and vacuum samples 1.2.1 Significantly more dipteran immature stages and Coleoptera were found in soil cores on organic grass ley fields and significantly more earthworms on organic cereal fields than conventional cereal fields. Earthworms and dipteran larvae such as tipulids are known to be important food-sources for birds that specialize in soil invertebrates. 1.2.2 Total numbers of invertebrates trapped by both methods did not differ significantly between the two farming systems. Significantly more invertebrates were trapped, however, by both methods on organic grass ley fields than either conventional or organic cereals. 1.2.3 Significantly more Staphylinidae tCol.), especially the species Tachyporus hypnorum, were found on conventional fields, The relevance of this species as a food-source is, however, doubtful. 1.2.4 The weevil Sitona lineatus and the carabid Demetrias atricapillus were found in significantly greater numbers on organic fields. The former may constitute a food-source for skylarks, which have been shown to feed on this insect under laboratory conditions. 1.3 Faecal sac analysis 1.3.1 Carabid beetles were an important component of skylark chick diet, forming 47 % of identifications. In some cases it was possible to identify the species present. 1.3.2 Coleoptera, other than carabids, from the families Elateridae, Curculionidae, Chrysomelidae and Staphylinidae were identified as food-sources. 1.3.3 Spiders and tipul ids were also important components. 1.3.4 Reservations are expressed that the technique may under-represent soft-bodied invertebrates, which are susceptible to complete digestion by skylark chicks. 1.4 Pitfall trap samples 1.4.1 Twelve key species of carabid beetles were analysed. of which five cornmon species were trapped in significantly greater numbers on organic farms. These were Pterostichus melanarius (the dominant species captured), Pterostichus madidus, Harpalus affinis, Harpalus rufipes and Nebria brevi collis. The other species analysed showed no significant variance between farming systems. 1.4.2 Williams' Index of Diversity was significantly greater for conventional fields, although caution is expressed over the reliability of this result due to the small sample size of species. 1.5 Botanical studies 1.5.1 The abundance of weed plants in quadrats was significantly greater on organic fields. 1.5.2 The abundance of weed seeds was not significantly different between farming systems. However, the relative proportions of monocotyledonous and dicotyledonous seeds in samples differed between farming systems. A larger proportion of the seeds from organic fields were dicotyledonous and from conventional fields were monocotyledonous. 1.5.3 Preliminary examination of the size of plants and the number of seeds produced suggested that those on organic fields may have been nitrogen deficient. 1.5.4 Weed species were significantly more diverse on organic fields. although diversity has less relevance to bird feeding than abundance. 1.6 Proposals for future work 1.6.1 Replication of the pitfall trapping exercise in subsequent years would substantiate the trends established from the data of one season. It would also be beneficial 10 extend the range (If habitats sampled to take into account set-aside and other crops besides cereals. 1.6.2 More comprehensive information. on the diet of farmland birds in general. could he achieved by analysing the faecal sacs of a wider variety of species. 1.6.3 Greater integration of field studies on birds with invertebrate sampling would enhance the effectiveness of the latter as an indicator of diet. Areas of farmland frequently selected as feeding sites by birds could be sampled intensively for invertebrates and compared to other areas, selected at random. This would provide useful information on the invertebrates likely to be important as food-sources and the habitats that favour them. 1.6.4 Extending the range of farms sampled would provide more accurate results. 1.6.5 More work is required to-investigate the possible link between nitrogen deficiency in plams and organic systems, and its implications for the provision of bird food-sources, particularly for weed abundance and phytophagous insects.
Baltic Sea
(1957)
This study treats 76 species, in which 58 species and 14 genera are described as new. The species are arranged in 28 families and 56 genera. The oribatid or cryptostigmatid mites are cosmopolitan group of more than 6500 species relegated to approximate 700 genera and 134 families. The body length of most oribatid species ranges 300-1200 µ. The oribatid mites are darkly coloured and covered with a rigid exoskelecton. The life cycle consists of egg, larva, protonymph, tritonymph, deutonymph and adult. These mites are best known as inhabitants of litter and upper soil strata, their small size and shunning of light caused them to receive little attention for many years. In recently studies of soil fauna, it has been shown that is an economic importance for human, i.e. many species feed on surface plant detritus, and may therefore play a major role in maintaining the fertility of soils; they could become an indicator of soil physical and chemical characters. Some species have also been shown to act as vectors of various tapewonns; they feed almost exclusively on tyroglyphid mites and attack the parasitic hymenopteran, Polynotus zosini; and several species are associated with plant, they have been reported to damage the leaf, the foot and the stem of potato, strawberry, turlip, citrus and mushroom. Systematic studies of these mites are scarcely found in Taiwan. The present paper deals with 76 species, 56 genera in 28 families, among them, 58 species and 14 genera are described as new. The author hopes that this study constitutes an example to show that the wealth of fascinating information could be gained and also hopes that this finding might be useful for elucidating the taxonomy of oribatid mites in Taiwan.
Interaction between species in a marine ecosy stem is described by expressions for food consumption and grazing mortality which are consistent with each other and with the Beverlon and Holt model of the population dynamics ofindividual species. A model of primary production is introduced in order to make possible an account of nutricnt circlliation (as examplified by phosphorus) within and nutrient flow through the system. It is demonstrated in an application to North Sea fishencs that recent changes in total yield can be described in some detail under the terms of the model as a function of fishing mortality alone. The composition of the North Sea fauna in the virgin state is discussed and also the conditions under which total yield could be increased above the 1970 level.
Techniques for collecting, handling, preparing, storing and examining small molluscan specimens
(2007)
Micromolluscs are small-sized molluscs (< 5 mm), and include the great majority of undescribed molluscan taxa. Such species require special collecting, sorting and handling techniques and different storage requirements to those routinely used for larger specimens. Similarly, the preparation of shells, opercula, radulae and animals poses some challenges for scanning electron microscopy (SEM). An overview of experiences with various techniques is presented, both positive and negative. Issues discussed include those relating to storage of dry specimens and interaction of specimens with glass, gelatine and paper products, handling techniques and storage in various fluids. Techniques for cleaning shells for SEM are described and compared, as well as those for radular extraction. The interactions of chemicals used for the dissolution of tissue with calcareous micromolluscs are described. Methods for handling and mounting small radulae for SEM are detailed and brief guides to SEM and light photography are given. An appendix listing details of frequently-used chemicals is provided.
This paper describes the effect of the "Boleslaw" mining and metallurgic complex in Bukowno near Olkusz on the vegetation of the fresh coniferous forest association Vaccinia myrtilli-Pineitum. The increase in concentration of zinc, lead and cadmium in selected plant species under the influence of industrial emission, and the dependence of this increase upon the magnitude of dust fall and site conditions, are analized. The extent of accumulation of heavy metals in plants was assumed to be an indicator of the degree of pressure exerted by the industrial complex. The degradation of fresh coniferous forest was. increasing along with an increase in this pressure. The species composition of the association, and the quantitative relations among species representing various site types underwent considerable changes. In patches extremely degraded, the plant species characteristic of poor sandy grass-lands gained predominance over forest plants.
Several mosquito-borne arboviruses belonging to the genera Alphavirus, Flavivirus, and Bunyavirus have been reported to occur in mosquitoes and to infect humans and other vertebrates in western Europe. These zoonotic viruses circulate in nature either in an Aedes-mammal, Anopheles-mammal, or Culex-bird transmission cycle. Infected humans normally do not contribute to the virus circulation. West Nile virus (Flavivirus) caused an outbreak of fever, malaise, pain in eyes and muscles, and headache and encephalitis in southern France during 1962-1965, and an outbreak of encephalitis with a high case-fatality rate in Romania during 1996. West Nile virus has been isolated from birds, horses, and mosquitoes in Portugal, France, the former Czechoslovakia, and Romania. These data, together with reports of antibodies to West Nile virus in birds, domestic mammals, and humans in several other countries, show virus activity in southern and central Europe. Sindbis virus (Alphavirus) caused outbreaks of fever, rash, and arthralgia in northern Europe during 1981-1982, 1988, and 1995. Two California group viruses (Bunyavirus), Tahyna virus and Inkoo virus, have been identified in western Europe. Tahyna virus causes fever and respiratory symptoms and sometimes also central nervous system involvement. It occurs in most countries of central and southern Europe, and is most common in central Europe. Inkoo virus has not been associated with disease in humans in western Europe although Russian studies indicated that it can cause encephalitis. Inkoo virus occurs in northern Europe, especially in the far north. Batai virus of the Bunyamwera-group (Bunyavirus) occurs in southern, central, and northern Europe, most frequently in central Europe. The antibody prevalence in humans generally is very low, indicating that the potential of this virus as a human pathogen is probably low in Europe. The Lednice virus (Bunyavirus) has been reported only from the former Czechoslovakia and Romania, and apparently is not transmitted to humans. In addition to the six mosquito-borne viruses documented in western Europe, there is serological evidence of infection with a Semliki Forest complex virus (Alphavirus) in central and southern Europe. Although mosquito-borne viruses presently are not considered to be the cause of major health problems in western Europe, the morbidity caused by Sindbis virus, and the morbidity and mortality caused by West Nile virus, merit further studies on the ecology, epidemiology, and medical importance of these viruses. The California group of viruses and a virus of the Semliki Forest complex may be the cause of unrecognized health problems in western Europe. Specific sampling of potential vectors for virus isolation, detailed characterization of virus strains, and the use of fully characterized strains for serological diagnosis will help to elucidate the present and future potential of mosquito-borne viruses as human pathogens in Europe.
(1) a. The mating behavior (including copulation) is described for the first time in the following species: Pardosa modica, P. emertoni, P. saxatilis, P. lapidicina, Lycosa helluo, .L. gulosa, Dolomedes scriptus, Phidippus clarus, P. audax, Philodromus pernix, and Coriarachne versicolor. b. The courtship only is described for the first time in Phidippus purpuratus. c. In Lycosa rabida and Pardosa milvina new data concerning the copulation, and in Schizocosa crassipes new data concerning courtship, are added to what is already available from Montgomery's work. d. In Tibellns oblongus and Xysticus triguttatus new data are added to the accounts of Gerhardt, and of Emerton, respectively. (2) a. On the basis of a large number of observations and experiments with the males of 19 species from 4 families of vagabond spiders, it is pointed out that the senses involved in courtship may vary with the species. b. There is no evidence that a sense of smell is used in sex recognition by any spiders. At least this sense plays no part in initiating courtship activity in the male. c. There is no evidence that Attid males can "recognize" the females by any sense other than sight. At any rate, it appears that the visual stimulus is the only one that suffices to incite courtship in this family. d. In one Lycosid observed, Pardosa emertoni, the courtship behavior is elicited only when the male can both see and touch the female. e. In the Pisaurid, Dolomedes scriptus, the sole stimulus for courtship is the chemoperception by contact of an ether-soluble substance normally covering the cuticle of the female. f. In the Lycosid, Pardosa milvina, the chemoperception by contact of an ether-soluble substance normally covering the cuticle of the female, together with the simultaneous perception of tactile stimuli will elicit courtship. This probably holds for P. saxatilis, Lycosa rabida, Schizocosa crassipes, and perhaps for Pardosa modica. Moreover, the sight of a moving Lycosid of about their own size may, in some cases, be sufficient for these males to start courting. g. In the Lycosids, Pardosa banksi, and probably Lycosn gulosa and L. helluo, only the simultaneous perception of both tactile and tacto-chemical stimuli suffices. Visual stimuli play no part in eliciting courtship. h. The condition in the Thomisids is in all probability similar to that in the preceding group of Lycosids. (3) a. In the case of those species in which contact chemoperception occurs it is shown that perception is not limited to the tarsi. Such stimuli can be perceived on all the segments of the legs as well as on the abdomen. From the known distribution of the slit sense organs it is probable that they are the chemoreceptors involved in courtship.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden die 5´- und 3´-Enden 23 ausgewählter Transkripte des halophilen Archaeons Halobacterium salinarum bestimmt. Die Daten wurden dazu verwendet, die Längen der untranslatierten Bereiche zu ermitteln, Konsensussequenzen für die Transkriptionsinitiation und -termination abzuleiten und die Rolle haloarchaealer UTRs bei der Translationsinitiation und -regulation zu untersuchen. Der experimentelle Ansatz wurde mit einer bioinformatischen Analyse des Genoms von H. salinarum vervollständigt. Dabei konnten die Konsensussequenzen der basalen Promotorelemente genauer definiert werden und ein neues Promotorelement konnte entdeckt werden. Weiterhin wurde ein Konsensusmotiv gefunden, welches wahrscheinlich für die Termination der Transkription wichtig ist. Alle 23 analysierten Transkripte hatten eine 3´-UTR mit einer durchschnittlichen Länge von 48 Nukleotiden und ihre 3´-Enden waren nicht posttranskriptionell modifiziert. Die experimentellen Ergebnisse und bioinformatischen Daten ergaben, dass die Mehrheit der haloarchaealen Transkripte keine 5´-UTR besitzt. Die meisten Transkripte mit 5´-UTRs enthielten unerwarteterweise keine Shine-Dalgarno (SD)-Sequenz. Die Analyse des H. salinarum Genoms machte deutlich, dass weniger als 10% aller Gene eine SD Sequenz vorrausgeht und dass sogar bei Genen, die distal im Operon liegen, meistens keine SD-Sequenz zu finden ist. Weiterhin wurde der Einfluss einer ausgewählten 5´-UTR ohne SD-Sequenz und einer 3´-UTR auf die Transkriptstabilität und die Translationseffizienz untersucht. Das Transkript mit 5´ UTR ohne SD-Sequenz wurde in H. salinarum effizient translatiert. In einer Studie an H. volcanii konnte das Gleiche für verschiedene 5´ UTRs ohne SD-Sequenz in Verbindung mit einem Reportergen gezeigt werden (Brenneis et al., 2007). An diesen Transkripten kann die Translation also nicht über den „bakteriellen“ Mechansimus durch Basenpaarung mit dem 3´-Ende der 16S rRNA initiiert werden. Im weiteren Verlauf der Arbeit wurde untersucht, ob es sich bei dem Mechanismus der Translationsinitiation an Transkripten mit 5´-UTR ohne SD-Sequenz um einen Scanning-Mechanismus wie bei Eukaryonten oder um einen neuen Mechanismus handelt. Für die Experimente wurde das zuvor erwähnte Reportergensystem aus H. volcanii verwendet. Neben AUG wurden GUG und UUG effizient als Startkodons an einem Transkript mit 5´-UTR genutzt, wohingegen AUG das einzige funktionierende Startkodon bei einem Transkript ohne 5´-UTR war. Verschiedene Deletionsversionen der 20 Nukleotide langen 5´-UTR wurden im Gegensatz zur kompletten 5´-UTR nur sehr ineffizient translatiert. Das Einfügen zusätzlicher AUGs stromaufwärts des natürlichen Startkodons hatte keinen Einfluss auf die Translationseffizienz am internen AUG. Ein zusätzliches AUG am 5´-Ende im gleichen Leseraster des natürlichen AUGs führte zur gleichzeitigen Nutzung beider Startkodons auf derselben mRNA. Eine stabile Haarnadelstruktur am 5´-Ende inhibierte die Translation nur am ersten AUG und hatte keinen Einfluss auf die Translationseffizienz am internen AUG. Zusammenfassend konnte durch die erhaltenen Ergebnisse ausgeschlossen werden, dass der Mechanismus der Translationsinitiation an Transkripten mit 5´-UTR ohne SD-Sequenz ein Scanning-Mechansimus wie bei Eukaryonten ist. Neben der Translationsinitiation an Transkripten ohne 5´-UTR und an Transkripten mit SD-Sequenz existiert also noch ein dritter, bis jetzt unbekannter Mechansimus zur Translationsinitiation in Haloarchaea. In initialen Versuchen zur genaueren Charakterisierung der drei verschiedenen Translationsinitiationsmechanismen, wurden Konstrukte hergestellt, bei denen alle drei verschiedenen Startkodons auf einer mRNA vorhanden sind. Es wurden erste Hinweise darauf gefunden, dass Stressbedingungen einen Einfluss auf die unterschiedlichen Initiationsmechansimen haben. Anders als erwartet führte die Mutation einer natürlichen SD-Sequenz nicht zu einer verminderten Translationseffizienz am entsprechenden Startkodon. Die Bestimmung des 5´-Endes eines Transkripts mit in silico vorhergesagter SD-Sequenz offenbarte, dass das Transkript keine 5´-UTR und somit auch keine SD-Sequenz besaß. Beide Ergebnisse machen deutlich, dass SD-Sequenzen eine noch viel geringere Rolle bei der haloarchaealen Translationsinitiation spielen, als anhand der Sequenz und UTR Analysen angenommen werden konnte.
Tiere und Menschen sind für das tägliche Überleben auf eine schnelle Bewertung und flexible Nutzung verschiedenster Umweltreize angewiesen. So nutzen Vögel, wie viele andere Tiere, sowohl den Magnetsinn als auch die Geometrie der Umgebung und Landmarken, um sich im Raum zu orientieren. Auch erfolgt eine schnelle und komplexe Auswertung des visuellen Inputs, beispielsweise, um bei der Futtersuche selektiv Futterkörner finden zu können. Unklar ist bislang, wie Raum- und Objektinformation in den beiden Hirnhälften verarbeitet werden und wie die Aufgabenteilung zwischen den Hemisphären aussieht. Zur Klärung dieser Thematik soll die vorliegende Arbeit beitragen, wobei die Versuche so angelegt wurden, dass mögliche, grundlegende Verarbeitungsstrategien unter zwei Gesichtspunkten betrachtet werden konnten: Zum einen wurden den Tieren prinzipiell unterschiedliche Aufgaben präsentiert, um über verschiedene Bereiche auf dem Gebiet der Raum- und Objektverarbeitung hinweg vergleichen zu können. Zum anderen wurde mit den beiden zurzeit wichtigsten Vogelmodellen gearbeitet, der Brieftaube (Columba livia) und dem Haushuhnküken (Gallus gallus). Dies erlaubt einerseits den Vergleich eigener Ergebnisse mit anderen Befunden innerhalb derselben Art, während andererseits auch Parallelen und Unterschiede zwischen verschiedenen Arten betrachtet werden können. Vögel eignen sich hierbei aufgrund ihrer Anatomie besonders gut für die Erforschung von Hemisphärenunterschieden. Durch ein nahezu vollständiges Überkreuzen der Sehnerven und das Fehlen eines Corpus callosum oder anderer funktionell entsprechender Strukturen zum Informationsaustausch zwischen den Hirnhälften wird der visuelle Input eines Auges überwiegend in der gegenüberliegenden Hirnhälfte verarbeitet. Lateralisation kann daher sehr leicht durch Abdecken eines Auges untersucht werden. Bei Brieftauben wurde die Repräsentation von Geometrie und Landmarken untersucht (Kapitel 2). Die Tiere lernten hierbei, das Zentrum einer quadratischen Arena mithilfe rein geometrischer Hinweise oder mittels einer Kombination von Geometrie und Landmarken zu finden. Durch Verändern der verfügbaren Informationsart wurde untersucht, welche Informationen die Tauben zum Lokalisieren des Zentrums nutzten. Die Ergebnisse zeigen mit einer beidseitigen Verarbeitung ein qualitativ anderes Muster der Repräsentation von Rauminformationen als bislang bei anderen Arten, wie z.B. dem Haushuhnküken, beschrieben. Ferner hing der relative Gebrauch von Geometrie und Landmarken in starkem Maße von der vorherigen Erfahrung der Tauben ab. In einer weiteren Studie wurde die Verarbeitung von Magnetkompassinformation bei Brieftauben untersucht (Kapitel 3). Hierbei wurde erstmals erfolgreich ein Versuchsdesign zur Laboruntersuchung entwickelt. Auch bei dieser Raumkognitionsaufgabe wurde ein Unterschied zu der bei anderen Arten gefundenen linkshemisphärischen Spezialisierung zugunsten einer Verarbeitung sowohl in der linken als auch in der rechten Hirnhälfte gefunden. Während die Tauben hierbei mit der rechten Hirnhälfte lediglich die richtige Achse wahrnahmen, erfassten sie mit der linken Hemisphäre die spezifische Richtung. Dies könnte die gefundene linkshemisphärische Überlegenheit im Freiland erklären. Erstmals bei Vögeln wurde beim Haushuhnküken in einem weiteren Versuch die hemisphärische Verarbeitung von Raumfrequenzinformation untersucht, die sowohl für die visuelle Raumorientierung als auch für das Objekterkennen von großer Bedeutung ist (Kapitel 4). Die Raumfrequenz ist hierbei allgemein als ein Maß für die Wiederholungen einer Struktur über eine bestimmte Strecke definiert und kann zur Charakterisierung beliebig komplexer Objekte verwendet werden. Die Küken wählten zwischen simultan dargebotenen Objekten, deren Oberflächen sich hinsichtlich ihrer Raumfrequenzen unterschieden. Die Ergebnisse weisen auf eine Spezialisierung der linken Hirnhälfte für hohe und der rechten Hirnhälfte für niedrige Raumfrequenzen hin. Aufgrund der Parallelen zu Befunden beim Menschen könnte dies auf eine gemeinsame Grundlage der Lateralisationsentwicklung bei Wirbeltieren hindeuten. Während sich die vorangehenden Studien der vorliegenden Arbeit mit Spezialisierungen der linken und rechten Hirnhälfte bei der Verarbeitung von Raum- und Objektinformation befassten, wurde in Kapitel 5 das Zusammenwirken von linker und rechter Hirnhälfte bei der selektiven Nahrungssuche untersucht. Hierbei konnte am Beispiel des Haushuhnkükens erstmals bei Vögeln Hemisphärenkooperation gezeigt werden, was als Hinweis darauf zu werten ist, dass eine bilaterale Repräsentation im Vogelhirn in komplexen Situationen, die eine rasche und effiziente Beurteilung des gesamten überschaubaren Bereichs erfordern, möglich ist. Insgesamt zeigen die Ergebnisse für mehrere wichtige Fragen der Lateralisationsforschung wie die Erfahrungsabhängigkeit, den Nachweis unterschiedlicher Lateralisationsmuster bei Brieftauben und Haushuhnküken in der geometrischen Orientierung oder die Kooperation der Hirnhemisphären, dass bisherige Ansichten über die Verarbeitung von Raum- und Objektinformation bei Vögeln einer kritischen Überarbeitung bedürfen.
Zusammenfassung (in German) Rostpilze sind obligate Parasiten auf vielen holzigen und krautigen Pflanzen und führen weltweit zu ernsten ökonomischen Schäden in der Landwirtschaft. Weltweit sind zurzeit sind ca. 100 Gattungen und 9000 Arten von Rostpilzen (Pucciniales, Basidiomycota) bekannt. Es gibt fünf verschiedene Entwicklungsstadien mit je eigener Morphologie: Spermogonium, Aecidium, Uredosporenlager, Teleutosporenlager und Basidium. Bei vielen Rostpilzen kommt es im Entwicklungsgang zu einem Wechsel zwischen zwei verschiedenen Wirtsarten. Die Spermogonien werden auf einem haploiden Myzel erzeugt, das sich nach der Infektion des Pflanzengewebes durch Basidiosporen entwickelt. In den Spermogonien entwickeln sich einzellige, monokaryotische, hyaline Spermatien, die in einem süßlichen Exudat ausgeschieden werden. Das Aecidium bildet einzellige, dikaryotische Aecidiosporen in Ketten. Bei der Keimung entwickeln sie dikaryotische Hyphen, welche entweder Uredosporen- oder Teleutosporenlager, aber nicht wieder Aecidien erzeugen. Die Uredosporen der Uredosporenlager dienen der Massenausbreitung, Infektion derselben Wirtsart und wiederholten Bildung neuer Uredosporenlager. Das Ornament der Uredosporen ist variabel: echinulat, verrucos, gestreift verrucos, zerfurcht, runzelig, labyrinthisch, pseudoreticulat oder reticulat. Teleutosporenlager und Teleutosporen sind das wichtigste Stadium für allgemeine Unterscheidungen und die Nomenklatur von Rostpilzen, da sie das sexuelle Stadium repräsentieren. Teleutosporen erzeugen Basidien und Basidiosporen. Teleutosporen sind morphologisch sehr variabel und präsentieren deshalb die nützlichsten zuverlässigen Eigenschaften zur Unterscheidung der Arten. Die Basidien entstehen größtenteils am distalen Ende der Teleutosporenzelle und sind transversal septiert. Die Basidiosporen sitzen auf Sterigmen auf den Basidienzellen und sind globos oder subglobos. Durch die hoch spezifische Abhängigkeit der Rostpilz-Arten von ihren Wirtspflanzen ist die Verbreitung der Rostpilze an die Verbreitung ihrer Wirte gebunden. Jedoch sind vollständige Lebens-Zyklen der Rostarten, mikromorphologische Details der oben genannten Stadien, Spektren der Wirtspflanzen und geographische Verbreitung unvollständig bekannt. Einige dieser offenen Fragen am Beispiel der Rostpilze Panamas zu beantworten ist das Ziel dieser Arbeit. Da für das relativ kleine Land Panama 9.500 Pflanzenarten bekannt sind, wird eine hohe Zahl an Rostpilzarten vermutet. Die Rostpilze Panamas wurden sporadisch von verschiedenen Mykologen studiert. Bis 2007 waren in Panama jedoch lediglich 25 Gattungen und 101 Arten von Rostpilzen bekannt. Für die vorliegende Arbeit wurden in den Jahren 2004 bis 2007 Rostpilze in Panama gesammelt, hauptsächlich in der Provinz Chiriquí im Westen Panamas. Insgesamt wurden 468 Belege geprüft, die 150 verschiedenen Arten von Rostpilzen entsprechen. 233 Belege wurden zwischen 2005 und 2007 im ppMP-Projekt (pflanzenparasitische Mikropilze Panamas) von M. Piepenbring, O. Perdomo, R. Mangelsdorff, T. Trampe und T. Hofmann gesammelt. 76 Belege wurden von M. Piepenbring zwischen 1998 und 2007 gesammelt. 1 Beleg wurde von R. Kirschner (2003) gesammelt. Zusätzlich wurden Belege aus Herbarien konsultiert, 30 Belege aus dem New York Botanical Garden (NYBG), 93 Belege aus den U.S. National Fungus Collections (BPI) und 35 Belege aus der Purdue University (PUR). In dieser Arbeit werden 30 Arten von Rostpilzen aus dem Westen Panamas detailliert beschrieben und durch rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen und Zeichnungen illustriert. Zwei davon sind neue Arten: Puccinia urochloae auf Urochloa decumbes (Poaceae) und Uromyces melampodii auf Melampodium costaricense (Asteraceae). Puccinia urochloae unterscheidet sich von den bekannten Puccinia-Arten durch diorchidioide Teleutosporen, Teleutosporenmaße sowie Paraphysen und Uromyces melampodii von anderen Uromyces-Arten durch die Teleutosporenmaße und Wirtsgattung. 28 Arten werden erstmalig für Panama dokumentiert: für Aecidium psychotriae auf Psychotria cf. carthagenensis (Rubiaceae), für Coleosporium verbesinae auf Verbesina gigantea (Asteraceae), für Crossopsora byrsonimatis auf Byrsonima crassifolia (Malphigiaceae), für Crossopsora uleana auf Solanum trizygum (Solanaceae), für Puccinia cordiae auf Cordia alliodora (Boraginaceae), für Puccinia cyperi-tagetiformis auf Cyperus odoratus (Cyperaceae), für Puccinia enixa auf Baccharis cf. pedunculata, für Puccinia inaudita auf Wedelia inconstans (Asteraceae), für Puccinia psidii auf Syzygium jambos (Myrtaceae), für Puccinia sp. 1 auf Aulonemia patriae (Poaceae), für Puccinia sp. 2 auf Carex longii (Cyperaceae), für Pucciniosira dorata auf Triumfetta bogotensis (Malvaceae), für Uredo ficina auf Ficus sp. (Moraceae), für Uredo hydrocotyles auf Hydrocotyle mexicana (Apiaceae), für Uredo incomposita auf Eleocharis sp. (Cyperaceae), für Uredo jatrophicola auf Jatropha curcas (Euphorbiaceae), für Uredo kyllingiae auf Kyllinga cf. odorata (Cyperaceae), für Uredo melinidis auf Melinis minutiflora (Poaceae), für Uredo notata auf Byrsonima crassifolia (Malpighiaceae), für Uredo peperomiae auf Peperomia glabella (Piperaceae), für Uredo proeminens auf Euphorbia heterophylla and E. hyssopifolia (Euphorbiaceae), für Uredo rubescens auf Dorstenia contrajerva (Moraceae), für Uredo yucatanensis auf Mimosa albida (Fabaceae), für Uromyces bidenticola auf Bidens pilosa (Asteraceae), für Uromyces ictericus auf Iresine celosiae (Amaranthaceae), für Uromyces sp. 1 auf Struthanthus sp. (Loranthaceae) und für Uromyces trifolii-repentis auf Trifolium repens (Fabaceae). Die Zahl der für Panama bekannten Rostpilze erhöht sich mit dieser Arbeit von 101 auf 131 Arten. Für fünf andere Rostpilze werden weltweit neue Wirtsarten genannt: Cordia spinescens als Wirt von Alveolaria cordiae, Eupatorium odoratum als Wirt von Cionothrix praelonga, Xylopia grandiflora als Wirt von Dasyspora gregaria, Cyperus diffusus als Wirt von Puccinia subcoronata, und Calathea indecora als Wirt von Puccinia thaliae. Die Artenvielfalt von Pflanzen in den Tropen ist noch nicht vollständig bekannt, und man kann keine Voraussagen machen oder feststellen, ob ein Gebiet artenreicher ist als andere. Die bescheidene Dokumentation von Rost-Pilzen in Panama beruht auf einem Mangel an Inventuren im Gebiet. Die in Panama am häufigsten vertretenen Wirts-Familien sind die Asteraceae, Cyperaceae, Fabaceae und Poaceae. Die Asteraceae, mit 303 Arten die sechstgrößte Pflanzenfamilie in Panama, haben die größte Zahl der Wirtsarten von Rost-Pilzen in Panama mit 24 Rostarten, nämlich in den Gattungen Cionothrix, Coleosporium, Dietelia, Endophyllum, Puccinia und Uromyces. Die Fabaceae jedoch präsentieren die höchste Zahl der Rost-Gattungen in Panama (Ateloucada, Dicheirinia, Phakopsora, Puccinia, Uraecium, Uredo, Uromyces und Uropyxis) mit 23 Rostarten. Die Fabaceae sind mit einer Gesamtzahl von 487 Arten in Panama die zweitgrößte Pflanzenfamilie. In dieser Studie wurden rasterelektronenmikroskopische Beobachtungen der Morphologie und Ornamentierung von Sporen durchgeführt. Echinulate und verrucose Ornamentierung sind mit dem Lichtmikroskop bei gewissen Arten von Pilzen schwierig zu unterscheiden. Das beobachtete Ornament ist jeweils spezifisch für die Art. Die asexuell gebildeten Uredosporenlager und Uredosporen sind in der Regel das zahlenmäßig am häufigsten anzutreffende Entwicklungsstadium und seine Merkmale sind genügend unveränderlich und unterschieden, um sie taxonomisch zu verwenden. Die taxonomisch nützlichsten Eigenschaften von Uredosporen sind: die Form und Größe der Spore, die Farbe und Stärke der Sporen-Wand, ihre Oberflächenornamentierung, die Zahl und Verteilung der Keimporen. Die Anwesenheit von Paraphysen ist bei Rost-Pilzen taxonomisch nicht wichtig. In den beobachteten Belegen sind Paraphysen sowohl in Uredo- als auch in Teleutosporenlagern vorhanden, allerdings am häufigsten in Uredosporenlagern. Bestimmte Merkmale der Paraphysen können jedoch taxonomisch wichtig sein. In unserer Analyse fanden wir Arten mit pigmentierten Paraphysen bei Crossopsora uleana, Puccinia sp. 1, Uredo jatrophicola, Uredo yucatanensis und Uromyces melampodii. Crossopsora uleana hat verzweigte Paraphysen. Für die Identifikation der Rostpilze ist es notwendig und wesentlich, die Wirtspflanzen zu identifizieren. Dennoch können viele Pflanzenproben nicht leicht identifiziert werden, da viele steril sind, und in den meisten Fällen sind blühende oder fruchtenden Teile für die Pflanzenbestimmung wesentlich. Viele Rostpilzarten wurden in der Vergangenheit sehr knapp und unvollständig, mit irreführenden Angaben und ungenauen Wirtsdaten beschrieben. Rostpilze können im Feld leicht erkannt werden. Es gibt wenige Ausnahmen, die mit anderen pathogenen Pilzen verwechselt werden können. Solch ein Beispiel ist Stigmina anacardii, ein imperfekter Pilz mit oberflächlich ähnlicher Morphologie wie Rostpilze, aber mit Beziehung zu den Ascomycota. Basidien und Basidiosporen von Alveolaria cordiae werden erstmals illustriert und dokumentiert. Am Beispiel von Dasyspora gregaria konnte erstmals eine fein warzige Ornamentierung der Basidiosporen bei Rostpilzen aufgezeigt werden. Resumen (in Spanish) Especies de Pucciniales son hongos parásitos de plantas del grupo Basidiomycota. En esta tesis 30 especies de Pucciniales recientemente colectadas en el Oeste de Panama se presentan con descripciones detalladas, microscopia electrónica de barrido y dibujos. De estas, 2 son nuevas especies: Puccinia urochloae y Uromyces melampodii. Además, 28 especies se citan por primera vez para Panama: Aecidium psychotriae, Coleosporium verbesinae, Crossopsora byrsonimatis, Crossopsora uleana, Puccinia cordiae, Puccinia cyperi-tagetiformis, Puccinia enixa, Puccinia inaudita, Puccinia paupercula, Puccinia psidii, Puccinia sp. 1, Puccinia sp. 2, Pucciniosira dorata, Uredo ficina, Uredo hydrocotyles, Uredo incomposita, Uredo jatrophicola, Uredo kyllingiae, Uredo melinidis, Uredo notata, Uredo peperomiae, Uredo proeminens, Uredo rubescens, Uredo yucatanensis, Uromyces bidenticola, Uromyces ictericus, Uromyces sp. 1 y Uromyces trifolii-repentis. Asi el numero de especies de Pucciniales conocidas para Panama aumenta de 101 a 131. En 5 especies diferentes de hongos se descubrieron nuevas especies en plantas hospederas: Cordia spinescens para Alveolaria cordiae, Eupatorium odoratum para Cionothrix praelonga, Xylopia gradiflora para Dasyspora gregaria, Cyperus diffusus para Puccinia subcoronata, y Calathea indecora para Puccinia thaliae. La especie Dasyspora gregaria es reportada con basidiosporas finamente verrucosas por primera vez en royas y la especie Alveolaria cordiae, una especie pobremente conocida es reportada, descrita e ilustrada con detalles por primera vez sobre Cordia spinescens en Panama.
Naturschutz in Germany
(1936)
Das Leben aller Organismen wird grundlegend durch den tages- und jahreszeitlich bedingten Wechsel der Beleuchtungsverhältnisse geprägt. Die Anpassung der Stoffwechselprozesse und Verhaltensweisen an diese Oszillationen erfolgt nicht passiv, sondern wird durch eine innere Uhr gesteuert. Tageszeitliche Rhythmen, die auch ohne den Einfluss äußerer, periodisch verlaufender Umgebungsreize (Zeitgeber) ablaufen, werden als zirkadiane Rhythmen bezeichnet. Im Säugetier steuert ein endogener Rhythmusgenerator im Nucleus suprachiasmaticus (SCN) zirkadiane Rhythmen, indem er periphere Oszillatoren miteinander synchronisiert. Auf molekularer Ebene besteht dieser endogener Rhythmusgenerator aus Aktivatoren (BMAL1 und CLOCK/NPAS2) und Inhibitoren (PER1/2 und Cry1/2), die in Rückkopplungsschleifen die Grundlage für die Rhythmogenese steuern. Die Synchronisation dieses molekularen Uhrwerkes an die Umgebungszeit erfolgt durch Licht, das in der Retina wahrgenommen und an das SCN weitergeleitet wird. Die Signaltransduktionskaskaden nach einem Lichtpuls in der frühen und der späten Nacht unterscheiden sich dabei wesentlich: Ein Lichtpuls während der frühen Nacht führt zu einer erhöhten Freisetzung von Ca2+-Ionen über Ryanodin Rezeptoren (RYR), während ein Lichtpuls während der späten Nacht zu einer erhöhten Guanylylcyclase Aktivität führt. Um zu untersuchen, wie der endogene Rhythmusgenerator seinen Lichteingang reguliert, wurde die Licht-vermittelte Phasenverzögerung in BMAL1+/+- (profizienten) und BMAL1-/-- (defizienten) Mäusen untersucht. Die Befunde aus den in-situ Hybridisierungsstudien, RTQ-PCR und immunhistochemischen Untersuchungen dieser Arbeit zeigten, dass in BMAL1-/--Mäusen die Licht-induzierte mPer-Expression während der frühen Nacht selektiv beeinträchtigt ist. Zudem konnte gezeigt werden, dass die mRNA- und Proteinmengen von RYRs in BMAL1-/--Mäusen dramatisch reduziert waren. Ryr1:: und Ryr2::Luciferase-Reportersstudien zeigten darüber hinaus, dass die Ryr-Expression durch CLOCK/BMAL1 aktiviert und durch CRY1inhibiert werden kann. Diese Ergebnisse liefern den ersten Beweis dafür, dass der endogene Rhythmusgenerator des Säugers die Signalübertragung seines eigenen Lichteingangs regulieren kann. Weiterhin wurde in dieser Arbeit die ontogenetische Entwicklung des endogenen Rhythmusgenerators im SCN und in einem Melatonin-abhängigen peripheren Oszillator, der PT, untersucht und miteinander verglichen. Dazu wurden die Uhrengenproteine im fetalen (E18), postnatalen (P2 & P10) und adulten SCN und in der PT von C3H-Mäusen zu vier verschiedenen zirkadianen Zeitpunkten mittels Immunhistochemie untersucht. Die Anzahl immunreaktiver SCN-Zellen gegen alle untersuchten Uhrengenproteine (außer BMAL1) war im Fetus signifikant niedriger, als in der adulten Maus. Auch im SCN neonataler (P2) Mäuse erreichte die Anzahl immunreaktiver Zellen noch nicht das Niveau der adulten Maus. Erst 10 Tage nach der Geburt (P10) zeigen alle Uhrengenproteine im SCN ein adultes Verteilungsmuster. Offenbar reift das Uhrwerk im SCN von Mäusen graduell während der postnatalen Entwicklungsphase. Dabei besteht eine zeitliche Korrelation zwischen der Reifung des endogenen Rhythmusgenerators im SCN und der Ausbildung von inter-suprachiasmatischen und retino-suprachiaamatischen neuronalen Kontakten. Im Gegensatz zum SCN zeigte der Melatonin-abhängigen Oszilllator in der PT bereits im Fetus einen nahezu vollständig ausgeprägten Rhythmus der Uhrengenproteine. Da das fetale Pinealorgan noch nicht zur rhythmischen Melatonin-Synthese fähig ist, liegt es nahe, dass das mütterliche Melatonin die rhythmische Expression der Uhrengene in der fetalen PT reguliert. Wie in vitro Untersuchungen an PER2::LUCIFERASE-Mäusen zeigten, hat das mütterliche Melatonin offenbar auch einen modulierenden Einfluss auf den fetalen SCN. Bei diesen Mäusen konnte im fetalen und postnatalen SCN ein zirkadianer Rhythmus in der PER2-Synthese nachgewiesen werden, der eine relativ lange Periodenlänge aufwies und nach 3 Tagen zum Erliegen kam. Eine Stimulation mit Melatonin führte zu einer deutlichen Verkürzung der Periodenlänge im PER2-Rhythmus. Folglich scheint das mütterliche Melatonin eine wichtige Quelle für Informationen der Umgebungszeit im Fetus zu sein. Um die Uhrengenexpression während der Maus-Ontogenese in vitro auf zellulärer Ebene darzustellen, wurde in dieser Arbeit zudem ein vom murinen Per2-Promoter angetriebenes DsRed- Reportersystem etabliert und der Versuch begonnen, eine darauf basierende transgene Maus zu generieren.
RNA interference (RNAi) is triggered by recognition of double-stranded RNA (dsRNA), and elicits the silencing of gene(s) complementary to the dsRNA sequence. RNAi is thought to have emerged as a way of safeguarding the genome against mobile genetic elements and viral infection, thus maintaining genomic integrity. dsRNA is first processed into small interfering RNAs (siRNA) by the enzyme Dicer. siRNAs are ~21 to 25 -nt long, and contain a signature 5’ phosphate group and a two nucleotide long 3’ overhang (Bernstein et al., 2001). The siRNA is then loaded into the RNA-induced si-lencing complex (RISC), of which Argonaute is the primary catalytic component (Liu et al., 2004). Energetic asymmetry of the siRNA ends allows for its directional loading into RISC (Khvorova et al., 2003; Schwarz et al., 2003). Argonaute cleaves the passen-ger strand of the siRNA, leaving the guide strand of the siRNA bound to RISC (Gregory et al., 2005; Matranga et al., 2005; Rand et al., 2005). This single-stranded guide strand siRNA bound to Argonaute is able to recognize target mRNA in a sequence-specific manner, and cleaves the mRNA. Argonaute 2 in complex with single-stranded siRNA is sufficient for mRNA recognition and cleavage, thus forming a minimal RISC (Rivas et al., 2005). miRNAs, endogenously expressed small RNA genes which typically contain mismatches and non-Watson-Crick base pairing, are processed by this general pathway, although typically modulate gene expression by translational repression as opposed to cleavage of their target mRNA. The number of Argonaute genes is highly variable between species, ranging from one in S. pombe to twenty-seven in C. elegans. Earlier crystal structures of Argonaute apoen-zymes show the architecture of Argonaute to be a multidomain protein composed of N terminal, PAZ, MID, and PIWI domains (Song et al., 2004; Yuan et al., 2005). These multi-domain proteins are present in both prokaryotic and eukaryotic organisms. The role of Argonaute proteins in prokaryotes is still unknown, but based similarity to eu-karyotic Argonautes, they may also be involved in nucleic acid-directed regulatory pathways. These proteins have served as excellent models for learning about the struc-ture and function of this family of proteins. RNAi has found a widespread application for the simple yet effective knockdown of genes of interest. The catalytic cycle of RISC requires the binding of a number of different nucleotide structures to Argonaute, and we expect Argonaute to undergo a number of conforma-tional changes during the cycle of mRNA recognition by RISC (Filipowicz, 2005; Tom-ari and Zamore, 2005). Nevertheless, it remains unclear how the multi-domain ar-rangement of Argonaute recognizes and distinguishes between single-stranded and dou-ble-stranded oligonucleotides, which correspond to the Dicer-processed siRNA product, guide strand siRNA, and the guide strand / mRNA duplex. The Argonaute protein from Aquifex aeolicus was cloned, expressed, crystallized and solved by molecular replacement. Relative to earlier Argonaute structures, a 24° reorientation of the PAZ domain in this structure opens a basic cleft between the N-terminal and PAZ domains, exposing the guide strand binding pocket of PAZ. A 5.5-ns molecular dynamics simulation of Argonaute showed a strong tendency of the PAZ and N-terminal domains to be mobile. Binding of single-stranded DNA to Argonaute was monitored by total internal reflection fluorescence spectroscopy (TIRFS). The experi-ments showed biphasic kinetics indicative of large conformational changes, and re-vealed a hotspot of binding energy corresponding to the first 9 nucleotides, the so-called “seed region” most crucial for sequence-specific target recognition. As RNAi may have evolved as a way of safeguarding the genome viral infection, it is not surprising that viruses have evolved different strategies to suppress the host RNAi response in the form of viral suppressor protein. (Hock and Meister, 2008; Lecellier and Voinnet, 2004; Rashid et al., 2007; Song et al., 2004; Vastenhouw and Plasterk, 2004). These viral suppressors are widespread, having been identified in a number of different viral families. Not surprisingly, they generally share little sequence homology with one another, although they appear to exist as oligomers built upon a ~ 100-200 amino acid protomer. Tomato aspermy virus, a member of the Cucumoviruses, encodes for protein 2B (TAV 2B, 95 a.a., ~11.3 kDa) that acts as an RNAi suppressor. Intriguingly, a similar genomic arrangement is seen in RNAi suppressors in the Nodaviruses, a family of viruses that can infect both plants and animals, such as Flock house virus b2 (FHV b2). The 2B and b2 proteins are both derived from a frameshifted ORF within the RNA polymerase gene (Chao et al., 2005). In spite of this genomic similarity, the 2B and b2 proteins share little sequence identity, and it is not well understood how the Cucumovirus 2B proteins suppress RNAi. To address how TAV 2B suppresses RNAi, the oligonucleotide-binding properties of TAV 2B were studied. TAV 2B shows a preference for double-stranded RNA oligonucleotides corresponding to siRNAs and miRNAs, and also binds to single-stranded RNA oligonucleotides. A stretch of positively charged residues between amino acids 20-30 are critical for RNA binding. Binding to RNA oligomerizes and induces a conformational change in TAV 2B into a primarily helical structure. These studies sug-gest that suppression of RNAi by TAV 2B may occur by targeting different stages of the RNAi pathway. TAV 2B falls under the category of more general RNAi suppres-sors, with potentially multiple targets for suppression.
Die vaskuläre NADPH-Oxidase ist eine wichtige Quelle für reaktive Sauerstoff-Spezies (ROS). Viele dieser Daten wurden unter Verwendung des Inhibitors Apocynin (4'-Hydroxy-3' methoxyacetophenon) erhoben, dessen Wirkungsweise jedoch nicht bekannt war. In dieser Arbeit wurde der Mechanismus der Hemmung der vaskulären NADPH-Oxidase näher untersucht, sowie nach weiteren Inhibitoren gesucht. In HEK293-Zellen wurden die NADPH-Oxidase-Isoformen Nox1, Nox2, Nox4, Duox1 oder Duox2 überexprimiert und die von den Zellen produzierten Radikale durch verstärkte Chemilumineszenz gemessen. Hierbei wurde festgestellt, dass Apocynin die Produktion von Superoxidanionen nicht hemmt, aber die Detektion von Wasserstoffperoxid- oder Hydroxylradikalen beeinflusst. Wenn die Radikale durch Xanthin/Xanthin-Oxidase oder nicht-enzymatische Systeme generiert wurden, beeinflusste Apocynin direkt die Peroxid-, aber nicht die Superoxid-Detektion. In Leukozyten ist Apocynin ein Pro-Pharmakon, das durch Myeloperoxidase (MPO) aktiviert werden kann. Dieser Prozess führt zur Bildung eines Apocyninradikals, das zu einem Dimer umgewandelt wird. Allerdings kann man aufgrund der hohen Reaktivität des Radikals nur das Dimer nachweisen. Endothelzellen und glatte Muskelzellen sind nicht in der Lage dieses Dimer zu bilden und können daher Apocynin nicht aktivieren. In Nox-überexprimierenden HEK293-Zellen konnte die Dimer-Bildung gezeigt werden, wenn MPO zugegeben wurde. Apocynin kann ohne MPO-Zugabe nur die NADPH-Oxidase in Leukozyten hemmen und wirkt in vaskulären Zellen als Antioxidans. Tatsächlich wurde in vaskulären glatten Muskelzellen die Aktivierung der redoxsensitiven Kinasen p38-MAP-Kinase, Akt und Erk1/2 durch Wasserstoffperoxid und durch den intrazellulären Radikal-Generator Menadion in Anwesenheit von Apocynin verhindert. Des Weiteren wurde untersucht, ob Cyclooxygenase 2 (COX-2), die eine ähnliche Peroxidase-Domäne wie MPO besitzt, mit Apocynin interagiert. Die COX-2-Aktivität wurde durch Apocynin gehemmt. In COX-2 überexprimierenden HEK293- Zellen wurden die Superoxidanion- sowie die Wasserstoffperoxid-Bildung durch Apocynin völlig gehemmt. Allerdings konnte durch die Peroxidaseaktivität von COX-2 Apocynin nicht aktiviert und somit kein Dimer nachgewiesen werden. Diese Beobachtung unterstützt ferner die unspezifische Natur der Nox-Hemmung durch Apocynin.Intravenös appliziertes Apocynin in Mäusen und Schweinen führte zu einer Aktivierung von Apocynin. In vivo wirkt Apocynin somit als möglicher Nox2-Inhibitor und als Antioxidans. Flavonoide, insbesondere die des Katechol-Typs, in dem der B-Ring monomethyliert ist, haben eine ähnliche Struktur wie Apocynin. Daher wurde in dieser Arbeit auch das Potenzial der Flavonoide Epicatechin, 3'-O-Methyl-Epicatechin, Procyanidin B2 und Isorhamnetin als Inhibitoren der NADPH-Oxidase analysiert. Nox-überexprimierende HEK293-Zellen (Nox1, Nox2 sowie Nox4) wurden mit verschiedenen Flavonoiden inkubiert und die ROS-Bildung mittels verstärkter Chemilumineszenz gemessen. Epicatechin und Procyanidin B2 hemmten die Radikal-Detektion der verschiedenen Nox-Isoformen in allen Detektionssystemen. Isorhamnetin hemmte die Radikal-Detektion durch Nox1 nur leicht, allerdings wurde die Bildung der Radikale durch Nox4 und Nox2 fast komplett blockiert. 3'-O-Methyl-Epicatechin wies die schwächste antioxidative Wirkung auf. Es hemmte zwar die Wasserstoffperoxidbildung, jedoch kaum die Nox1- und Nox2-abhängige Superoxidanion-Bildung. Keine der getesteten Substanzen konnte den „respiratorischen Burst“ in mit Phorbolmyristatacetat stimulierten Leukozyten blockieren. Diese Daten deuten darauf hin, dass Apocynin und Katechine potente Antioxidantien für Wasserstoffperoxid, aber keine spezifischen NADPH-Oxidase- Hemmer in vaskulären Systemen sind.
The reggie protein family consists of two homologous members, reggie-1 and reggie-2, also termed flotillin-2 and flotillin-1, respectively, that are ubiquitously expressed and evolutionarily well conserved, suggesting an important but so far ill-defined function. In various cell types, both reggies have been found to be constitutively associated with lipid rafts by means of acylation modifications and oligomerization. Lipid rafts are glycosphingolipid- and cholesterol-rich membrane microdomains which have been implicated in several cellular processes including membrane transport and signal transduction through growth factor receptors. However, the molecular details of these processes are still poorly understood. With the observation that reggies colocalize with activated glycosylphosphatidylinositolanchored proteins (GPI-APs) and Fyn kinase in rafts, a role for these proteins in signaling events has been suggested. In agreement with that, we have previously shown that reggie-1 becomes multiply tyrosine phosphorylated by Src kinases in response to epidermal growth factor (EGF) stimulation, pointing to a function for reggie-1 in growth factor signaling. Furthermore, overexpression of reggie-1 enhances spreading on fibronectin substrate in a tyrosine-dependent manner, thus revealing a role for reggie-1 in regulation of actin cytoskeleton through growth factor receptors. Due to the similarity shared by reggie proteins at amino acid level and to their ability to form hetero-oligomeric complexes, the first aim of this study was to analyze the putative tyrosine phosphorylation of reggie-2 in growth factor stimulated cells. Similarly to reggie-1, reggie-2 was found to be multiply tyrosine phosphorylated by Src kinase and to exist in a molecular complex with Src, with the degree of co-immunoprecipitation dependent on the activity of Src. Recent studies from us have also shown that administration of EGF results in the endocytosis of reggie-1 from the plasma membrane into endosomes, which is in line with a proposed role for reggies in membrane trafficking processes. In order to characterize in detail the endocytic mechanism that mediates the uptake of reggie-1, the dependency of reggie-1 endocytosis on clathrin and dynamin was investigated by means of overexpressing a variant form of Eps15 or a dominant negative form of dynamin-2. In either case the translocation of reggie-1 into endosomes in response to EGF was not affected, and this, together with the results that reggie-1 colocalized with cholera toxin (CTX) but not with transferrin receptor (TfnR) during EGF signaling, indicates that reggie-1 is taken up by means of a dynaminindependent, raft-mediated pathway. These findings are very well in line with recent data showing the pathway of entry into cells of reggie-2 as a raft-mediated endocytic pathway. The endocytosis of reggie-2 in response to EGF was also analyzed in this study. Similarly to reggie-1, in growth factor stimulated cells reggie-2 underwent a translocation from the plasma membrane to endosomes where the two reggies were found to colocalize with each other, suggesting that epidermal growth factor signaling might trigger the endocytosis of reggie oligomers. In addition, colocalization with both the late endosomal marker LAMP3/CD63 and epidermal growth factor receptor (EGFR) was detected, again indicating a function for reggies in signal transduction through growth factor receptors. EGFR has been reported to localize in rafts but, although this association is thought to be functional during EGF stimulation, how segregation of EGFR into rafts modulates its endocytosis and signaling is still under debate. Since reggie oligomers have recently been suggested to define a raft subtype, a further aim of this study was to investigate whether the depletion of reggies by means of small interfering RNA could interfere with the signaling and the trafficking through EGFR. Knockdown of reggie-2 resulted in an altered tyrosine phosphorylation of EGFR in response to EGF, while the degree of ubiquitination was not affected. Less efficient phosphorylation of tyrosine residues, especially of those which are docking sites for Grb2 and Shc, led in turn to an impaired activation of p38 and ERK1/2 MAPKs. Depletion of reggie-2 did not affect the early trafficking of activated EGFRs, with receptors being endocytosed and delivered to late endosomes as efficiently as in control cells. This would be in line with the normal degree of ubiquitination observed for EGFR, as ubiquitin moieties have been proposed to represent sorting tags that ensure receptor endocytosis into early endosomes and its proper intracellular trafficking. On the contrary, after prolonged EGF stimulation, depletion of reggie-2 resulted in a decreased downregulation of both receptor-bound ligand and EGFR, and in their accumulation in intracellular vesicles, thus pointing to a role for reggie-2 in the degradative pathway. Taken all together, these data ndicate that the association of EGFR with reggie-microdomains is likely to be important for proper receptor trafficking and signaling.
Distribution and variation in deer (Genus Odocoileus) of the Pacific Coastal Region of North America
(1936)
A generic drug product (World Health Organization (WHO) terminology: multisource product) is usually marketed and manufactured after the expiry date of the innovator’s patent. Generic drugs are less expensive than the innovator products because generic manufacturers do not have to amortize the investment costs of research, development, marketing, and promotion. Multisource products must contain the same active pharmaceutical ingredients (APIs) as the original formulation and have to be shown to be interchangeable with the original formulation. Multisource products have to be shown bioequivalent to the innovator counterpart with respect to pharmacokinetic and pharmacodynamic properties. Multisource products are therefore identical in dose, strength, route of administration, safety, efficacy, and intended use. Bioequivalence can be demonstrated by in vitro dissolution, pharmacokinetic, pharmacodynamic or clinical studies. Since 2000, the U.S. Food and Drug Administration (FDA) allows the approval of certain multisource products solely on the basis of in vitro studies, i.e. by waiving in vivo studies in humans (“Biowaiver”), based on the Biopharmaceutics Classification Scheme (BCS). The BCS characterizes APIs by their solubility and permeability in the gastrointestinal tract (GIT). The different BCS Classes I-IV (Class I: high solubility, high permeability; Class II: low solubility, high permeability; Class III: high solubility, low permeability and Class IV: low solubility, low permeability) result from all possible combinations of high and low solubility with high and low permeability. Since the adoption of the BCS by the FDA in 1995, the BCS criteria have been under continuous development. In 2006, the WHO has released the most recent bioequivalence guidance including relaxed criteria for bioequivalence studies based on modified BCS criteria. According to this guidance, APIs belonging to the BCS classes I – and under defined conditions - II and III – are eligible for a biowaiver-based approval. The principal objective of this work was to characterize the first-line anti tuberculosis APIs, isoniazid, pyrazinamide, ethambutol dihydrochloride and rifampicin, according to their physicochemical, biopharmaceutical, pharmacokinetic and pharmacological properties and to classify them according to the BCS. Ethambutol dihydrochloride and isoniazid were classified as borderline BCS class I/III APIs. Pyrazinamide was classified as a BCS class III and rifampicin as a BCS class II API. Based on the BCS classification and the additional criteria defined in the WHO bioequivalence guidance, the possibility of biowaiver-based approval for immediate release (immediate release) solid oral dosage forms containing the first-line antituberculosis drugs was evaluated. A biowaiver-based approval with defined constraints was recommended for immediate release solid oral dosage forms containing isoniazid (interaction with reducing sugars), pyrazinamide and ethambutol dihydrochloride (relative narrow therapeutic index). Rifampicin was classified as a BCS class II API, and it was concluded that rifampicin containing solid oral immediate release drug products as well as Scale-Up and Post-Approval Changes (SUPAC) changes should not be approved by a biowaiver on the following basis: (i) its solubility and dissolution are highly variable due to polymorphism and instability, (ii) concomitant intake of food and antacids reduces its absorption and bioavailability, (iii) no in vitro predictive dissolution test has been found which correlates to in vivo absorption and (iv) several publications reporting cases of non-bioequivalent and bioinequivalent rifampicin products have been located in the literature. Thus, it is recommended that bioequivalence of rifampicin containing solid oral immediate release drug products should be established by in vivo pharmacokinetic studies in humans. This risk-benefit benefit assessment of a biowaiver-based approval was presented as a poster at the American Association of Pharmaceutical Scientists (AAPS) 2005 and subsequently published as “Biowaiver Monographs” in the Journal of Pharmaceutical Sciences. Based on the assessment of the dissolution properties of the antituberculosis drugs for a biowaiver approval, quality control dissolution methodologies for the International Pharmacopoeia (Pharm. Int.) were developed, presented at the WHO expert meeting and adopted in the Pharm. Int. (http://www.who.int/medicines/publications/pharmprep/OMS_TRS_948.pdf). Additionally, preliminary biowaiver recommendations were also developed for four firstline antimalarial drugs listed on the WHO Essential Medicines List (EML): Quinine, as both the hydrochloride and sulphate, and proguanil hydrochloride were classified as borderline BCS class I/III APIs. Since quinine is a narrow therapeutic index drug and many cases of non-bioequivalence have been reported in the literature, a biowaiverbased approval was not recommended. For solid oral immediate release dosage forms containing proguanil a biowaiver-based approval was recommended under the condition that they dissolve very rapidly. Primaquine phosphate was classified as a BCS class I API. Therefore, a biowaiver-based approval was recommended for immediate release solid oral dosage forms containing primaquine phosphate. Mefloquine hydrochloride was classified as a basic, BCS class IV/II API, making it ineligible for the biowaiver. Additionally, reports of non-bioequivalence and a narrow therapeutic index were found in the scientific literature. Consequently, bioequivalence of solid oral immediate release dosage forms containing mefloquine hydrochloride should be established by in vivo pharmacokinetic studies. The results for quinine hydrochloride and sulphate, proguanil hydrochloride, primaquine diphosphate and mefloquine hydrochloride were presented as a poster at the Pharmaceutical Sciences World Congress (PSWC) 2007 and published as a WHO Collaborating Center Report in June 2006. The aim of this project was to collect, evaluate, generate and publish relevant information for a biowaiver-based approval of essential medicines in order to provide a summary to local regulatory authorities. This information complements the selected list of essential medicines by providing information about the biopharmaceutical properties and pharmaceutical quality of solid oral immediate release dosage forms containing these APIs. The aim of the biowaiver project, inspired by the WHO and brought in life by the International Pharmaceutical Federation (FIP), is to enable access to essential medicines in standardized quality at an affordable price. In this work, a significant contribution to this aim in the form of four biowaiver monographs for the antituberculosis drugs and several reports on the antimalarials has been achieved.
In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass bei verschiedenen Hämostasedefekten eine unterschiedliche Aktivierung des Gerinnungssystems besteht. So wiesen Personen mit heterozygoter Prothrombin-Mutation (G20210A) eine massiv erhöhte Thrombinbildung auf, während sie in den üblichen Globaltests (Prothrombinzeit (PT) und aktivierte partielle Thromboplastinzeit (aPTT)) und der Thrombinzeit (TZ) nicht pathologisch waren. Bei Personen mit reaktiv aktiviertem Gerinnungssystem war ebenfalls eine erhöhte Thrombinbildung nachweisbar, zudem war die aPTT verkürzt. Dagegen zeigten Personen mit Antiphospholipidsyndrom und Personen mit heterozygoter/homozygoter FV-Leiden-Mutation eine leicht gesteigerte Thrombinbildung, ferner waren die anderen plasmatischen Tests (PT, aPTT, TZ), außer der Lupus-Antikoagulans-sensitiven aPTT, unauffällig. In dieser Arbeit wurde mit dem Thrombingenerierungstest (TGT) eine Methode etabliert und evaluiert, um die in-vitro Wirksamkeit neuer Antithrombotika auf die Blutgerinnung zu untersuchen. Die verwendeten Antithrombotika repräsentieren 3 Klassen oral applizierbarer, niedermolekularer Substanzen: 1. Thrombininhibitoren (Dabigatran und Melagatran) 2. FXa-Inhibitoren (Rivaroxaban und Apixaban) 3. Duale Thrombin/FXa-Inhibitoren (BR4965 und BR4966) Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass Antithrombotika je nach Wirkmechanismus (FXa-Hemmung, Thrombinhemmung oder duale Thrombin/FXa-Hemmung) unterschiedliche Effekte auf die TGT-Parameter ETP (endogenes Thrombinpotential) und PEAK (größte Thrombinbildungsgeschwindigkeit) haben. Während der PEAK gut geeignet war, die antihämostatische Wirkung von selektiven FXa-Inhibitoren abzubilden, wurde das ETP durch die FXa-Inhibitoren nicht so stark beeinflusst, insbesondere in plättchenarmen Plasma (PPP). Im Gegensatz dazu hatten die selektiven Thrombininhibitoren eine gute dosisabhängige Wirkung auf das ETP, jedoch keine auf den PEAK. Mehr noch wurde für Inhibitoren mit thrombinhemmender Komponente beobachtet, dass sie den PEAK der Thrombinbildung erhöhen statt reduzieren, wenn sie in niedrigen Konzentrationen zugegeben wurden. Dieses Phänomen war umso stärker ausgeprägt, je höher die Thrombinselektivität der Substanz war. Erwartungsgemäß zeigten die beiden dualen Thrombin/FXa-Inhibitoren sowohl Eigenschaften von FXa-Inhibitoren, als auch von selektiven Thrombininhibitoren, wobei die Substanz BR4965 in ihrer Wirkung eher den FXa-Inhibitoren ähnelte und BR4966 eher den selektiven Thrombininhibitoren. In PPP und PRP (plättchenreichem Plasma) von Personen mit aktiviertem Gerinnungssystem (heterozygote/homozygote FV-Leiden Mutation, heterozygote Prothrombin-Mutation oder reaktiv aktiviertes Gerinnungssystem) zeigten die Antithrombotika ähnliche Effekte auf die Thrombinbildung wie bei gesunden Probanden. Lediglich in PRP von Patienten mit Antiphospholipidsyndrom verursachten die Inhibitoren eine stärkere Hemmung der Thrombinbildung, insbesondere die FXa-Hemmer. Der Einfluss des FXa-Inhibitors Rivaroxaban auf die PT erwies sich als dosisabhängig und korreliert eng mit dem Plasmaspiegel, so dass mit diesem Globaltest ein einfacher Monitoring-Test zur Verfügung steht. Es ist aber zu beachten, dass die PT in Sekunden abgelesen werden muss, denn nur für eine Ablesung in Sekunden, aber nicht in % (= Quick-Wert) ergab sich eine enge Korrelation mit den Plasmaspiegeln. Für das Monitoring von selektiven Thrombininhibitoren wie Dabigatran war die aPTT besser geeignet. Die Heparin-induzierte Thrombozytopenie Typ II (HIT Typ II) ist eine schwerwiegende Komplikation der Heparin-Therapie. Daher wurde untersucht, ob die neu entwickelten Antithrombotika auch das Risiko für die Enstehung einer HIT Typ II bergen. Hierzu wurde auf Basis der Thrombinbildung ein Testsystem entwickelt, in dem gezeigt wurde, dass Plättchenfaktor 4 (PF4) die gerinnungshemmende Aktivität von Heparinen, aber nicht die der neuen Antithrombotika neutralisiert. Hieraus ist zu schließen, dass PF4 an Heparine binden kann, aber nicht an die neuen Antithrombotika. Folglich sollte das Risiko einer HIT Typ II unter den neuen Antithrombotika gering sein, da hierfür zunächst Antikörper an den Komplex aus PF4 und Heparin (bzw. PF4/Antithrombotikum) binden müssen. Abschließend wurde der Einfluss der neuen Inhibitoren auf die Ausbildung der Thrombozyten- Leukozyten-Aggregate untersucht, da bei akuten thromboembolischen Ereignissen (z.B. Herzinfarkt) erhöhte Werte von Thrombozyten-Leukozyten-Aggregaten nachgewiesen wurden. Alle untersuchten Substanzen hatten eine inihibitorische Wirkung auf die Ausbildung der Thrombozyten-Leukozyten-Aggregate, wobei der hemmende Effekt umso stärker ausgeprägt war, je höher die Thrombinselektivität des Inhibitors war. In dieser Arbeit wurde mit dem Thrombingenerierungstest (TGT) eine Methode etabliert und evaluiert, um die in-vitro Wirksamkeit neuer Antithrombotika auf die Blutgerinnung zu untersuchen. Die verwendeten Antithrombotika repräsentieren 3 Klassen oral applizierbarer, niedermolekularer Substanzen: 1. Thrombininhibitoren (Dabigatran und Melagatran) 2. FXa-Inhibitoren (Rivaroxaban und Apixaban) 3. Duale Thrombin/FXa-Inhibitoren (BR4965 und BR4966) Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass Antithrombotika je nach Wirkmechanismus (FXa-Hemmung, Thrombinhemmung oder duale Thrombin/FXa-Hemmung) unterschiedliche Effekte auf die TGT-Parameter ETP (endogenes Thrombinpotential) und PEAK (größte Thrombinbildungsgeschwindigkeit) haben. Während der PEAK gut geeignet war, die antihämostatische Wirkung von selektiven FXa-Inhibitoren abzubilden, wurde das ETP durch die FXa-Inhibitoren nicht so stark beeinflusst, insbesondere in plättchenarmen Plasma (PPP). Im Gegensatz dazu hatten die selektiven Thrombininhibitoren eine gute dosisabhängige Wirkung auf das ETP, jedoch keine auf den PEAK. Mehr noch wurde für Inhibitoren mit thrombinhemmender Komponente beobachtet, dass sie den PEAK der Thrombinbildung erhöhen statt reduzieren, wenn sie in niedrigen Konzentrationen zugegeben wurden. Dieses Phänomen war umso stärker ausgeprägt, je höher die Thrombinselektivität der Substanz war. Erwartungsgemäß zeigten die beiden dualen Thrombin/FXa-Inhibitoren sowohl Eigenschaften von FXa-Inhibitoren, als auch von selektiven Thrombininhibitoren, wobei die Substanz BR4965 in ihrer Wirkung eher den FXa-Inhibitoren ähnelte und BR4966 eher den selektiven Thrombininhibitoren. In PPP und PRP (plättchenreichem Plasma) von Personen mit aktiviertem Gerinnungssystem (heterozygote/homozygote FV-Leiden Mutation, heterozygote Prothrombin-Mutation oder reaktiv aktiviertes Gerinnungssystem) zeigten die Antithrombotika ähnliche Effekte auf die Thrombinbildung wie bei gesunden Probanden. Lediglich in PRP von Patienten mit Antiphospholipidsyndrom verursachten die Inhibitoren eine stärkere Hemmung der Thrombinbildung, insbesondere die FXa-Hemmer. Der Einfluss des FXa-Inhibitors Rivaroxaban auf die PT erwies sich als dosisabhängig und korreliert eng mit dem Plasmaspiegel, so dass mit diesem Globaltest ein einfacher Monitoring-Test zur Verfügung steht. Es ist aber zu beachten, dass die PT in Sekunden abgelesen werden muss, denn nur für eine Ablesung in Sekunden, aber nicht in % (= Quick-Wert) ergab sich eine enge Korrelation mit den Plasmaspiegeln. Für das Monitoring von selektiven Thrombininhibitoren wie Dabigatran war die aPTT besser geeignet. Die Heparin-induzierte Thrombozytopenie Typ II (HIT Typ II) ist eine schwerwiegende Komplikation der Heparin-Therapie. Daher wurde untersucht, ob die neu entwickelten Antithrombotika auch das Risiko für die Enstehung einer HIT Typ II bergen. Hierzu wurde auf Basis der Thrombinbildung ein Testsystem entwickelt, in dem gezeigt wurde, dass Plättchenfaktor 4 (PF4) die gerinnungshemmende Aktivität von Heparinen, aber nicht die der neuen Antithrombotika neutralisiert. Hieraus ist zu schließen, dass PF4 an Heparine binden kann, aber nicht an die neuen Antithrombotika. Folglich sollte das Risiko einer HIT Typ II unter den neuen Antithrombotika gering sein, da hierfür zunächst Antikörper an den Komplex aus PF4 und Heparin (bzw. PF4/Antithrombotikum) binden müssen. Abschließend wurde der Einfluss der neuen Inhibitoren auf die Ausbildung der Thrombozyten- Leukozyten-Aggregate untersucht, da bei akuten thromboembolischen Ereignissen (z.B. Herzinfarkt) erhöhte Werte von Thrombozyten-Leukozyten-Aggregaten nachgewiesen wurden. Alle untersuchten Substanzen hatten eine inihibitorische Wirkung auf die Ausbildung der Thrombozyten-Leukozyten-Aggregate, wobei der hemmende Effekt umso stärker ausgeprägt war, je höher die Thrombinselektivität des Inhibitors war.
1. In investigating a spontaneous epidemic disease of rabbits, a micro-organism was isolated in pure cultures which reproduced the characteristic lesions of the natural disease.
2. The bacteriological characters of this bacillus are described and the impossibility of identifying it with previously recorded organisms justifies its being considered a new species. The name Bacterium monocytogenes is proposed.
3. Animal passage raised "virulence" when the doses were well chosen, and increased virulence accentuated the production of necrotic lesions. Overwhelming doses of culture resulted in lowering of "virulence" by animal passage.
4. Bacterium monocytogenes, in doses less than the M.L.D., produced in the circulating blood of rabbits an extreme monocytosis. The responses of the other white cells. were either transient or inconstant.
5. Repeated doses of the organism became progressively less effective as stimuli to large mononuclear production.
6. The cell content of the thoracic duct did not reflect the high degree of monocytosis in the circulating blood.
7. On intrapleural injection of peptone broth and B. coli, the cells of the resultant exudate were primarily polymorphonuclears, even though the circulating blood showed a high monocytosis. With intrapleural injection of B. monocytogenes, when the blood stream was rich in large mononuclears, a pleural exudate containing 30 per cent of these cells was obtained.
8. Phagocytosis experiments in vitro showed that the large mononuclears, while they phagocyted B. coli indifferently, took up B. monocytogenes with an avidity in all respects equal to that of the polymorphonuclear neutrophiles.
Das Volumen von tierischen Zellen ist durch äußere und innere Einflüsse Veränderungen unterworfen. Um die zelluläre Homöostase zu gewährleisten und bedrohliche Volumenänderungen zu verhindern, verfügen die meisten Zellen daher über regulatorische Mechanismen zur Verringerung (regulatory volume decrease, RVD) oder Erhöhung (regulatory volume increase, RVI) des Zellvolumens. Darüber hinaus finden diese Mechanismen auch im Rahmen physiologischer Prozesse, wie z. B. der Zellbewegung oder der Proliferation Verwendung. Der RVD erfordert einen Sensor-Mechanismus, der die Veränderung des Zellvolumens registriert. Die nachfolgende Signaltransduktion führt zur Aktivierung von Transportmechanismen, die v. a. dem Export von K+- und Cl--Ionen, aber auch organischen Osmolyten, dienen und zum Ausstrom von Wasser aus der Zelle führen, bis das Sollvolumen erreicht ist. Bisher ist noch nicht sicher, welcher Mechanismus den RVD einleitet; in verschiedenen Geweben wurden Hinweise auf mehrere mögliche Kandidaten gefunden. In dieser Arbeit wurde der RVD von HaCaT-Zellen, einer humanen Keratinozyten-Zelllinie hinsichtlich der Beteiligung des Aktin-Zytoskeletts mit mikroskopischen, pharmakologischen und molekularbiologischen Methoden untersucht. HaCaT-Zellen schwellen in hypotonem Medium schnell an (30 s) und führen einen RVD durch, der nach ca. 5 min das Ausgangsvolumen wieder herstellt. Der RVD von HaCaT-Zellen ist vom Einstrom extrazellulärer Ca2+-Ionen abhängig. Dieser Einstrom erfolgt durch einen Kanal, der durch die Inhibitoren von stretch activated channels (SAC) Gd3+ und GsMTx-4, sowie den spezifischen Inhibitor des transient receptor potential vaniloid 4 (TRPV4), Rutheniumrot, gehemmt werden kann. TRPV4 wird in HaCaT-Zellen exprimiert. Der RVD und der damit verbundene Einstrom von Ca2+-Ionen, nicht aber das Anschwellen der Zellen werden durch den Abbau des Aktin-Zytoskeletts durch 2 μM Cytochalasin D (CD) gehemmt. Die Hemmung durch CD ist reversibel; nach dem Entfernen von CD bildet sich innerhalb von 30 min erneut ein Netzwerk von Aktinfilamenten aus. Ein zwei-stufiges Absenken der Osmolarität (jeweils ca. 20%), zunächst in Anwesenheit von CD führt zu einer Volumenzunahme, löst aber keinen RVD aus. Auch nach dem Entzug von CD bleibt das Volumen konstant erhöht. Erst das zweite Absenken löst eine Volumenregulation aus, allerdings nur bis zu dem Volumen, das nach dem Entfernen von CD etabliert war. Die mikroskopische Struktur des Aktin-Zytoskeletts von HaCaT-Zellen ändert sich während des RVD kaum. Durch die Messung der Fluoreszenz von gebundenem Rhodamin-Phalloidin konnte ein vorübergehender Anstieg der Menge von Aktinfilamenten (F-Aktin) während des RVD gezeigt werden. Ein quantitativer biochemischer Ansatz zeigt, dass die relative Menge des Triton- X-100-löslichen Anteils des Aktin-Zytoskeletts im gleichen Zeitraum zunimmt. Der RVD von HaCaT-Zellen hängt ebenfalls von der Geschwindigkeit der Osmolaritätsänderung ab; die langsame Verringerung der Osmolarität (≤ 5 mosM/min) führte zum Anschwellen, nicht aber zum RVD. Auf Basis der erzielten Ergebnisse wird ein Modell für den RVD von HaCaTZellen vorgeschlagen, bei dem der Anstieg des Zellvolumens zu einer Zunahme der mechanischen Spannung im kortikalen Zytoskelett führt. Dadurch wird – indirekt, etwa durch Phospholipase A2, oder direkt - TRPV4 aktiviert. Dies führt zu einem Einstrom von extrazellulären Ca2+-Ionen und über Ca2+-abhängige Aktin-bindende Proteine (z. B. Gelsolin) zu einer Reorganisation des Aktin-Zytoskeletts (Gel-Sol-Übergang) und verbunden damit zu einer Abnahme der mechanischen Spannung. Ca2+-Ionen und kurze Aktinfilamente aktivieren Transportmechanismen, die zum Ausstrom von K+- und Cl-- Ionen und einer Abnahme des Zellvolumens führen.
Aside from material collected and annotated during my trip to Ecuador in April and May 1973, mentioned in the frrst part of the present paper (1975), the author has been able to study Aphyllophorales and agarics collected by Dumont and others, deposited at The Botanical Garden in New York. The results are presented in the following pages. A few species from limitrophous regions are added. The first article in this series was published in Beiheft 51 zur Nova Hedwigia, pp. 239-246, 1975.
The study of rich material of Pterophoridae from Siberia and the Russian Far East revealed 96 species to inhabit these regions. 24 of them are reported for the first time from Asian Russia and 11 species and 2 genera (Sibiretta gen. nov. and Septuaginta gen. nov.) are described as new. Furthermore the genus Snellenia gen. nov. is described and isolated from the genus Stenoptilia, and previously unknown females are described for three species.
The morphology of the skeletal portions of the sting apparatus is described and compared in 63 genera of myrmicine ants in order to evaluate its taxonomic potential in this difficult subfamily. The survey covers about half of the myrmicine genera, and an but 3 small tribes (Ochetomyrmecini, Melissotarsini, Stegomyrmicini). Interspecific variation in the apparatus is described in a third of the genera examined. In addition, the sting apparatus of the primitive ponerine ant, Amblyopone pallipes is described for comparison with the primitive myrmicines; and the sting associated glands (poison gland, Dufour's gland) are illustrated for single species of Amblyopone, Basiceros, Monomorium, Aphaenogaster, Crematogasier, and Zacryptocerus.
Über ein cretaceisches Geschiebe mit Rhizocorallium Gläseli n. sp. aus dem Diluvium bei Leipzig
(1913)
The growth of blood vessels is crucial for organ growth in the embryo and repair of wounded tissues in the adult. An imbalance in this process contributes to numerous malignant, inflammatory, ischemic, infectious and immune disorders (Ferrara et al., 2003). Postnatal neovascularization occurs through the recruitment of progenitor cells and angiogenesis. Integrins are heterodimeric cell surface molecules and are the main receptors for extracellular matrix proteins. Regulation of integrin activation is crucial during embryonic development and during adult life. Dysregulation of integrin activity leads to severe diseases. In this study, we have demonstrated that Rap1, a small GTPase regulating integrin activity, and its GEF Epac1 are expressed in both EPC and endothelial cells. Moreover, the pharmacological activator of Epac activates the small GTPase Rap1 in progenitor cells. In parallel the angiogenic growth factors VEGF and bFGF activate Rap1 in endothelial cells. In addition, the regulation of Rap1 activity in EPC and in endothelial cells plays an important role in the regulation of migration and adhesion to matrix proteins, by regulating the activity of different integrins, a mechanism known as integrin inside‐out signaling. Furthermore, regulation of Rap1 activity affects probably indirectly through outside‐in signaling of integrins the activity of several and crucial proteins such PKB/Akt and focal adhesion kinase in endothelial cells. In line with these results, we have demonstrated that Rap1 activity affect angiogenesis, homing of EPC to ischemic tissues and thereby postnatal neovascularization. The understanding how Rap1 regulates integrin activity in endothelial cells is still not completely clear, for example we have demonstrated that the known effectors of Rap1 mediating the increase of integrin activity in T and B cells, such as RAPL and RIAM are, respectively, either not increasing integrin activity or not expressed in endothelial cells. We aim to find the effector of Rap1 promoting integrin activity in endothelial cells and how RAPL regulates integrin functions and angiogenesis. Moreover data from us and others using genetic models and generation of Rap1a or Rap1b deficient mice or deficient for Rap1a and Rap1b led to embryonic lethality suggesting that Rap1 is a key node protein during embryonic development. The development of conditionnal Rap1a/b endothelial/pericytes restricted deficient mice will help us to decipher more precisely the role of Rap1 during vascular development and angiogenesis.
Individuell markierte Siebenschläfer einer freilebenden Population wurden fünf Jahre lang während ihrer sommerlichen Aktivitätsphase beobachtet, um Erkenntnisse über die Zeitmuster der täglichen und saisonalen Aktivitäten, des Sozialverhaltens und des Winterschlafs zu erhalten. 1. Auf der Basis einer langjährigen Untersuchung an einer weitestgehend „geschlossenen“ und nahezu komplett erfassten Population und der täglichen Anwesenheitskontrolle von individuell mit Transpondern markierten Tieren können qualifizierte Aussagen über die relative Wirkung von exogenen Faktoren und endogenen Steuermechanismen auf Lebensprozesse des Siebenschläfers getroffen werden. 2. Mathematische Simulationen zeigen, wie unvollständig und damit unzulänglich Datensätze sind, wenn auf einer wöchentlichen oder gar nur monatlichen Erhebung beruhen. Soll die Populationsgröße als Maß für die ökologische Zustandsbewertung einer Population und für Prognosen bezüglich deren Entwicklung in den Folgejahren unter bestimmten Umweltbedingungen herangezogen werden, dann ist eine tägliche Kontrolle zur Fehlerminimierung notwendig. Erstmals wurde insbesondere auch nachgewiesen, dass die Populationsstruktur (Alter und Geschlecht der Tiere) und die Populationsdynamik ohne Berücksichtigung chronoethologischer Aspekte nicht angemessen erfasst werden können. 3. Für das „Modellsystem Siebenschläfer“ werden Kriterien zur Bestimmung der Populations-größe und -Struktur entwickelt und als mögliche Richtlinie für die adäquate Paradigmenwahl bei der Erstellung von mittelfristigen Prognosen formuliert. Die Tages- und Jahresrhythmik der Tiere, sowie deren Alter beeinflussen unter Feldbedingungen die Erfassbarkeit des Tierbestandes. Für die Abschätzung von Bestandsdichten muss deshalb der Zeitpunkt der Datenerhebung berücksichtigt werden. 4. Veränderungen des Nahrungsangebotes steuern bekanntermaßen die Gonadenreifung der Männchen und haben damit einen direkten Einfluss auf die Verpaarung der Siebenschläfer. Im Beobachtungsgebiet erfolgt gemäß dem etwa zweijährigen Fruchtbarkeitshythmus der Vegetation auch die Reproduktion der Siebenschläfer meist nur alle zwei Jahre. 5. Die langjährige Nachweisrate der individuell markierten Tiere zeigt an einer Freilandpopulation, dass die Lebenserwartung und auch das durchschnittlich erreichte Alter von Siebenschläfern höher sind als bisher erwartet. Die ersten beiden Überwinterungen stellen für Siebenschläfer eine deutliche „Überlebens-Hürde“ dar; dabei ist grundsätzlich das Gewicht der Tiere beim Eintritt in den Winterschlaf entscheidend für das Erreichen des nächsten Sommers. 6. Der solitär lebende Siebenschläfer findet sich auch nach dem Ende der Paarungszeit und der Auflösung des Geschwisterverbandes zu zeitlich begrenzten Schlafgemeinschaften zusam-men. Erstmals konnte nachgewiesen werden, dass Schlafgruppen in reproduktionsstarken Jahren nur während des Übergangs zwischen dem Winterschlaf und der Sommeraktivität, sowie in reproduktionsarmen Jahren während der gesamten aktiven Phase zur Thermoregu-lation gebildet werden. Vermutlich begünstigen verwandtschaftliche Beziehungen ebenso wie die Habitateigenschaften (wie z.B. das Höhlenangebot) die Bildung von Schlafgruppen. 7. Erstmals wurden an Siebenschläfern die Tagesrhythmik des Verhaltens unterschiedlich alter Tiere analysiert: Adulte Siebenschläfer sind generell nachtaktiv mit einer monophasischen Aktivitätsphase, die oft durch einen kurzen Schlaf („napping“) unterbrochen wird. Der Be-ginn der nächtlichen Aktivität ist synchron zur bürgerlichen Dämmerung. Unter der Kon trolle von streng endogenen Mechanismen, die offensichtlich einem Reifungsprozess unter-liegen, ändert sich der Zeitverlauf der Nachtaktivität mit dem Lebensalter: von einem zunächst polyphasischen Muster der Jungtiere im Brutkasten zu dem monophasischen Muster der adulten Siebenschläfer, sobald sich die Wurfgemeinschaft aufgelöst hat. 8. Bei ungünstigen Umgebungstemperaturen oder bei akutem Nahrungsmangel können die Siebenschläfer in Tageslethargie verfallen, die durch eine charakteristische Körperhaltung, selbst ohne Messung der Körpertemperatur, erkannt werden kann. Dieser Torpor kann wenige Stunden oder auch mehrere Tage andauern („Sommerschlaf“) und ist vermutlich mit ein Grund für die lückenhafte Anwesenheit der Tiere in den Nisthöhlen in reproduktions-schwachen Jahren, die parallel zu knappen Nahrungsressourcen auftreten. Die Lethargiephasen folgen keinem endogenen Zeitplan sondern opportunistisch den exogenen Bedingungen. 9. Das Zeitmuster des Winterschlafs beim Siebenschläfer wird generell in stärkerem Ausmaß von endogenen Programmen als von exogen einwirkenden Faktoren, wie z.B. klimatischen Parametern, kontrolliert. Der Zeitpunkt des Winterschlaf-Endes und somit der Beginn der frühsommerlichen Aktivitätsphase hängt dabei vom Alter und Geschlecht der Tiere nicht aber von Witterungsfaktoren wie der Umgebungstemperatur ab. 10. Die männlichen und weiblichen Jungtiere gehen mit dem durchschnittlich gleichen Körpergewicht in ihren ersten Winterschlaf. Es wurde zum ersten Mal nachgewiesen, dass die männlichen juvenilen Tiere dennoch den Winterschlaf etwa zwei Wochen früher als die Weibchen beenden. Da dieses Phänomen noch vor der Geschlechtsreife zu beobachten ist, liegt hier vermutlich ein endogenes Zeitprogramm vor. 11. Auch der Beginn des Winterschlafs scheint überwiegend endogenen Steuermechanismen zu unterliegen. Hier erfolgt jedoch, im Vergleich zum Winterschlaf-Ende, eine stärkere, alters- und geschlechtsspezifische Modulation durch exogene Faktoren (z.B. Nahrungsverfügbarkeit) und korreliert mit den vorhergehenden Reproduktionsvorgängen. 12. Es wird diskutiert, dass die komplexen endogenen Zeitprogramme, circadiane (Ta-ges)Uhren und circannuale (Jahres)Uhren, die kurze sommerliche Aktivitätsphase der Sie-benschläfer bestimmen. Sie sichern dadurch wie bei vielen anderen Tierarten, die in Habi-taten mit stark ausgeprägten periodischen saisonalen Änderungen in der Nahrungsverfüg-barkeit leben, die weitgehende Unabhängigkeit von kurzfristigen akuten Schwankungen der Umweltbedingungen. Die genetische Verankerung solcher biologischer Uhren könnte deshalb erst langfristig Auswirkungen des globalen Klimawandels widerspiegeln. Die indi-viduelle Variabilität dieser Zeitprogramme ermöglicht gleichwohl wenigstens Teilen der Population, Vorteile bei entsprechenden Umweltveränderungen wahrzunehmen.
Channelrhodopsine sind blaulichtsensitive, Retinal-bindende Proteine aus der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii. Channelrhodopsin 2 (ChR2) wurde als heptahelikaler, kationenselektiver Ionenkanal charakterisiert (Nagel et al., 2003). Wie die zur selben Proteinfamilie gehörende Protonenpumpe Bakteriorhodopsin (bR) wird ChR2 durch Licht aktiviert; allerdings wird hierbei ein passiver Strom ausgelöst, bei dem Kationen entsprechend ihres elektrochemischen Gradienten fließen. Aufgrund dieser Eigenschaft eignet sich ChR2 zur lichtinduzierten Depolarisation von Zellen und zur Auslösung von Aktionspotentialen in Neuronen, über deren Membran ein Konzentrationsgradient von Kationen anliegt (Boyden et al., 2005). Die Stimulation elektrischer Aktivität von ChR2-exprimierenden Neuronen im Hirngewebe von Mäusen, die ChR2 transgen exprimieren, kann beispielsweise genutzt werden, um die Konnektivität von Neuronen und Hirnbereichen zu untersuchen (z.B. Wang et al., 2007). Für diese und weitere Anwendungen war es interessant, ChR2 zelltyp- oder regionenspezifisch in Mäusen zu exprimieren. Zu diesem Zweck sollte ChR2/eGFP bicistronisch oder ChR2-YFP als Fusionsprotein unter einem ubiquitären Promotor exprimiert werden; die Expression sollte aber durch ein Stop-Element unterbunden werden, das von loxP-sites flankiert ist (unaktiviertes Transgen). Das Enzym Cre- Rekombinase entfernt durch Rekombination das Stop-Element an diesen Erkennungssequenzen, wodurch die ChR2-Expression ermöglicht werden sollte (aktiviertes Transgen). Die Cre-Rekombinase kann dabei sowohl viral als auch transgen unter zelltyp- und regionenspezifischen Promotoren exprimiert werden und damit die regionale Spezifität und den Zeitpunkt der ChR2-Expression bestimmen. Es wurden drei Mauslinien über Pronukleus-Injektionen erhalten, die den Reporter β-Galactosidase des unaktivierten Transgens exprimierten. Die Verpaarung von Mäusen dieser Linien mit Cre-Rekombinase-exprimierenden Mauslinien führte aber nur zu einer ineffizienten Aktivierung des Transgens, so dass ChR2-Expression einzig mittels RT-PCR nachgewiesen werden konnte. Nach viraler Expression der Cre-Rekombinase im Hippokampus konnte eine Aktivierung des ChR2-Transgens auch mittels Immunfluoreszenz gezeigt werden. Mangels GFP-Fluoreszenz waren die transgenen Linien aber nicht für gezielte elektrophysiologische Ableitungen verwendbar. In einem zweiten Ansatz wurden transgene Mäuse über embryonale Stammzellen (ES-Zellen) generiert. Bei diesem Ansatz wird eine geringere Kopienzahl des Transgens ins Genom integriert. In den ES-Zellen konnte durch transiente Cre-Rekombinase-Expression gezeigt werden, dass das Transgen effizient aktiviert werden konnte. Aus mehreren ES-Zell-Klonen wurden chimäre Mäuse erhalten, die zum jetzigen Zeitpunkt auf Keimbahntransmission getestet werden. Wie ChR2 einen Kationenkanal bildet und welche Transmembrandomänen und Aminosäuren daran beteiligt sind, ist unbekannt. Daher wurde im zweiten Teil dieser Arbeit untersucht, ob die Positionen E90, E97 und E101, welche in der zweiten Transmembranhelix untereinander zu liegen scheinen, Teil einer Ionenpore sein könnten. Um den Einfluss dieser Aminosäuren auf die Kationenleitung und/ oder – selektivität zu untersuchen, wurden diese Positionen substituiert und die resultierenden ChR2-Mutantenproteine in Xenopus laevis Oozyten exprimiert und elektrophysiologisch analysiert. Um Na+- bzw. Protonen-mediierte Ströme unterscheiden zu können, wurden Na+-haltige und Na+-freie Puffer verschiedener pH-Werte verwendet. Lichtinduzierte Ströme von ChR2E97A, ChR2E97Q, ChR2E97K und ChR2E101K waren im Vergleich zum Wildtyp stark reduziert, ausschließlich bei pH 4 zu detektieren und wohl hauptsächlich durch Protonen getragen. Die isofunktionale, aber ladungsneutrale Mutation ChR2E90Q zeigte nur geringe Unterschiede zum Wildtyp. Alaninsubstitution (E90A) als auch Ladungsinversion (E90K) führte zu starken Veränderungen des ChR2-Stroms im Vergleich zum Wildtyp. ChR2E90A zeigte im Vergleich zum Wildtyp reduzierte Protonenströme sowie einen erhöhten Natriumstrom, der durch Protonen inhibierbar war. Die Ladungsinversion ChR2E90K führte zu allgemein stark verminderten Leitfähigkeiten, lediglich bei pH 4 konnten noch Ströme gemessen werden. Die Ergebnisse sind der erste Hinweis auf eine Beteiligung von Glutamatresten an der Ionenleitfähigkeit in der Transmembranhelix 2 von ChR2.
The Indian Hill Mynah (Gracula religiosa) was studied in the field in Assam in north-east India. The aims of the study were two-fold: (i) to understand better this bird's exceptional ability in captivity to imitate human speech; and (ii) to provide background understanding to studies of the importance of early auditory experience and of vocal imitation in the development of normal song patterns in birds. First is given a brief description of the distribution, general behaviour, and breeding biology of this arboreal, sexually isomorphic, semi-gregarious species. The remainder of the monograph deals with vocalizations; these were either tape-recorded in the field, or transcribed directly using a written notation developed for the purpose. Any wild adult Mynah of either sex possesses four categories of vocalizations: (i) 'Chip-call'; a loud piercing squeak made in contexts which include alarm. (ii) 'Um-sound'; a soft grunt, acting in close range social contexts, and (like chip-calls) common to all individuals. (iii) 'Whisper-whistles': several soft sounds of types unique to the individual. (iv) 'Calls': several loud noises, of extremely varied patterns. The bulk of the monograph deals with 'calls', as defined thus. Calls were compared quantitatively with one another by a method developed which measured the degree of overlap of one sonogram with a tracing of a second sonogram. Both by this method and by ear, calls were divided into discrete types, without intermediates. Birds of either sex have a repertoire of usually between five and twelve such call types, some of which are produced much more commonly than others. Repertoires tend to be larger in birds which call more frequently, or which have mates with large repertoires. The repertoire of a given bird stays largely constant from year to year in size. composition, and proportions. No bird shares any of its call types with its mate, but it shares several of them with near neighbours of the same sex. There is a progressive change of dialect with distance, such that birds nesting more than about 14 km apart have no call types in common. No general characteristics of call structure could be found which were indicative of the sex of the caller, but in a known locality the call type made immediately reveals the sex of the bird producing it. Call types are learnt by selective imitation of neighbouring individuals during a young bird's first several months. A call type common in the repertoire of one bird tends also to be common in the repertoire of a neighbour, except at the edge of the limited range of that call type. Which particular call type a calling bird selects from among those in its repertoire is discussed. Few call types could be related to non-auditory contexts. A bird is likely to repeat the call type last made, and also tends to standardize the order in which it produces its different call types; this standard order tends to be the same as that of its neighbours. A birdtends also to reply at once and to standardize the call type it makes in immediate reply to a particular call type of its mate; again, neighbouring pairs of birds tend to use the same standardized call and reply types. The length of the interval between a particular call and its reply tends to be constant in a given pair of birds, and approximately the same in neighbouring pairs. These are all further aspects of extensive but selective vocal imitation by Mynahs of adult birds; other species are not imitated. Information on calling when in contact with other pairs came mainly from playback experiments, when single calls were presented to nesting pairs of Mynahs. Response strength was measured by the incidence of flight, number of subsequent vocalizations, latency of response, and proportion of playbacks ignored. When presented with playbacks of calls of familiar types (of neighbours) and of unknown types (of strangers), birds responded more strongly to the familiar than to the unknown call types. They did, however, respond somewhat to the unknown call types, which were of patterns never previously heard by them, presumably recognizing these as being Mynah calls by their sound quality. Mynahs responded as strongly to playbacks of neighbours' calls which were not in their own repertoire as to playbacks of neighbours' calls which were. A bird tends to match at once the call last heard (either from a tape recorder or from a wild neighbour), itself producing the same call type at once, if it possesses it in its own repertoire. That call type, and others associated with it, also occurs more frequently thereafter. Thus calls heard affect calls made, and vice-versa since other individuals nearby behave similarly. A change of nearest neighbours in successive years was shown to affect one pair's repertoire proportions. Further playback experiments showed that Mynahs were able to distinguish between a single call made by their neighbours and a single call of the same call type made by their mates. Small but consistent differences were found in the sonograms of such calls of the same type made by different birds. The structure of a single call type may change gradually with distance. The development of vocalizations with age is briefly described. In the final discussion sections, the ways in which, and the extent to which, Mynahs are able to determine the species, home locality, sex and individual identity of other Mynahs are outlined. There follow consideration, and comparison with other species: (i) of various aspects of repertoires; (ii) of the distribution of call types among different individuals; (iii) of the dynamic aspects of calling, and a scheme is proposed which accounts for the selection for utterance of a particular call type from the repertoire; and (iv) of the organization and coordination of calling. The lack of imitation of other species in the wild is discussed, and contrasted with the several ways in which wild Mynahs imitate one another in various aspects of their calling.
In einem ausführlichen Verzeichnis sind alle bayerischen Fundorte mit näheren Angaben zusammengestellt. Darüber hinaus soll ein Überblick über die Verbreitungsverhältnisse der Art in Europa und auf der Erde vermittelt werden. Die bis heute bekannte Verbreitung tn Europa läßt den Schluß zu, daß Octodiceras fontanum mit großer Wahrscheinlichkeit noch an vielen Stellen aufzufinden sein wird. Die bryosoziologischen Verhältnisse des Octodiceratetum werden durch soziologische Aufnahmen aus Ostbayern belegt. Der Vergleich mit Literaturangaben aus anderen europäischen Gebieten ergibt eine recht einheitliche Ausbildung dieser Wassermoosgesellschaft. Außerdem wird versucht, die ökologischen Verhältnisse des Octodiceratetum zu erfassen. Die entsprechenden Ausführungen müssen sich dabei v.a. auf die Untersuchungen in Ostbayern stützen, da aus anderen europäischen Gebieten nur wenige, vergleichbare Angaben vorliegen. Es wird daher in erster Linie angestrebt, vergleichbare Werte für zukünftige Untersuchungen in anderen Gebieten zu liefern. Die derzeitige Kenntnis des ökologischen Faktorenkomplexes für Octodiceras fontanum läßt noch manche Frage offen. Das Literaturverzeichnis enthält den Großteil der Veröffentlichungen über europäische Octodiceras-Standorte. Es wurden bewußt nur die Arbeiten aufgenommen, die auch eingesehen werden konnten.
Classical mutagenesis
(1992)
Classical genetic analyses require the presence of at least two different alleles per locus. Until the mid 1920's for the different alleles the investigators had to rely on spontaneous mutations. Since then mutagenic agents (mutagens) became available and these discoveries greatly enhanced the power of genetic analyses. Mutation is defined here as a heritable chemical alteration within the gene or the mutation process bringing about the change. Mutant is the individual (cell) containing the mutation. Point mutations are assumed to be free of loss, gain or rearrangement within the nucleotide sequence. Fonvard mutations are changes from the wild type allele (the allele predominant in wild populations) to a new allele, and the reverse process is backmutation. The frequency o/mutation per locus per generation (mutation rate) must be distinguished from mutant frequency, indicating simply the number of mutants in a population. Mutation in the broad sense involves also hereditary changes in chromosome number (polyploidy and aneuploidy) and chromosome structure, visible through the light microscope. The latter types are frequently called chromosomal aberrations. Arabidopsis, without further qualifications, in this context, will refer to Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. in its diploid form (2n = 10). This species has three genomes, the nuclear, plastidic and the mitochondrial. Its nuclear genome (n = 5) is the smallest among higher plants (Leutweiler et al., 1984), containing about 0.7 - 1 x 108 bp, and redundancy is very low (Meyerowitz and Pruitt, 1985). The plastid genome is about the same size as that of the mcYority of higher plants, ca. 150 kb. The size of the mitochondrial genome is ca. 400 kb. Arabidopsis is an excellent tool for genetics and its critical features and known mutants have been reviewed (R&Iei , 1970, 1975a,b; Kranz, 1978; Meyerowitz and Pruitt, 1984; Meyerowitz, 1987, 1989; Estelle and Somerville, 1986; Bowman et al., 1988).
Results from a comparative anatomical study of the mesosomal skeleton of Chalcidoidea are presented. External and internal features are described and illustrated for 39 chalcidoid taxa, representing 16 families and 29 subfamilies. This is the most comprehensive morphological study ever conducted for the superfamily. The mesosoma was dissected, macerated and investigated using scanning electron microscopy. The mesothorax and metathorax contributed most of the phylogenetically relevant information. The metafurca is highly variable within Chalcidoidea but seems to be relatively constant at the subfamily level. One hundred and fifty-four morphological characters were scored and analysed cladistically. Outgroup species were chosen from six apocritan superfamilies: Stephanoidea, Ceraphronoidea, Cynipoidea, Platygastroidea, Proctotrupoidea and Mymarommatoidea. Some previously suggested chalcidoid relationships were retrieved: (1) Pteromalidae: Pteromalinae + Miscogasterinae + Panstenoninae; (2) Perilampidae + Eucharitidae; (3) Chalcididae + Leucospidae + Eurytomidae; (4) Eulophidae: Eulophinae + Tetrastichinae + Entedoninae; and (5) Eupelmidae + Encyrtidae, Mymarommatoidea renders Chalcidoidea paraphyletic in our analyses; however, the taxon sample is too restricted to provide a robust hypothesis. Three previously unreported putative autapomorphies of Chalcidoidea were revealed: (1) presence of an exposed, triangular or diamond-shaped prosternum; (2) presence of a percurrent mesopleural sulcus anteriorly terminating in the acropleuron; and (3) presence of paired metapectal plates lateral to the metafurca.
Lepidoptera phylogeny and systematics : the state of inventorying moth and butterfly diversity
(2007)
The currently recognized robust support for the monophyly of the Lepidoptera (and the superorder Amphiesmenoptera comprising Lepidoptera + Trichoptera) is outlined, and the phylogeny of the principal lineages within the order is reviewed succinctly. The state of the taxonomic inventory of Lepidoptera is discussed separately for ‘micro-moths’, ‘macro-moths’ and butterflies, three assemblages on which work has followed historically somewhat different paths. While currently there are about 160,000 described species of Lepidoptera, the total number of extant species is estimated to be around half a million. On average, just over one thousand new species of Lepidoptera have been described annually in recent years. Allowing for the new synonyms simultaneously established, the net increase in species numbers still exceeds 800/year. Most of the additions are foreseeable in the micro-moth grade, but even for butterflies ca 100 species are added annually. Examples of particularly interesting new high-rank taxa that have been described (or whose significance has become realized) since the middle of the 20th century include the non-glossatan lineages represented by Agathiphaga and Heterobathmia and the heteroneuran families Andesianidae, Palaephatidae, Hedylidae and Micronoctuidae. Some thoughts on how present and future systematic lepidopterology might be prioritised are presented.
The morphology of green and blue feathers of the Rose-faced Lovebird (Agapomis roseicollis) is described from light-, fluorescence-, and electron microscopical findings and discussed in relation to earlier works. The description is intended to provide a basis for future comparative studies. Special attention is given to the colour-producing elements (pigments and the short-wave reflecting spongy structure ('Blaustruktur', 'cloudy medium') of specialized medullary barb cells (spongy cells, box cells)), and the findings are correlated with macro- and microspectrophotometric measurements. Green barbs differ from those of blue ba rbs in having their cortex yellow pigmented, but are further distinguished by their spongy structure which is denser (wider keratin rods and correspondingly narrower air-filled channels) than that of blue barbs. This difference corresponds to the wave-length of maximum reflectance being shifted c. 30 nm towards longer wave-lengths compared to that of blue barbs. Thus green barbs are not the same as blue barbs only with a yellow pigmented instead of an unpigmented cortex, as usually stated. Dark green hack feathers reflect approximately half as much light throughout the visible spectrum as do green belly feathers. This difference is due to variations in yellow and black pigmentation of the barbules. These variations are described quantitatively and the importance of barbules for the resulting feather colour is stressed. Variation in size and shape of barbs and barbules are discussed, principally in relation to their optical efIects and the presumed functions of the colours. The colour produced by the spongy structure cannot be explained by Tyndall (Rayleigh) scattering as is usually done. This follows from the shapes of the barb reflectance spectra which are not in agreement with the Rayleigh equation (scattering inversely proportional to lambda4). A new model for colour production is forwarded. It is based on a model of the spongy structure in which this is considered to consist of short hollow keratin cylinders (diameter 0.3-0.35 ft) with air-filled cores. Backscattering from these cylinders is considered responsible for colour production and good agreement is obtained between values of lambda max calculated from the model and those measured spectrophotometrically. The backscattering from the Individual cylinders can be regarded as an Interference phenomenon. The colour of the spongy structure thus is an interference colour. That it appears diffuse and not iridescent, as is generally the case for interference colours in feathers, is due to the presence of many hollow cylinders oriented in all directions in the spongy structure.
On the occurence of bats (Chiroptera) in South Tyrol (2): Vespertilionidae Since 1988 the author has been collecting and recording bat observations in South Tyrol. From 1990 to 1991 and from 1995 to 1997, in two different studies, he carried on a survey on the presence, the frequency and the horizontal and vertical dispersal of the various species of bats. The first task was on one hand to search the attics and steeples of about 700 churches and chapels; and, on the other hand, to answer the numerous calls telling of the presence of bats in private houses, to capture bats for a check-up and to inform people about European bats beeing harmless for humans, animals and houses. There is good evidence of 23 species of bats in South Tyrol since 1988 and of the reproduction of 18 of them, as well as there are single discoveries of three further species, and finally summer colonies of two species. As there is no certified evidence of the presence of Pipistrellus pygmaeus and of Plecotus alpinus they have not been included in this record. The data-base already provides a good idea of the presence and frequency of bat-species. Species which are frequent in Central Europe have been found almost everywhere in South Tyrol (e.g. Pipistrellus pipistrellus, Plecotus sp.), some of them in several colonies with a considerable number of individuals. The Etsch/ Adige Valley as far up as Meran/Merano - due to its mild climate - makes home for a few Mediterrean species. The few possibilities we got from scientific pubblications to make a comparison with former times let suppose that the bat occurences have diminued only in a few species. The reasons are to search mainly in the diminued offer of food.
5-LO is the key enzyme in the biosynthesis of proinflammatory leukotrienes. It catalyses the conversion of arachidonic acid to the hydroperoxy intermediate 5(S)-hydroperoxy-6- trans-8,11,14-cis-eicosatetraenoic acid (5-HpETE). In a second step 5-LO catalyses a dehydration reaction forming the unstable epoxide intermediate 5(S)-trans-5,6-oxido-7,9- trans-11,14-cis-eicosatetraenoic acid (leukotriene A4 , LTA4). The 5-LO gene is subjected to versatile regulation mechanisms. Apart from regulation by DNA-methylation and histone acetylation / deacetylation 5-LO gene expression can be regulated by the differentiation inducers calcitriol (1,25-dihydroxyvitamin D3) and transforming growth factor beta (TGFβ) 5-LO gene expression. In the myeloid cell lines Mono Mac 6 (MM6) and HL-60, differentiation with both agents caused a prominent upregulation of 5-LO mRNA level, of 5-LO protein expression and of 5-LO activity. Treatment with calcitriol alone already has an impact on 5-LO gene expression which is additionally potentiated by TGFβ treatment. Previous nuclear run-off analysis and reporter gene analysis could not associate the 5-LO promoter with the induction of 5-LO mRNA expression mediated by calcitriol and TGFβ. Inclusion of the 5-LO coding sequence (cds) and inclusion of the 5-LO cds plus the last four introns of the gene (J to M) in the 5-LO promoter construct pN10 led to an enhanced reporter gene activity. The inductions were dependent on vitamin D receptor (VDR) and retinoid x receptor (RXR) cotransfection. Therefore the work was concentrated on identifying elements outside the 5-LO promoter region which contribute to the calcitriol / TGFβ effect on 5-LO mRNA expression. Insertion of the LTA4 hydrolase coding sequence – a coding sequence of similar size - instead of the 5-LO cds led to a loss of the calcitriol / TGFβ effect (pN10LTA4Hcds 1-fold induction). Therewith, it was proven that the presence of the 5-LO cds is crucial for the upregulating effect of calcitriol / TGFβ on 5-LO mRNA level. Cloning of the SV40 promoter instead of pN10 upstream of the 5-LO cds still showed inducibility by treatment with the inducers which argues for a promoter unspecific effect. Insertion of the 5-LO cds in a promoterless basic vector (pGL3cds) displayed same inductions by calcitriol / TGFβ treatment as the 5-LO promoter 5-LO cds construct (pN10cds). Thus, the effect of the inducers is not dependent on the 5-LO promoter under the in vitro conditions of the reporter gene assay. Hence, further cloning was done with promoterless constructs. Through 5-LO cds deletion constructs a positive regulating region in exon 10 to 14 was discovered. To adapt the natural gene context the last four introns (J-M) of the 5-LO gene were inserted in a promoterless construct containing exon 10 to 14 (pGL3cdsΔABInJM). 5end deletion constructs of it revealed putative vitamin D responsive elements (VDREs) in exon 12 and intron M. Mutation of the putative VDREs led to a reduced calcitriol effect –more prominent when the putative VDRE in intron M was mutated (reduction of 40%). Moreover another putative VDRE in exon 10 with an adjacent SMAD binding element (SBE) was detected. SMAD proteins are effector proteins of TGFβ signalling. Gelshift experiments demonstrated in vitro binding of the VDR-RXR heterodimer to those three putative VDREs. By chromatin immunoprecipitation (ChIP) assay in vivo binding of VDR and RXR was shown to the VDRE in the region of exon 10, exon 12 and intron M. 8h and 24h incubation with calcitriol / TGFβ resulted in enhanced expression of VDR in each of the examined regions. The VDR is able to bind to the VDRE without its ligand, whereas this goes along with corepressor recruitment and thus the VDR has a repressive effect on transcription. Histone H4 acetylation was increased when MM6 cells were treated for 8h or 24h with calcitriol or the combination of calcitriol / TGFβ. This finding implies that at that point of time corepressors associated with the VDR are replaced by coactivators. It seems convincing that 5-LO transcription is mainly promoted by calcitriol alone which leads to a more accessible chromatin structure. Previous data indicated that calcitriol and TGFβ upregulate 5-LO RNA maturation and 5- LO transcript elongation. Thus several elongation markers were investigated by ChIP analysis: Histone H3 lysine 36 (H3K36) trimethylation and H4K20 monomethylation were detected in the analysed regions in exon 10, exon 12 and intron M. In region exon 10 the H3K36 trimethylation status was enhanced after 24h calcitriol or calcitriol / TGFβ treatment. An increased H4K20 monomethylation status in all regions was observed when MM6 cells were treated for 24h with calcitriol / TGFβ. 24h treatment with both agents also enhanced the recruitment of the elongation form of RNA polymerase II, which is phosphorylated at serine 2 of the carboxyterminal domain, to the investigated regions. These findings prove the positive regulating role for calcitriol and TGFβ on 5-LO transcript elongation. A putative mechanism of the effect of calcitriol and TGFβ on 5-LO RNA maturation might be the elevated phosphorylation of serine 2 of the RNA Polymerase II which is known to be followed by recruiting polyadenylating factors.
The factors responsible for determining the host-plants and feeding sites of aphids, and the various probing activities (the role of the labium, stylet insertion, surface saliva deposition, the behaviour of the aphid, virus transmission) are examined. There is a brief review of stylet structure and movement and the possible sensory nature of these organs, followed by a detailed review of the characteristics of aphid stylet paths in plant tissues. The penetration of epidermis and vascular tissues is treated separately while that within the intermediate tissues is covered in relation to leaves and stems, roots, trees, galls and excised tissue as well as in separate sections on Aphis fabae Scopoli and Myzus persicae (Sulzer). Stylet destinations and behaviour in the sieve tubes are discussed together with general features such as rate and depth of penetration, guidance to the feeding site, effects of tissue hardness and stylet withdrawal. The ingestion rate of plant sap is reviewed and its constitution and importance examined together with the significance of artificial diets. The salivary secretions including sheaths and tracks, their functions and their role in the transference of material between aphid and host are dealt with. The nature of the physical and internal damage resulting from aphid feeding is briefly covered, and also some plant-insect interrelations. The aphid species whose stylets have been examined in plant tissue are listed.
The objects of this work were to reinvestigate and extend the results announced in a brief note published in 1925 (Murray and Huxley, 1925a). In this paper it was concluded that isolated fragments of the limb buds of the fourday chick are able to self-differentiate when Iiving as grafts on the chorio-allantoic membrane of older chicks; that the bud of the four-day chick is a mosaic; it was hinted that each of the morphological regions of the limb (femur, tibia-fibula, etc.) is represented by a Single piece of the mosaic; that no regeneration or regulation occurs in fragments of the bud, except that it was concluded that if a grafted fragment contains only part of a piece of the mosaic, that part could so regulate its future development as to form the complete morphological region of which it was originally a part, so that a fragment of the bud which contains part only of the region Which would normally form femur will, when growing as a graft, form a complete femur. It will be seen that the results of the present work uphold and confirm the tentative conclusions previously advanced, except in regard to the last point (regulation). A considerable amonnt of further information has also been obtained bearing on tile factors concerned in the development of the form of bones and joints.