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„Naturnähe“ ist kein naturschutzfachliches Dogma, sondern ein anwendungsorientierter Maßstab für eine klare und differenzierte Ableitung von naturschutzfachlichen Zielen. Dazu werden verschiedene Maßstabsebenen (z. B. Waldgebiete, Waldbestände, Einzelbaumstrukturen) und verschiedene Bezugsgrößen der Naturnähe benötigt wie 1. Flora und Vegetation, 2. Strukturen und Dynamik, 3. Biotoptradition und Habitatkontinuität. Die Geobotanik liefert für die 1. Bezugsgröße die entscheidenden Grundlagen (Nullpunkt: heutige potenzielle natürliche Vegetation). Für die 2. und 3. Bezugsgröße liefern neben floristischen besonders faunistische Artengruppen maßgebliche Indikatoren („Urwaldreliktarten“, die an spezifische Urwaldstrukturen und -ressourcen gebunden sind und häufig hohe Totholzmengen benötigen). Somit bringt eine Naturnähebewertung des Waldes den Standort, die Pflanzen- und Tierwelt in einen Gesamtzusammenhang. In Bezug auf eine Naturnäheentwicklung gibt es unterschiedliche Ausgangsbedingungen, verschiedene Qualitätsziele und Prioritäten. In der Kulturlandschaft kann nicht immer, aber möglichst oft eine große Naturnähe im Wirtschaftswald das vorrangige naturschutzfachliche Ziel sein.
Cell-free expression represents an attractive method to produce large quantities of selectively labeled protein for NMR applications. Here, cell-free expression was used to label specific regions of the growth hormone secretagogue receptor (GHSR) with NMR-active isotopes. The GHSR is a member of the class A family of G protein-coupled receptors. A cell-free expression system was established to produce the GHSR in the precipitated form. The solubilized receptor was refolded in vitro and reconstituted into DMPC lipid membranes. Methionines, arginines, and histidines were chosen for 13C-labeling as they are representative for the transmembrane domains, the loops and flanking regions of the transmembrane α-helices, and the C-terminus of the receptor, respectively. The dynamics of the isotopically labeled residues was characterized by solid-state NMR measuring motionally averaged 1H-13C dipolar couplings, which were converted into molecular order parameters. Separated local field DIPSHIFT experiments under magic-angle spinning conditions using either varying cross polarization contact times or direct excitation provided order parameters for these residues showing that the C-terminus was the segment with the highest motional amplitude. The loop regions and helix ends as well as the transmembrane regions of the GHSR represent relatively rigid segments in the overall very flexible receptor molecule. Although no site resolution could be achieved in the experiments, the previously reported highly dynamic character of the receptor concluded from uniformly 13C labeled receptor samples could be further specified by this segmental labeling approach, leading to a more diversified understanding. of the receptor dynamics under equilibrium conditions
Although often depicted as rigid structures, proteins are highly dynamic systems, whose motions are essential to their functions. Despite this, it is difficult to investigate protein dynamics due to the rapid timescale at which they sample their conformational space, leading most NMR-determined structures to represent only an averaged snapshot of the dynamic picture. While NMR relaxation measurements can help to determine local dynamics, it is difficult to detect translational or concerted motion, and only recently have significant advances been made to make it possible to acquire a more holistic representation of the dynamics and structural landscapes of proteins. Here, we briefly revisit our most recent progress in the theory and use of exact nuclear Overhauser enhancements (eNOEs) for the calculation of structural ensembles that describe their conformational space. New developments are primarily targeted at increasing the number and improving the quality of extracted eNOE distance restraints, such that the multi-state structure calculation can be applied to proteins of higher molecular weights. We then review the implications of the exact NOE to the protein dynamics and function of cyclophilin A and the WW domain of Pin1, and finally discuss our current research and future directions.
Sommergrüne Laubwälder Südwest-Europas umfassen eine größere Breite von Vegetationstypen, abhängig von verschiedenen edaphischen und klimatischen Faktoren. Von diesen Wäldern werden hier nur mesophytische und submediterrane (subhumide) Eichen- und Eschenwälder besprochen; sowohl Buchenwälder als auch alle Gesellschaften azidotoleranter Wälder sind ausgeschlossen. Es können zwei Haupttypen unterschieden werden:
Die erste Gruppe wird gebildet von Quercus robur, Fraxinus excelsior, Corylus avellana, Acer pseudoplatanus und A. campestre; sie wächst auf basenreichen Böden (pH gewöhnlich zwischen 6 und 7) aus Kalken, Mergeln oder entsprechenden Sedimenten. Die Böden sind oft reich an Ton oder Schlick und besitzen eine reiche Wirbellosenfauna, insbesondere aus Regenwürmern. Die Wälder sind verbunden mit Waldmänteln der Prunetalia. Ihr Unterwuchs enthält zahlreiche Arten, z.B. Polystichum setiferum, Dryopteris borreri, Brachypodium sylvaticum, Mercurialis perennis, Carex sylvatica u.a. Sie sind in Kalkgebieten der Britischen Inseln, Westfrankreichs, der Pyrenäen und des Kantabrischen Gebirges weit verbreitet. Ihr Areal reicht von Schottland bis ins westliche Asturien (sie fehlen in Galizien und Nord-Portugal).
Die zweite Gruppe besteht vorwiegend aus Quercus pubescens (Q. humilis) und Q. faginea. Sie wächst ebenfalls auf kalkreichen Böden unter submediterranem Klimaeinfluss. Weitere Baumarten sind Abies pinsapo, Acer granatense, A. monspessulanus, A. opalus, Colutea arborescens, Fraxinus ornus, Sorbus torminalis und S. domestica. Die Strauchschicht ist infolge hohen Lichtgenusses und guter Böden artenreich und dicht; in ihr wachsen viele Arten der Prunetalia, vor allem Prunus spinosa, Rosa- und Rubus-Arten. Spezifisch sind weit verbreitete submediterrane Arten wie Amelanchier ovalis, Coronilla emerus, Lonicera etrusca, Prunus mahaleb, Viburnum lantana u.a. Die Krautschicht ist ebenfalls artenreich. Sie teilt viele Arten mit anderen Laubmischwäldern, hat aber auch einige charakteristische Eigenheiten wie Helleborus foetidus, Campanula persicifolia, Digitalis lutea, Melittis melissophyllum, Viola alba u.a. Solche Wälder sind in Südeuropa weit verbreitet, vom Balkan über Alpen und Apennin bis zur Iberischen Halbinsel. Im Südwestteil des Kontinents kommen sie von Süd-Frankreich bis Süd-Spanien (nicht in Portugal) vor. In Süd-Spanien sind sie auf Kalkgebirge beschränkt, wo die extremen Bedingungen des mediterranen Klimas etwas abgeschwächt sind.
Der vorliegende Aufsatz gibt eine Übersicht über die Vegetation und die Vegetationsbedingungen bodensaurer Eichen- und Eichenmischwälder (Verband Quercion roboris Malcuit 1929) in Europa. Kennzeichnend für die Physiognomie und Struktur dieser Wälder ist das Vorherrschen der Lichtbaumarten Quercus robur oder Qu. petraea in der Baumschicht. Beide Arten haben, als einzige Vertreter der Gattung Quercus, eine europaweite Verbreitung. Andere Baumarten (bspw. Quercus pyrenaica, Fagus sylvatica, Pinus sylvestris, Betula pendula, B. pubescens, Castanea sativa) treten in Abhängigkeit von großklimatischen, edaphischen oder syndynamischen Verhältnissen zur Baumschicht hinzu. Da die Lichtverhältnisse im Bestandesinnern günstig sind, ist eine - mitunter artenreiche - Strauchschicht häufig entwickelt. Die Bodenvegetation wird, neben Zwergsträuchern, von lichtliebenden, azidophytischen Kräutern, Gräser und Kryptogamen gebildet. - Übereinstimmendes Merkmal der von bodensauren Eichen(misch)wäldern besiedelten Böden ist deren geringes Basen- und Stickstoffangebot. Während in den Tieflagen Nordmitteleuropas pleistozäne Lockersedimente und deren Umlagerungsprodukte vorherrschen, dominieren in den Mittelgebirgsregionen silikatische Festgesteine. Die Böden sind durch biologisch ungünstige Humusformen charakterisiert, zumeist Rohhumus, Moder oder feinhumusreicher Moder. - Die Vorkommensschwerpunkte und auch das Mannigfaltigkeitszentrum bodensaurer Eichen(misch)wälder liegen in Westeuropa, wo sie besonders viele, gebietspezifische Kenn- und Trennarten aufweisen: Auf der iberischen Halbinsel treten zahlreiche Phanerogamen und auf den Britischen Inseln verschiedene Kryptogamen auf, die bodensauren Eichen(misch)wäldern im übrigen Europa fehlen. Im östlichen Mitteleuropa und im nordöstlichen Europa werden bodensaure Eichen(misch)wälder von Gesellschaften des Dicrano-Pinion abgelöst. Mit zunehmender Sommerwärme im subkontinentalen, submediterranen südöstlichen Mitteleuropa treten thermophile Eichenmischwälder (Quercetalia pubescenti-petraeae-Gesellschaften) an die Stelle der Quercion roboris-Gesellschaften. - Abschließend werden Aspekte der vegetationsgeographischen Gliederung sowie Fragen der Gefährdung und des Schutzes bodensaurer Eichen(misch)wälder erörtert.
Motions on planetary spatial scales in the atmosphere are governed by the planetary geostrophic equations. However, little attention has been paid to the interaction between the baroclinic and barotropic flows within the planetary geostrophic scaling. This is the focus of the present study, which utilizes planetary geostrophic equations for a Boussinesq fluid supplemented by a novel evolution equation for the barotropic flow. The latter is affected by meridional momentum flux due to baroclinic flow and drag by the surface wind. The barotropic wind, on the other hand, affects the baroclinic flow through buoyancy advection. Via a relaxation towards a prescribed buoyancy profile the model produces realistic major features of the zonally symmetric wind and temperature fields. We show that there is considerable cancellation between the barotropic and the baroclinic surface zonal mean zonal winds. Linear and nonlinear model responses to steady diabatic zonally asymmetric forcing are investigated, and the arising stationary waves are interpreted in terms of analytical solutions. We also study the problem of baroclinic instability on the sphere within the present model.