Refine
Year of publication
Document Type
- Article (31188)
- Part of Periodical (11561)
- Book (8277)
- Doctoral Thesis (5725)
- Part of a Book (3967)
- Working Paper (3387)
- Review (2939)
- Contribution to a Periodical (2368)
- Preprint (2128)
- Report (1560)
Language
- German (42785)
- English (29334)
- French (1060)
- Portuguese (840)
- Spanish (309)
- Croatian (302)
- Multiple languages (262)
- Italian (198)
- mis (174)
- Turkish (168)
Has Fulltext
- yes (75756) (remove)
Keywords
- Deutsch (1076)
- Literatur (868)
- taxonomy (765)
- Deutschland (553)
- Rezension (511)
- new species (452)
- Rezeption (354)
- Frankfurt <Main> / Universität (341)
- Übersetzung (329)
- Geschichte (300)
Institute
- Medizin (7712)
- Präsidium (5170)
- Physik (4508)
- Extern (2738)
- Wirtschaftswissenschaften (2696)
- Gesellschaftswissenschaften (2370)
- Biowissenschaften (2186)
- Biochemie und Chemie (1978)
- Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) (1711)
- Center for Financial Studies (CFS) (1630)
Im Wesentlichen liefern die beiden Romane - dies soll im Folgenden gezeigt werden - Beispiele für eine Kontinuitätsthese, die Martin Weiß als Lesart benennt: die Fortführung bzw. das unsichtbare (Wieder-)Aufgehen souveräner Macht im biopolitischen Regulieren und Disziplinieren. Um die 'verbundene Polarität' plastisch werden zu lassen, wähle ich die Metapher des Gängelbands als Veranschaulichung, die eine doppelte Lesart in sich vereint: Zum einen steht sie für einen lebenssichernden, biopolitischen Eingriff, der trotz Kontrolle durch die charakteristische 'Steigerung des Lebens' ein repressives Movens ausschließt; zum anderen erweist sie sich als gleichsam rückläufiges Modell, das das 'alte Recht' der autoritären Zucht rehabilitiert. In diesem historischen Rahmen "gesellschaftlicher Transformationsprozesse", manifestiert sich ein (anti-)biopolitisches Wechselspiel. Dieses Spannungsverhältnis findet sich als literarische Reflexion nicht nur in Grosses Roman, sondern auch in Goethes "Wilhelm Meisters Lehrjahre" (1795/1796). Die Protagonisten beider Romane treffen auf sektenähnliche Gruppen, die sie wie am Gängelband führen und so direkt in das Leben der 'Jünglinge' eingreifen. Wie sich dies genau ausgestaltet, soll sich in der folgenden Analyse zeigen.
Dual coding theories of knowledge suggest that meaning is represented in the brain by a double code, which comprises language-derived representations in the Anterior Temporal Lobe and sensory-derived representations in perceptual and motor regions. This approach predicts that concrete semantic features should activate both codes, whereas abstract features rely exclusively on the linguistic code. Using magnetoencephalography (MEG), we adopted a temporally resolved multiple regression approach to identify the contribution of abstract and concrete semantic predictors to the underlying brain signal. Results evidenced early involvement of anterior-temporal and inferior-frontal brain areas in both abstract and concrete semantic information encoding. At later stages, occipito-temporal regions showed greater responses to concrete compared to abstract features. The present findings shed new light on the temporal dynamics of abstract and concrete semantic representations in the brain and suggest that the concreteness of words processed first with a transmodal/linguistic code, housed in frontotemporal brain systems, and only after with an imagistic/sensorimotor code in perceptual and motor regions.
This paper analyses, if the Intertemporal Guarantee of Freedom, that was developed by the German Federal Constitutional Court (GFCC), can be used to expand the protection of human rights against the harms of climate change. The case of the Swiss Senior Women shows that there are jurisdictions, where the Intertemporal Guarantee of Freedom could be applied to improve standing and the control standard of states’ climate change action. Within international law bodies with jurisdiction over human rights treaties there are distinctive standards of protection against the harms of climate change. A major deficit within the international human rights protection against climate change lies within the focus on the positive obligations and the corresponding wide margin of appreciation granted to the states. The Intertemporal Guarantee of Freedom could provide a protection expansion in this regard, especially in the case of the European Court of Human Rights. It could also enable and legitimise present human rights concerns focused on the future actions of states following their past inaction. One considerable hurdle that is not addressed by it are procedural hurdles like the Plaumann formula applied by the European Court of Justice. The Intertemporal Guarantee of Freedom cannot solve major problems for climate change litigation like procedural hurdles. Yet, it can provide a new approach for complaints to address unambitious mitigation legislation which will lead to future human rights infringements.
Im Nachwort von "Dune" schreibt Brian Herbert, der Sohn von Frank Herbert, über den Krieg gegen die Maschinen im Dune-Universum. In diesem Krieg befreiten sich die Menschen von den intelligenten Maschinen und es wurde ein Gesetz zum Verbot der Herstellung der Maschinen aufgestellt: "Thou shall not make a machine in the likeness of a human mind". Aber, und das ist die Tragik dieses Ausgangspunktes, es entsteht im Gegensatz zum Kampf um die eigene Souveränität eine neue Beherrschung des Menschen. Diese Wende, welche die Künstliche Intelligenz aus der Welt verbannt hat, aber die Biopolitik mit anderen Techniken fortführt, soll im Folgenden anhand der Bereiche Religion, Politik und Psychologie herausgearbeitet werden. Denn indem in "Dune" die künstliche Intelligenz verbannt wird, treten Herrschafts- und Kontrolltechniken wieder in den Vordergrund, die in den aristokratisch-feudalen Gesellschaften eine bedeutende Rolle einnahmen.
In dem Roman "Never Let Me Go" von Kazuo Ishiguro erzählt Kathy H. kurz vor Ablauf ihrer Lebenszeit in einer Rückblende ihre Lebensgeschichte. Ihr Rückblick beginnt in Hailsham, einem Internat, wo sie zusammen mit Tommy und Ruth ihre Kindheit erlebt. Sie erfährt recht früh, dass sie und alle Kinder, die das Internat besuchen, Klone sind und eines Tages der Gesellschaft, von der sie geschaffen wurden, ihr Leben bzw. ihre Körper in Form einer Organspende bereitstellen müssen. [...] Die Klone sind in den Augen der Nicht-Klone weniger wert, als diejenigen, denen sie nachgebildet sind und werden von den Nicht-Klonen durch verschiedene Mechanismen biopolitisch manipuliert und gesteuert. Kathys und Tommys Bestreben ihre Liebe zu leben und die Suche der Protagonist*innen nach der eigenen Identität stehen im Fokus der Handlung. Deshalb stelle ich mit dem Titel "Klon, Person, Identifikation" die Frage nach der Menschlichkeit der Protagonist*innen an den Anfang meiner Überlegungen zu dem Roman von Kazuo Ishiguro. Im weiteren Verlauf meines Aufsatzes beschäftige ich mich mit der Frage nach den biopolitischen Zusammenhängen zwischen der Identitätsfindung auf der einen Seite und der Identitätsentwicklung der Klone auf der anderen Seite.
Die Paulinenpflege Winnenden e.V. wurde 1823 gegründet als Rettungshaus für verwahrloste Kinder. Bald wurde daraus eine Doppelanstalt einerseits für Kinder, die aus sozialen Gründen nicht zuhause leben konnten, andererseits für hör- und sprachbehinderte Kinder. Zum 200-jährigen Jubiläum im Jahr 2023 erscheint dieses wissenschaftliche Werk. Dieses Werk erscheint zusätzlich in weitgehend identischer Weise als Buch.
The traditional view on coding in the cortex is that populations of neurons primarily convey stimulus information through the spike count. However, given the speed of sensory processing, it has been hypothesized that sensory encoding may rely on the spike-timing relationships among neurons. Here, we use a recently developed method based on Optimal Transport Theory called SpikeShip to study the encoding of natural movies by high-dimensional ensembles of neurons in visual cortex. SpikeShip is a generic measure of dissimilarity between spike train patterns based on the relative spike-timing relations among all neurons and with computational complexity similar to the spike count. We compared spike-count and spike-timing codes in up to N > 8000 neurons from six visual areas during natural video presentations. Using SpikeShip, we show that temporal spiking sequences convey substantially more information about natural movies than population spike-count vectors when the neural population size is larger than about 200 neurons. Remarkably, encoding through temporal sequences did not show representational drift both within and between blocks. By contrast, population firing rates showed better coding performance when there were few active neurons. Furthermore, the population firing rate showed memory across frames and formed a continuous trajectory across time. In contrast to temporal spiking sequences, population firing rates exhibited substantial drift across repetitions and between blocks. These findings suggest that spike counts and temporal sequences constitute two different coding schemes with distinct information about natural movies.
Die dystopische Jugendliteratur hat sich in den letzten Jahren zu einem politischen, kulturellen und ästhetischen Genrephänomen entwickelt. [...] Die anhaltende Bedeutung der dystopischen Literatur in der Populärkultur zeigt bereits auf, dass sich auch aus literaturwissenschaftlicher Perspektive mit diesem Genrephänomen auseinandergesetzt werden sollte. Im aktuellen Forschungsdiskurs der Literaturwissenschaften wird der Aktualität und Relevanz dieses Phänomens bereits begegnet, indem sowohl das Genre als auch einzelne Werke auf verschiedene Aspekte hin untersucht werden. Die Forschungsschwerpunkte liegen hierbei jedoch vordergründig in der Untersuchung von psychologischen und soziologischen Aspekten der Protagonist*innen im Hinblick auf Fragen der Ökokritik, der Gender Studies oder der Kulturwissenschaften. Jedoch fehlen im gegenwärtigen Diskurs fast gänzlich Fragen nach einer eventuell vorherrschenden Biopolitik im Genre oder aber in konkreten Werken, obwohl diese in zahlreichen der fiktiven Weltbilder eindeutig gegeben ist. Dieser Beitrag erweitert den bereits bestehenden Diskurs um die Fragestellung, welche Formen einer dystopischen Biopolitik im zeitgenössischen Jugendroman am Beispiel der Reihe "Divergent" zu finden sind und wie diese literaturwissenschaftlich analysiert werden können. Da eine vollständige Analyse der drei Romane und all ihrer relevanten Aspekte zur Biopolitik den Rahmen dieses Beitrags überschreiten würde, werden einige Analyse-Schwerpunkte gebildet. Diese bestehen sowohl aus der Untersuchung des Wirklichkeitsmodells der Romane und der Thematik Biopolitik als auch aus der literarischen Darstellung. Durch die Untersuchung dieser Aspekte wird deutlich, inwiefern literarische Werke, auch dystopische Romanreihen, als Aushandlungs- und Reflexionsraum für aktuelle biopolitische Fragestellungen fungieren können. Zunächst werden die vier elementaren biopolitischen Inhalte der Romane herausgearbeitet und in Bezug zu den Ausführungen Foucaults gesetzt: Gesellschaftssystem der verschiedenen Fraktionen, neue technische Möglichkeiten der fremdgesteuerten Bewusstseinskontrolle, das Leben als und in einem Experiment und die Differenzierung von genetisch perfekten und genetisch defekten Menschen. Anschließend wird ein Blick auf die literarische Umsetzung in Form der Raum-/ Zeitstruktur und der Charakterkonstellation geworfen. Diese beiden Aspekte unterstützen das bewusste Einfühlen der Leser*innenschaft in die Romansituation und ermöglichen auf diese Weise sowohl eine Auseinandersetzung mit der Biopolitik aus ethischer Sicht als auch eine Vergegenwärtigung der Parallelen zur Alltagswelt der Leser*innenschaft. Abschließend werden ein Fazit und ein kurzer Ausblick formuliert.
WE STUDY REDISTRIBUTIVE EFFECTS OF INFLATION USING A RANDOMIZED INFORMATION EXPERIMENT ON BANK CLIENTS. ON AVERAGE, INDIVIDUALS ARE WELL INFORMED ABOUT CURRENT INFLATION AND ARE CONCERNED ABOUT ITS IMPACT ON WEALTH. YET, MOST INDIVIDUALS ARE NOT AWARE OF HOW INFLATION ERODES NOMINAL POSITIONS. ONCE THEY RECEIVE INFORMATION ON THIS EROSION CHANNEL, THEY UPDATE PERCEPTIONS AND EXPECTATIONS ABOUT OWN NET NOMINAL POSITIONS. LEARNING ABOUT THE INFLATION-INDUCED EROSION OF NOMINAL POSITIONS CAUSALLY AFFECTS CHOICES IN HYPOTHETICAL REAL-ESTATE TRANSACTIONS AND ACTUAL CONSUMPTION. THE FINDINGS SUGGEST THAT HOUSEHOLD WEALTH MEDIATES THE SENSITIVITY OF CONSUMPTION TO INFLATION ONCE HOUSEHOLDS ARE AWARE OF THE BALANCE-SHEET EFFECTS OF INFLATION.
Nok Eisen : zentralnigerianische Eisenverhüttung in der Mitte des ersten Jahrtausends vor Christus
(2023)
Based on excavations, excavation documentation and archaeometallurgical analyses, this thesis aims to characterise Nok iron production in central Nigeria through a contextually based investigation.
In 2010, 2011, 2013 and 2016, the Nok research project at Goethe University Frankfurt/Main in collaboration with the National Commission for Museums and Monuments, Nigeria excavated 27 iron-smelting furnaces from 8 sites 60 kilometres north of Abuja. All furnaces date around the middle of the first millennium BCE. Absolute dates, relative pottery chronology and terracotta figurine finds in furnace contexts suggest their affiliation to the Nok context. In comparison, all 27 furnaces resemble each other closely regarding their design and spacial arrangement. The numbers of furnaces per site, furnace width, furnace wall angle and thickness as well as pits beneath the furnaces are just some features with similar qualities. The similarities of the smelting sites also extend into their finds: the structure of tuyères and their position in situ as well as macroscopic slag morphology and distribution. Find morphology and distribution as well as furnace structure suggest a highly standardized way of Nok iron production. However, archaeometallurgical analyses show heterogeneous use of raw materials between sites and/or furnaces. In similarly structured furnaces different kinds of iron ore were smelted leaving a high iron content in the respective slags. This hints at an early stage of iron production in which the smelting process was limited to one operative set-up.
We investigate the development of the directed, v1, and elliptic flow, v2, in heavy ion collisions in mid-central Au+Au reactions at Elab=1.23A GeV. We demonstrate that the elliptic flow of hot and dense matter is initially positive (v2>0) due to the early pressure gradient. This positive v2 transfers its momentum to the spectators, which leads to the creation of the directed flow v1. In turn, the spectator shadowing of the in-plane expansion leads to a preferred decoupling of hadrons in the out-of-plane direction and results in a negative v2 for the observable final state hadrons. We propose a measurement of v1−v2 flow correlations and of the elliptic flow of dileptons as methods to pin down this evolution pattern. The elliptic flow of the dileptons allows then to determine the early-state EoS more precisely, because it avoids the strong modifications of the momentum distribution due to shadowing seen in the protons. This opens the unique opportunity for the HADES and CBM collaborations to measure the Equation-of-State directly at 2-3 times nuclear saturation density.
Chloritoid and kyanite coexist in metapelites from the high-pressure/low-temperature Massa Unit in the Alpi Apuane metamorphic complex (Northern Apennines, Italy). The composition of chloritoid is extremely variable throughout the Massa Unit. Fe-chloritoid occurs in association with hematite-free, graphite-bearing schists, whereas strongly zoned Fe-Mg chloritoid is found with hematite and kyanite. We investigated the effect of different bulk Fe2O3 contents in controlling chloritoid composition through phase equilibria modelling of four selected samples, representative of the different chloritoid-bearing parageneses found in the Massa Unit. The ferric iron content, measured through wet chemical titration, ranges from 0 (graphite-chloritoid schist) to 73% of the total iron (hematite-chloritoid schist). We show that Mg-rich chloritoid compositions and stability of kyanite at greenschist to blueschist facies conditions can be reproduced in the MnO–Na2O–K2O–FeO–MgO–Al2O3–SiO2–H2O–TiO2–O (MnNKFMASHTO) chemical system only considering the presence of significant amounts of ferric iron as part of the bulk composition. The stabilization of kyanite at lower grade is directly linked to the presence of Fe2O3, which renders the reactive bulk rock composition effectively enriched in Al2O3 with respect to Fe and Mg. We also document that high Fe2O3 contents exacerbate the effect of chloritoid fractionation, producing strongly zoned Fe-Mg-chloritoid grains. Finally, the P–T modelling of the Massa Units performed in this study allows, for the first time, the recognition of a two-stage evolution at peak conditions, with an earlier pressure peak (1.2–1.3 GPa at 350–400°C), and a later thermal peak (0.7–1.1 GPa at 440–480°C), compatible with subduction, underthrusting and exhumation of the Adria continental margin during growth of the Northern Apennine orogenic wedge.
The oxidation state of sulfur in slab fluids is controversial, with both dominantly oxidized and reduced species proposed. Here we use in situ X-ray absorption spectroscopy analysis of sulfur-in-apatite to monitor changes in the oxidation state of sulfur during high-P metasomatism by slab fluids in the subduction channel. Our samples include a 73 cm continuous transect of reaction zones between a metagabbroic eclogite block and serpentinite matrix from a mélange zone on the island of Syros, Greece. The block core consists of garnet, omphacite, phengite, paragonite, epidote-clinozoisite, and rutile. In this region, apatite is only observed as elongate inclusions in omphacite cores. From the core outwards micas are increasingly replaced by epidote-clinozoisite, garnets are smaller and more frequent, pyrite + bornite is observed as inclusions in recrystallized omphacite, and apatite is increasingly abundant in the matrix and inclusions in garnet. A major transition at 48 cm separates an assemblage of Ca-Na amphibole, omphacite, chlorite, pyrite, and apatite from the inner garnet-bearing eclogite assemblages. Omphacite disappears from the assemblage at ~56 cm and amphibole compositions sharply transition to tremolite at 59 cm. Finally, the assemblage tremolite + talc + pyrite is observed after ~70 cm.Apatites in the eclogite assemblages exclusively display S6+ peaks in their absorption spectra. This includes apatite inclusions in omphacite in the least altered lithology, as well as matrix apatite and isolated apatite inclusions in garnet in the outermost metasomatized eclogite zone. In the intermediate pyrite-rich (~1-5 vol %) amphibole + omphacite + chlorite zone, apatite displays a strong S1- absorption peak in most grains, with rare analyses showing mixed S1- and S6+. Finally, apatite in the outermost tremolite-bearing assemblages only displays a S6+ peak. The pyrite-rich zone at 48 cm occurs at the initial interface between the serpentinite matrix and eclogite block, characterized by a dramatic decrease in Na content and Mg#. Our data suggest that reduction of S6+ in infiltrating fluids to S1- in pyrite became focused as Fe diffused across the steep Mg# gradient, resulting in pyrite precipitation. In contrast, S reduction in the Mg-rich tremolite-dominant portions of the transect was limited by a lack of Fe, resulting in low modes of pyrite and fluid buffered S6+ in apatite. Finally, S6+-bearing apatite is also observed in reaction zone lithologies from elsewhere on Syros, suggesting our observations are not isolated.Two important conclusions are drawn from these data and observations: (1) In the case of Syros, slab fluids at eclogite-facies conditions carried oxidized S6+, and (2) The interaction of these fluids with eclogites composed of ferrous-Fe silicates resulted in extensive sulfide precipitation.
RNA research is very important since RNA molecules are involved in various gene regulatory mechanisms as well as pathways of cell physiology and disease development.1 RNAs have evolved from being considered as carriers of genetic information from DNA to proteins, with the three major types of RNA involved in protein synthesis, including messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), and ribosomal RNA (rRNA).2 In addition to the RNAs involved in protein synthesis numerous regulatory non-coding RNAs (ncRNAs) have been discovered in the transcriptome. The regulatory ncRNAs are classified into small ncRNAs (sncRNAs) with transcripts less than 200 nucleotides (nt) and long non-coding RNAs (lncRNAs) with more than 200 nt.3
LncRNAs represent the most diverse and versatile class of ncRNAs that can regulate cellular functions of chromatin modification, transcription, and post-transcription through multiple mechanisms.4 They are involved in the formation of RNA:protein, RNA:RNA and RNA:DNA complexes as part of their gene regulatory mechanism.4,5 The RNA:DNA interactions can be divided into RNA:DNA heteroduplex formation, also called R-loops, and RNA:DNA:DNA triplex formation. In triplex formation, RNA binds to the major groove of double-stranded DNA through Hoogsteen or reverse Hoogsteen hydrogen bonding, resulting in parallel or anti-parallel triplexes, respectively. In vitro studies have confirmed the formation of RNA:DNA:DNA triplexes.6 However, the extent to which these interactions occur in cells and their effects on cellular function are still not understood, which is why these structures are so exciting to study (Chapter I RNA:DNA:DNA Triplexes).
This cumulative thesis investigates several functional and regulatory important RNAs. The first project involves the improved biochemical and biophysical characterization of RNA:DNA:DNA triplex formation between lncRNAs of interest and their target genes. Triplex formation was confirmed by a series of experiments including electromobility shift assays (EMSA), thermal melting assays, circular dichroism (CD), and liquid state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. The following is a summary of the main findings of these publications.
In research article 5.1, the oxygen-sensitive HIF1α-AS1 was identified as a functionally important triplex-forming lncRNA in human endothelial cells using a combination of bioinformatics techniques, RNA/DNA pulldown, and biophysical experiments. Through RNA:DNA:DNA triplex formation, endogenous HIF1α-AS1 decreases the expression of several genes, including EPH receptor A2 (EPHA2) and adrenomedullin (ADM), by acting as an adaptor for the repressive human silencing hub (HUSH) complex, which has been studied by our collaborators in the groups of Leisegang and Brandes.
2) Triplex formation between HIF1α-AS1 and the target genes EPHA2 and ADM was investigated in biochemical and biophysical studies. The EMSA results indicated that HIF1α-AS1 forms a low mobility RNA:DNA:DNA triplex complex with the EPHA2 DNA target sequence. The CD spectrum of the triplex showed distinct features compared to the EPHA2 DNA duplex and the RNA:DNA heteroduplex. Melting curve analysis revealed a biphasic melting transition for triplexes, with a first melting point corresponding to the dissociation of the RNA strand with melting of the Hoogsteen hydrogen bonds. The second, higher melting temperature corresponds to the melting of stronger Watson-Crick base pairing. Stabilized triplexes were formed using an intramolecular EPHA2 DNA duplex hairpin construct in which both DNA strands were attached to a 5 nucleotide (nt) thymidine linker. This approach allowed improved triplex formation with lower RNA equivalents and higher melting temperatures. By NMR spectroscopy, the triplex characteristic signals were observed in the 1H NMR spectrum, the imino signals in a spectral region between 9 and 12 ppm resulting from the Hoogsteen base pairing. To elucidate the structural and sequence specific Hoogsteen base pairs 2D 1H,1H-NOESY measurements of the EPHA2 DNA duplex and the HIF1α-AS1:EPHA2 triplex were performed. The 1H,1H-NOESY spectrum of the HIF1α-AS1:EPHA2 triplex with a 10-fold excess of RNA was semi-quantitatively analyzed for changes in the DNA duplex spectrum. We discovered, strong and moderate attenuation of cross peak intensities in the imino region of the NOESY spectrum. This attenuation was proposed to result from weakening of Watson-Crick base pairing by Hoogsteen hydrogen bonding induced by RNA binding. The Hoogsteen interactions can be mapped based on the analysis of the cross peak attenuation in the NOESY spectra, which we used to generate a structural model of the RNA:DNA:DNA triplex. These biophysical results support the physiological function of HIF1α as a triplex-forming lncRNA that recruits the HUSH-epigenetic silencing complex to specific target genes such as EPHA2 and ADM, thereby silencing their gene expression through RNA:DNA:DNA triplex formation.
Die labyrinthische Organisation des Erzählraums, die bisweilen dem Prinzip der Assoziation durch Josef K. zu folgen scheint, korrespondiert historisch mit der desorientierten Wirklichkeitserfahrung der Moderne - einem "Gefühl der 'Ohnmacht' und der 'Entfremdung' des 'modernen Menschen'". Nicht ohne Grund wird "Der Proceß" so in der verbreiteten sozialgeschichtlichen (und vor allem sozialkritischen) Lesart zur literarischen "Gestaltung der verwalteten Welt, der vielfältigen Einengungen und Bedrohungen, die das Individuum heute durch anonyme Mächte erfährt, zur Anklage des Kapitalismus, zur prophetischen Vorwegnahme der totalitären Regime des 20. Jahrhunderts oder, aktueller und à la Foucault, zur Verbildlichung der das Begehren unterdrückenden 'Macht'". Der vorliegende Beitrag unternimmt den Versuch, diese sozialgeschichtliche Lesart unter Hinzunahme des in der Kafka-Forschung bislang nur randläufig berücksichtigten Paradigmas der 'Biopolitik' bzw. 'Biomacht', wie es insbesondere von Michel Foucault analysiert wurde, noch einmal produktiv zu erweitern. [...] Franz Kafkas literarisches Werk befasst sich zweifellos immer wieder mit modernen Machtverhältnissen und Normierungsprozessen sowie auch mit den Individuen, die vor der (scheinbaren) Wahl stehen, sich zu assimilieren oder von eben jenen verschüttet zu werden. Dieser Beitrag wird erstens zu zeigen versuchen, wie das Gericht in Der Proceß durch seine Raumordnung als Metapher für eine breitere Machtökonomie der diegetischen Gesellschaftsordnung lesbar wird. Zweitens wird er der Frage nachgehen, inwieweit die Kategorie des Angeklagten als Schnittpunkt gelesen werden kann, der zwar intradiegetisch einen eigenen institutionellen und epistemologischen Stellenwert hat, auf der Metaebene allerdings der Logik des modernen Zusammenspiels bio- und disziplinarpolitischer Interventionen und Prozesse nachspürt.
Nach dem Anthropologen Kaushik Sunder Rajan bedeutet der Biokapitalismus die Überdeterminierung der Wirtschaft bei biopolitischen Entscheidungen. Die Überdeterminierung heißt in diesem Fall eine starke wirtschaftlich-politische Beeinflussung der Richtung wissenschaftlicher Forderung und Entwicklung. Ein extremes Beispiel für solch ein System ist in der Dystopie "Brave New World" (1932) vorzufinden, mit der sich dieser Aufsatz beschäftigt. Zuerst werden die Begriffe der Biopolitik nach Michel Foucault und des Biokapitalismus nach Kaushik Sunder Rajan definiert. Darauf aufbauend untersucht die Arbeit den Biokapitalismus innerhalb der Gesellschaft von Aldous Huxleys Roman. Dafür wird zunächst der Autor, sein zeitlicher Kontext und der Aufbau der dystopischen Gesellschaft thematisiert. Im Hauptteil befasst sich der Aufsatz mit folgender Fragestellung: Wie zeigt sich der Biokapitalismus in Huxleys "Brave New World"? Dabei sind die Ziele des Aufsatzes die Beantwortung der Fragestellung und die Herauskristallisierung der Gefahren dieser dystopischen Gesellschaft für unsere Gegenwart. Diese werden zum Schluss im Fazit zusammengefasst erläutert.
Transient receptor potential (TRP) ion channels are among the most well-studied classes of temperature-sensing molecules. Yet, the molecular mechanism and thermodynamic basis for the temperature sensitivity of TRP channels remains to this day poorly understood. One hypothesis is that the temperature-sensing mechanism can simply be described by a difference in heat capacity between the closed and open channel states. While such a two-state model may be simplistic it nonetheless has descriptive value, in the sense that it can be used to to compare overall temperature sensitivity between different channels and mutants. Here, we introduce a mathematical framework based on the two-state model to reliably extract temperature-dependent thermodynamic potentials and heat capacities from measurements of equilibrium constants at different temperatures. Our framework is implemented in an open-source data analysis package that provides a straightforward way to fit both linear and nonlinear van ‘t Hoff plots, thus avoiding some of the previous, potentially erroneous, assumptions when extracting thermodynamic variables from TRP channel electrophysiology data.
Biopolitik und Biomacht in der Jugendliteratur. Thanatopolitik in Lois Lowrys "Hüter der Erinnerung"
(2023)
Was verstehen wir unter "Freigabe"? Das Freigeben, das Freigegebenwerden. Synonyme: Entlassung, Freilassung. [...] In Lois Lowrys 1993 erschienenem Roman "Hüter der Erinnerung" - im Original "The Giver" - ist die Tragweite dieses Terminus enorm: "Freigegeben zu werden ist für einen aktiven Bürger eine endgültige Sache, eine schreckliche Strafe, ein niederschmetternder Beweis menschlichen Versagens." Während es im Original "release" heißt, enthält die deutsche Übersetzung durch "frei" im Begriff im Kontext des Verfahrens eine Mehrdeutigkeit, die am Ende erörtert wird. Es soll im Folgenden sowohl mit dem Original als auch mit der Übersetzung textnah gearbeitet werden. [...] Es wird deutlich, dass mit dem Begriff des Freigebens eine ganz neue Denotation einhergeht, sodass "Freigeben" letztlich nichts anderes als ein Euphemismus ist, der die eigentliche Bedeutung, die Konsequenz des Vollzugs für die Sprecher*innen verschleiert. Ein ausgeprägtes Sprachregime und eine Vernichtungspolitik treten hier eng verflochten auf. Das Bezeichnen von Dingen, Handlungen und Ritualen ist dabei eine Voraussetzung für die Umsetzung des totalitären Regimes, wie im Folgenden unter anderem deutlich werden soll. Zusätzlich soll beispielhaft betrachtet werden, welche stilistischen Mittel für die Darstellung eines extremen biopolitischen Gesellschaftsmodells in einem Jugendroman für ein Lesepublikum ab dem jungen Alter von zwölf Jahren vorliegen. Dabei soll die Frage beantwortet werden, wie in "Hüter der Erinnerung" ein totalitäres System etabliert und welche Wirkung auf die Leser*innenschaft erzeugt wird. Lässt sich vielleicht eine gewisse schonende Vermittlung gegenüber der jungen Zielgruppe bezüglich des ernsten, 'belastenden' Themas feststellen?
Control of cell proliferation is critical for the lymphocyte life cycle. However, little is known on how stage-specific alterations in cell-cycle behavior drive proliferation dynamics during T-cell development. Here, we employed in vivo dual-nucleoside pulse labeling combined with determination of DNA replication over time as well as fluorescent ubiquitination-based cell-cycle indicator mice to establish a quantitative high-resolution map of cell-cycle kinetics of thymocytes. We developed an agent-based mathematical model of T-cell developmental dynamics. To generate the capacity for proliferative bursts, cell-cycle acceleration followed a 'stretch model', characterized by simultaneous and proportional contraction of both G1 and S phase. Analysis of cell-cycle phase dynamics during regeneration showed tailored adjustments of cell-cycle phase dynamics. Taken together, our results highlight intrathymic cell-cycle regulation as an adjustable system to maintain physiologic tissue homeostasis and foster our understanding of dysregulation of the T-cell developmental program.
Alzheimer’s Disease (AD) is a progressive and irreversible neurodegenerative disorder, characterized by the accumulation of abeta-amyloid aggregates, which triggers tau hyperphosphorylation and neuronal loss. While the precise mechanisms underlying neurodegeneration in AD are not entirely understood, it is known that loss of proteostasis is implicated in this process. Maintaining neuronal proteostasis requires proper transfer RNA (tRNA) modifications, which are crucial for optimal translation. However, research into tRNA epitranscriptome in AD is limited, and it is not yet clear how alterations in tRNA modifying enzymes and tRNA modifications might contribute to disease progression. Here, we report that expression of the tRNA modifying enzyme ELP3 is reduced in the brain of AD patients and amyloid AD mouse models, suggesting ELP3 is implicated in proteostasis dysregulation observed in AD. To investigate the role of ELP3 specifically in neuronal proteostasis impairments in the context of amyloid pathology, we analyzed SH-SY5Y neuronal cells carrying the amyloidogenic Swedish familial AD mutation in the APP gene (SH-SWE) or the wild-type gene (SH-WT). Similarly to the amyloid mouse models, SH-SWE exhibited reduced levels of ELP3 which was associated with tRNA hypomodifications and reduced abundance, as well as proteostasis impairments. Furthermore, the knock-down of ELP3 in SH-WT recapitulated the proteostasis impairments observed in SH-SWE cells. Importantly, the correction of tRNA deficits due to ELP3 reduction rescued and reverted proteostasis impairments of SH-SWE and SH-WT knock-down for ELP3, respectively. Additionally, SH-WT exposed to the secretome of SH-SWE or synthetic amyloid aggregates recapitulate the SH-SWE phenotype, characterized by reduced ELP3 expression, tRNA hypomodification and increased protein aggregation. Taken together, our data suggest that amyloid pathology dysregulates neuronal proteostasis through the reduction of ELP3 and tRNA modifications. This study highlights the modulation of tRNA modifications as a potential therapeutic avenue to restore neuronal proteostasis in AD and preserve neuronal function.
Endothelial tip cells are essential for VEGF-induced angiogenesis, but underlying mechanisms are elusive. Endothelial-specific deletion of EVL, a member of the mammalian Ena/VASP protein family, reduced the expression of the tip cell marker protein endothelial cell specific molecule-1 (Esm1) and compromised the radial sprouting of the vascular plexus in the postnatal mouse retina. The latter effects could at least partly be attributed to reduced VEGF receptor 2 (VEGFR2) internalization and signaling but the underlying mechanisms(s) are not fully understood. In the present study, we revealed that the expression of the long non-coding RNA H19 was significantly reduced in endothelial cells from postnatal EVL-/- mice and in siRNA-transfected human endothelial cells under hypoxic conditions. H19 was recently shown to promote VEGF expression and bioavailability via Esm1 and hypoxia inducible factor 1α (HIF-1α). Similar to EVL-/- mice, the radial outgrowth of the vascular plexus was significantly delayed in the postnatal retina of H19-/- mice. In summary, our data suggests that loss of EVL not only impairs VEGFR2 internalition and downstream signaling, but also impairs VEGF expression and bioavailability in the hypoxic retina via downregulation of lncRNA H19.
Vergesellschaftung von Salzpflanzen an Straßenrändern unter besonderer Berücksichtigung des Taunus
(2023)
Im Taunus wurden an Straßen bisher fünf Arten festgestellt, die allgemein als Charakterarten der mitteleuropäischen Salzvegetation gelten und daher als Salzpflanzen im engeren Sinne bezeichnet werden können: Cochlearia danica, Plantago coronopus, Puccinellia distans, Spergularia marina und Trifolium fragiferum. Mit Ausnahme der Vorkommen von Trifolium fragiferum handelt es sich dabei oft um nur wenige weitere Arten enthaltende Dominanzbestände, wobei Trittpflanzen am häufigsten vertreten sind, so dass Straßenrandvegetation mit Puccinellia distans in der vorliegenden Literatur allgemein den Trittpflanzengesellschaften zugeordnet wurde (Plantaginetea majoris beziehungsweise Polygono-Poetea annuae). Entsprechendes gilt auch für viele Vorkommen von Plantago coronopus. Wie die vorliegende Arbeit zeigt, können aber einige der aus dem Taunus vorliegenden Aufnahmen mit Plantago coronopus zu den Salzwiesen im weiteren Sinne gestellt werden (Juncetea maritimi). Entsprechendes gilt für die hier präsentierte Vegetationsaufnahme eines Cochlearia-danica-Bestandes. Trifolium fragiferum wurde dagegen in einer als Flutrasen (Molinio-Arrhenatheretea, Agrostietalia stoloniferae) zu bezeichnenden Pflanzengesellschaft angetroffen.
To understand the neural mechanisms underlying brain function, neuroscientists aim to quantify causal interactions between neurons, for instance by perturbing the activity of neuron A and measuring the effect on neuron B. Recently, manipulating neuron activity using light-sensitive opsins, optogenetics, has increased the specificity of neural perturbation. However, using widefield optogenetic interventions, multiple neurons are usually perturbed, producing a confound -- any of the stimulated neurons can have affected the postsynaptic neuron making it challenging to discern which neurons produced the causal effect. Here, we show how such confounds produce large biases in interpretations. We explain how confounding can be reduced by combining instrumental variables (IV) and difference in differences (DiD) techniques from econometrics. Combined, these methods can estimate (causal) effective connectivity by exploiting the weak, approximately random signal resulting from the interaction between stimulation and the absolute refractory period of the neuron. In simulated neural networks, we find that estimates using ideas from IV and DiD outperform naive techniques suggesting that methods from causal inference can be useful to disentangle neural interactions in the brain.
Background Vasoplegic syndrome is frequently observed during cardiac surgery and resembles a complication of high mortality and morbidity. There is a clinical need for therapy and prevention of vasoplegic syndrome during complex cardiac surgical procedures. Therefore, we investigated different strategies in a porcine model of vasoplegia.
Methods We evaluated new medical therapies and prophylaxis to avoid vasoplegic syndrome in a porcine model. After induction of anesthesia, cardiopulmonary bypass was established through median sternotomy and central cannulation. Prolonged aortic cross-clamping (120 min) simulated a complex surgical procedure. The influence of sevoflurane-guided anesthesia (sevoflurane group) and the administration of glibenclamide (glibenclamide group) were compared to a control group, which received standard anesthesia using propofol. Online hemodynamic assessment was performed using PiCCO® measurements. In addition, blood and tissue samples were taken to evaluate hemodynamic effects and the degree of inflammatory response.
Results Glibenclamide was able to break through early vasoplegic syndrome by raising the blood pressure and systemic vascular resistance as well as less need of norepinephrine doses. Sevoflurane reduced the occurrence of the vasoplegic syndrome in the mean of stable blood pressure and less need of norepinephrine doses.
Conclusion Glibenclamide could serve as a potent drug to reduce effects of vasoplegic syndrome. Sevoflurane anesthesia during cardiopulmonary bypass shows less occurrence of vasoplegic syndrome and therefore could be used to prevent it in high-risk patients.
Clinical Perspective; what is new?
* to our knowledge, this is the first randomized in vivo study evaluating the hemodynamic effects of glibenclamide after the onset of vasoplegic syndrome
* furthermore according to literature research, there is no study showing the effect of sevoflurane-guided anesthesia on the occurrence of a vasoplegic syndrome
Clinical Perspective; clinical implications?
to achieve better outcomes after complex cardiac surgery there is a need for optimized drug therapy and prevention of the vasoplegic syndrome
Spiele und ihre Räume
(2023)
Beim Spielen kommt es offenbar aufs Maß an und auf die Umstände. Nicht oder nur schlecht spielen zu können gilt als Schwäche; umgekehrt erscheint es als riskant oder gefährlich, zu viel zu spielen, sich in Spielereien zu verlieren oder sogar ein falsches Spiel zu treiben. In der positiven Vorstellung des maßvollen, regelbewussten Spielens wirken bis heute Grundzüge anthropologischer Selbstbeschreibungen des 18. Jahrhunderts nach. In dieser Zeit rückte der Spielbegriff in den Fokus neuer ästhetischer Theorien, bevor er sich im 19. Jahrhundert als Gegenkonzept zu Ernst und Arbeit weiterentwickelte. Das Spiel wurde zum Aushandlungsort bürgerlichen Selbstverständnisses und gesellschaftlicher Regeln, zum Gegenstand von Theorie und Literatur.
All-optical closed-loop voltage clamp for precise control of muscles and neurons in live animals
(2023)
Excitable cells can be stimulated or inhibited by optogenetics. Since optogenetic actuation regimes are often static, neurons and circuits can quickly adapt, allowing perturbation, but not true control. Hence, we established an optogenetic voltage-clamp (OVC). The voltage-indicator QuasAr2 provides information for fast, closed-loop optical feedback to the bidirectional optogenetic actuator BiPOLES. Voltage-dependent fluorescence is held within tight margins, thus clamping the cell to distinct potentials. We established the OVC in muscles and neurons of Caenorhabditis elegans, and transferred it to rat hippocampal neurons in slice culture. Fluorescence signals were calibrated to electrically measured potentials, and wavelengths to currents, enabling to determine optical I/V-relationships. The OVC reports on homeostatically altered cellular physiology in mutants and on Ca2+-channel properties, and can dynamically clamp spiking in C. elegans. Combining non-invasive imaging with control capabilities of electrophysiology, the OVC facilitates high-throughput, contact-less electrophysiology in individual cells and paves the way for true optogenetic control in behaving animals.
Bereits mit dem Titel dieses Bandes wird in Aussicht gestellt, darin "Biopolitik(en) in Literatur, Film und Serie" zu thematisieren. Mit der Überschrift dieses Beitrags wird hierzu analog angekündigt, die "Modi der Aushandlung menschlichen Lebens in (Gegenwarts-)Literatur, Film und Serie" zu untersuchen. Was jedoch meint 'in' im gegebenen Kontext? Worin besteht die Konnexion zwischen biopolitischer Thematik und künstlerischem Medium, die über die Präposition zum Ausdruck gebracht wird? Zunächst kann ein Auftreten biopolitischer Themen in Erzähltexten auf Ebene der 'histoire' festgestellt werden, insofern Biopolitik in ihren diversen Spielarten die Settings und Plots literarischer wie filmischer erzählender Texte ausgestaltet. [...] Weitergehend kann eine Wirksamkeit biopolitischer Fragestellungen in Erzähltexten auf Ebene des 'discours' konstatiert werden, sobald Biopolitik zum Reflexionsanlass eines erzählenden Textes wird. Über Szenario und Handlung hinausgehend, eröffnen semantische, narratologische oder metafiktionale Auseinandersetzungen mit biopolitischen Fragen neue Aushandlungs- und Reflexionsräume, in denen Biopolitik perspektiviert und problematisiert wird und mit denen eine kritische Revision durch die Rezipierenden initiiert wird. In dieser Variante biopolitischer Thematik in erzählenden Texten wird somit Biopolitik nicht nur zur Darstellung gebracht, sondern zur Disposition gestellt. In dieser Weise kann ein Erzähltext selbst als Beitrag zum biopolitischen Diskurs fungieren und als solcher Lebenswissen generieren. Auf diesen Prämissen aufbauend werden im Folgenden zunächst der Begriff der Biopoethik und die Besonderheiten biopoethischer Modi skizziert, bevor eine ausführlichere Betrachtung vier solcher Modi an konkreten Erzähltextbeispielen erfolgt. Als komplementäre Ergänzung zur Produktivität biopolitischer Diskurse, wie sie im voranstehenden Beitrag erarbeitet wird, soll so die Produktivität narrativer Biopolitik(en) verdeutlicht werden.
Wie fragil der scheinbare Differenzmarker der Emotionalität zwischen Mensch und Maschine ist, führt insbesondere das Genre des Science-Fiction-Films vor, das als ein Experimentierraum fungiert, in dem die biopolitischen Diskurse durch ästhetische bzw. poetische Konter-Diskurse aufgebrochen und hinterfragt werden. Diese Konterdiskursivität führt der Science-Fiction-Film "Ex Machina" (2015) eindrücklich vor, indem dieser anhand der als weiblich gegenderten und künstlich konstruierten AI und Protagonistin Ava (Alicia Vikander), auf der Ebene der Handlung die Frage verhandelt, ob die Grenze zwischen Mensch und Android teilweise aufgehoben werden kann, und damit verbunden die Frage, ob der vermeintliche Differenzmarker der Emotionalität nicht von Androiden produktiv gewendet werden könne, insofern er programmatisch in die entsprechenden Algorithmen eingebaut wird. Diese leitenden Überlegungen führen zur These des vorliegenden Beitrages: Die Protagonistin Ava bedient sich gegenüber den männlichen Figuren des Films der Strategie der Täuschung, indem Ava ihre künstlich angeeignete Emotionalität nutzt, um aus der Forschungsstation zu fliehen. Emotionalität kann entsprechend nicht (mehr) als eine Essenz des Menschen bzw. des Menschseins gelesen werden, sondern muss als ein elementares Konstrukt verstanden werden, das von der Maschine gegenüber den Menschen genutzt wird oder zumindest genutzt werden kann, um diese zu überlisten. Die vermeintliche moralische Überlegenheit des Menschen entpuppt sich folglich als ein grundlegender, menschlicher Denkfehler. Überlegen ist der Mensch gegenüber der Maschine nicht durch seine Emotionalität, vielmehr ist das Gegenteil der Fall: Weil der Mensch emotional ist, gelingt es der Maschine, ihn zu täuschen und sich somit als dem Menschen überlegen zu etablieren. Dergestalt führt "Ex Machina" explizit eine doppelte Grenzüberschreitung vor, indem der Film zum einen darauf aufbaut, dass Androiden scheinbar emotional handeln, da Avas Verhalten einen hoch rationalen Akt darstellt, der die künstlich erschaffene Frau gegenüber den Männern, Nathan (Oscar Isaac) und Caleb (Domhnall Gleeson), die sie beständig konstruieren, optimieren und testen, letztlich als überlegen präsentiert. Zum anderen führt "Ex Machina" anhand der Maschine Ava auf der Ebene des Gendering eindrücklich vor Augen, dass auch die männliche Überlegenheit und die damit einhergehende Geschlechterhierarchie ein reines Konstrukt ist. Der Homosozialität der beiden männlichen Figuren des Films steht die weiblich gegenderte Maschinenfrau Ava konträr gegenüber, auch wenn sie zunächst in diese integriert zu sein scheint, so dass die Frage nach der Repräsentation von Geschlecht und die nach den Verhandlungen zwischen den Geschlechtern nachdrücklich gestellt wird. Die damit aufgerufene Engführung von Männlichkeit und Überlegenheit sowie Weiblichkeit und Emotionalität wird im Verlauf des Films dezidiert aufgebrochen, sodass die Frage nach der Transgression gleich auf zweifache Weise gestellt wird, wenn man den Blick auf Ava richtet: 1. Inwiefern wird das Verhältnis zwischen Mensch und Maschine, in Bezug auf 'bios', an der weiblichen Androide Ava verhandelt? 2. Inwiefern erlaubt es Ava, Geschlechterverhältnisse neu zu denken, respektive das Verhältnis der Geschlechter, wie es im Film vorgeführt wird, einer neuen Betrachtung zu unterziehen? Um diese Fragen zu beantworten, werde ich in einem ersten Schritt die Differenz zwischen Mensch und Maschine, wie sie in "Ex Machina" inszeniert wird, in den Fokus der Betrachtungen stellen, um danach zu fragen, inwiefern das Verhältnis zwischen den 'menschlichen Männern' und der 'künstlichen Androide' das Konzept des 'bios' verhandelt. In einem anschließenden zweiten Schritt werde ich mich auf das Verhältnis zwischen den männlichen Figuren Caleb und Nathan sowie deren Beziehung zu Ava konzentrieren, um herauszuarbeiten, welche Geschlechterpolitik(en) in "Ex Machina" inszeniert wird, respektive werden.
The Asian tiger mosquito Aedes albopictus is currently spreading across Europe, facilitated by climate change and global transportation. It is a vector of arboviruses causing human diseases such as chikungunya, dengue hemorrhagic fever and Zika fever. For the majority of these diseases, no vaccines or therapeutics are available. Options for the control of Ae. albopictus are limited by European regulations introduced to protect biodiversity by restricting or phasing out the use of pesticides, genetically modified organisms (GMOs) or products of genome editing. Alternative solutions are thus urgently needed to avoid a future scenario in which Europe faces a choice between prioritizing human health or biodiversity when it comes to Aedes-vectored pathogens. To ensure regulatory compliance and public acceptance, these solutions should preferably not be based on chemicals or GMOs and must be cost-efficient and specific. The present review aims to synthesize available evidence on RNAi-based mosquito vector control and its potential for application in the European Union. The recent literature has identified some potential target sites in Ae. albopictus and formulations for delivery. However, we found little information concerning non-target effects on the environment or human health, on social aspects, regulatory frameworks, or on management perspectives. We propose optimal designs for RNAi-based vector control tools against Ae. albopictus (target product profiles), discuss their efficacy and reflect on potential risks to environmental health and the importance of societal aspects. The roadmap from design to application will provide readers with a comprehensive perspective on the application of emerging RNAi-based vector control tools for the suppression of Ae. albopictus populations with special focus on Europe.
In the recent past, we are making huge progress in the field of Artificial Intelligence. Since the rise of neural networks, astonishing new frontiers are continuously being discovered. The development is so fast that overall no major technical limits are in sight. Hence, digitization has expanded from the base of academia and industry to such an extent that it is prevalent in the politics, mass media and even popular arts. The DFG-funded project Specialized Information Service for Biodiversity Research and the BMBF-funded project Linked Open Tafsir can be placed exactly in that overall development. Both projects aim to build an intelligent, up-to-date, modern research infrastructure on biodiversity and theological studies for scholars researching in these respective fields of historical science. Starting from digitized German and Arabic historical literature containing so far unavailable valuable knowledge on biodiversity and theological studies, at its core, our dissertation targets to incorporate state-of-the-art Machine Learning methods for analyzing natural language texts of low-resource languages and enabling foundational Natural Language Processing tasks on them, such as Sentence Boundary Detection, Named Entity Recognition, and Topic Modeling. This ultimately leads to paving the way for new scientific discoveries in the historical disciplines of natural science and humanities. By enriching the landscape of historical low-resource languages with valuable annotation data, our work becomes part of the greater movement of digitizing the society, thus allowing people to focus on things which really matter in science and industry.
Bei über der Hälfte der Patienten mit einer operationsbedürftigen MI liegt gleichzeitig eine Insuffizienz der TK vor. In den meisten Fällen handelt es sich hierbei um eine funktionelle Insuffizienz welche aus einer RV-Pathologie, bedingt durch eine Volumen- oder Druckbelastung resultiert. In der Vergangenheit bestand die Überzeugung eine konservative Behandlung der TI sei ausreichend und nach Beheben der ursächlichen Grunderkrankung sei diese selbstlimitierend. Neuere Studien konnten jedoch belegen, dass eine bestehende TI auch nach operativer Versorgung einer ursächlichen LV-pathologie keine ausreichende Rückbildungstendenz aufweist, sondern im Verlauf sogar noch progredient ist. Die persistierende TI führt zu einer deutlich erhöhten Morbidität und Mortalität. Ist eine zweizeitige Operation an der TK im Verlauf erforderlich, so ist die Früh- und Spätmortalität deutlich erhöht und die Langzeitergebnisse sind schlecht. Diese Ergebnisse haben dazu geführt, dass die Indikation zur operativen Versorgung der TI ≥ 2 zu einem früheren Zeitpunkt und weniger restriktiv gestellt wird. Jedoch weisen die aktuellen ESC/EACTS-Guidelines insbesondere hinsichtlich der Versorgung einer TI < 2 nur einen niedrigen Evidenz-Grad auf, der richtige Operationszeitpunkt bleibt weiterhin umstritten. Der Grund für eine eher zurückhaltende Einstellung ist vor allem die Angst vor einer erhöhten Morbidität und Mortalität durch den additiven Eingriff. Zudem sind kaum Studien zu einer operativen Versorgung einer TI < 2 vorhanden. Ziel der vorliegenden Arbeit war daher der Gewinn weiterer Erkenntnisse, dieses bis dato kaum untersuchten Patientengutes, insbesondere hinsichtlich der peri- und postoperativen Mortalität, sowie der Auswirkungen der prophylaktischen TKR im Langzeitverlauf. Im Rahmen dieser monozentrischen, prospektiven Studie wurden 264 Patienten eingeschlossen, welche sich im Zeitraum von 2009 bis 2015 einer TKR im Rahmen einer MKR an der Klinik für Thorax- Herz- und thorakaler Gefäßchirurgie des Universitätsklinikums Frankfurt am Main unterzogen. Das Patientenkollektiv wurde nachfolgend in zwei Gruppen unterteilt, nach dem Schweregrad der präoperativ bestehenden TI in eine „prophylaktische” pTKR-Gruppe bei einer TI < 2 und eine „therapeutische” tTKR-Gruppe bei einer TI ≥ 2. Primärer Endpunkt war die Erfassung der Früh- und Spätmortalität. Sekundäres Endziel war die Untersuchung des postoperativen Verlaufes der TI, sowie der Verlauf der kardialen Funktion. Die 30-Tages-Mortalität betrug 12% in der pTKR-Gruppe und 17% in der tTKR-Gruppe. Der wichtigste Einflussfaktor war die EKZ-Dauer. Der Unterschied zwischen den beiden Gruppen war statistisch nicht signifikant. Im Vergleich zu anderen Studien zeigte sich eine höhere 30-Tages-Mortalität, jedoch handelte es sich bei diesen zumeist um einen isolierten Eingriff an der Mitralklappe, mit einer deutlich kürzeren EKZ. Hinsichtlich der Gesamtmortalität zeigte sich ein 1-, 5- und 7-Jahres-Überleben in der pTKR-Gruppe von 81%, 66% und 56%, sowie 65%, 52% und 41% in der tTKR-Gruppe. Die höhere Gesamtmortalität dieser Studie im Vergleich zu anderen Arbeiten ist durch das deutlich ältere und multimorbide Patientenkollektiv erklärt. Bei dem Vergleich von Patienten, welche im Rahmen dieser Studie eine prophylaktische TKR erhielten gegenüber den Patienten, bei welchen im Rahmen von Vergleichsarbeiten bewusst auf eine TKR verzichtet wurde (NTKR-Gruppe), zeigte sich ein verbessertes Langzeitüberleben der pTKR-Gruppe. Bei den Arbeiten, bei welchen kein Überlebensvorteil unserer pTKR-Gruppe, gegenüber deren NTKR-Gruppe gezeigt werden konnte, zeigten sich dennoch positive Effekte der begleitenden Klappenoperation. Die erhöhte Frühsterblichkeit dieser Arbeit ist dem Umstand geschuldet, dass durch die zur Indikationsstellung herangezogenen Risikofaktoren ein Hochrisikokollektiv selektioniert wurde, mit einer konsekutiv erhöhten Sterblichkeit auch abhängig vom Ausmass der TI. Bereits in der Vergangenheit konnte eine Verbesserung des Langzeitüberlebens durch die Durchführung einer TKR bei einer TI ≥ 2, gegenüber dem Verzicht auf diese nachgewiesen werden. Anhand des Vergleiches von anderen Arbeiten mit der vorliegenden Arbeit konnte dieser Überlebensvorteil auch für die Durchführung einer pTKR bei einer TI < 2 gezeigt werden. Zudem konnte dargelegt werden, dass es sich bei der begleitenden pTKR um eine effektive und dauerhafte Methode zur Vermeidung einer Klappeninsuffizienz handelt. Somit konnte gezeigt werden, dass auch bei Patienten mit einer TI < 2 eine additiven TKR die Entwicklung einer späten TI verhindert.
Knowledge is limited as to how prior SARS-CoV-2 infection influences cellular and humoral immunity after booster-vaccination with bivalent BA.4/5-adapted mRNA-vaccines, and whether vaccine-induced immunity correlates with subsequent infection. In this observational study, individuals with prior infection (n=64) showed higher vaccine-induced anti-spike IgG antibodies and neutralizing titers, but the relative increase was significantly higher in non-infected individuals (n=63). In general, both groups showed higher neutralizing activity towards the parental strain than towards Omicron subvariants BA.1, BA.2 and BA.5. In contrast, CD4 or CD8 T-cell levels towards spike from the parental strain and the Omicron subvariants, and cytokine expression profiles were similar irrespective of prior infection. Breakthrough infections occurred more frequently among previously non-infected individuals, who had significantly lower vaccine-induced spike-specific neutralizing activity and CD4 T-cell levels. Thus, the magnitude of vaccine-induced neutralizing activity and specific CD4 T-cells after bivalent vaccination may serve as a correlate for protection in previously non-infected individuals.
Graph data is an omnipresent way to represent information in machine learning. Especially, in neuroscience research, data from Diffusion-Tensor Imaging (DTI) and functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) is commonly represented as graphs. Exploiting the graph structure of these modalities using graph-specific machine learning applications is currently hampered by the lack of easy-to-use software. PHOTONAI Graph aims to close the gap between domain experts of machine learning, graph experts and neuroscientists. Leveraging the rapid machine learning model development features of the Python machine learning API PHOTONAI, PHOTONAI Graph enables the design, optimization, and evaluation of reliable graph machine learning models for practitioners. As such, it provides easy access to custom graph machine learning pipelines including, hyperparameter optimization and algorithm evaluation ensuring reproducibility and valid performance estimates. Integrating established algorithms such as graph neural networks, graph embeddings and graph kernels, it allows researchers without significant coding experience to build and optimize complex graph machine learning models within a few lines of code. We showcase the versatility of this toolbox by building pipelines for both resting–state fMRI and DTI data in the hope that it will increase the adoption of graph-specific machine learning algorithms in neuroscience research.
Stefan Zweig entwickelt in "Castellio gegen Calvin" (1936) die These, dass Machtformen, die Lebensprozesse mit Zwang regulieren und elementare Bedürfnisse dauerhaft unterdrücken, Widerstände hervorrufen, die letztlich die Emanzipation und Entfaltung des Unterdrückten forcieren. Am Beispiel des Liberalismus ursprünglich autoritär geprägter calvinistischer Gesellschaften veranschaulicht der 1934 nach London emigrierte Autor die Dialektik von Unterdrückung und deren Überwindung. Er thematisiert ein Verhältnis von Leben und Politik, das Michel Foucault mit dem Begriff der "Bio-Politik" bezeichnet. Dieser Begriff, der vor allem in jüngerer Vergangenheit vermehrt Aufmerksamkeit erfährt, beschreibt eine spezielle Form politischer Herrschaft, die sich durch "verschiedenste Techniken zur Unterwerfung der Körper und Kontrolle der Bevölkerungen" kennzeichnet. Die Anwendung dieser 'biopolitischen' Disziplinierungstechniken bringt nach Foucault einen speziellen Machttyp, die "Bio-Macht", hervor, die sich zu einem Prinzip aller modernen Staaten entwickelt und somit nicht nur auf Extremfälle zu beschränken ist. [...] In diesem Beitrag soll untersucht werden, inwiefern Stefan Zweig in "Castellio gegen Calvin" anhand der Darstellung des Calvin'schen Gottesstaats biopolitische Herrschaft thematisiert. Ausgehend von einigen Überlegungen zu dessen Komposition und der Schwierigkeit einer eindeutigen gattungstheoretischen Zuordnung wird Zweigs Darstellung von Calvins Herrschaft hinsichtlich der politischen Unterwerfung und Kontrolle des Lebens analysiert. Die Untersuchung schließt mit Blick auf den parabolischen Charakter des Textes, der eine Erklärung dafür bietet, warum Zweigs Darstellung des Calvin'schen Gottesstaats aus dem 16. Jahrhundert Charakteristika eines Machttyps aufweist, der sich nach Foucault erst Mitte des 18. Jahrhunderts entwickelt.
Die Biopolitik ist in den letzten Jahrzehnten zu einem grundlegenden Studienbereich für das Verständnis unserer politischen Modernität und zu einem wertvollen Instrument für die Analyse von literarischen Texten geworden. In der aktuellen Literatur zu Günter Grass' Roman "Die Blechtrommel" (1959) findet man jedoch keine ausführliche Studie, die eine biopolitische Perspektive als hermeneutische Annäherungsmethode einnimmt. Eine Analyse von "Die Blechtrommel" vor dem theoretischen Rahmen der Biopolitik ist aber für eine umfassende Lektüre des Textes notwendig, wie im Folgenden belegt wird. [...] Um sich der nationalsozialistischen Biopolitik zu widersetzen und bürgerliche Rationalitätsparadigmen zu untergraben, lässt Grass verschiedene Facetten der Populärkultur (insbesondere Volks- und Kunstmärchen), die der Nationalsozialismus entweder unterdrückte oder für seine Ideologie manipulierte, wieder aufleben. Strukturell und inhaltlich verbindet Grass' Roman die Verfolgung 'entarteter' Kunst mit der Verfolgung und Ausrottung 'entarteter' Menschen, für die der verfolgte Zwerg Oskar zur zentralen Metapher und Stimme wird. Der groteske Körper Oskars bildet in seinem Überleben und subversiven Praktiken gegen die diktatorische Autorität einen alternativen Diskurs gegen NS-Körperideale, die vor allem von Rezeptionen der klassischen Kunst beeinflusst waren. Durch eine Reihe intertextueller Bezüge zur Märchen-Tradition und seine Ästhetik des Grotesken erschafft der Roman eine irrationale Gegenkultur, die sich dem zerstörenden Rationalismus der Nazi-Biopolitik und der Kontinuität dieses Eugenik Gedankens im Nachkriegsdeutschland entgegenstellt, wobei gleichzeitig die Absurdität der Stunde Null entlarvt wird.
Das ZfL dürfte die einzige Institution gewesen sein, der er je nähergetreten ist. Als Senior Fellow schätzte er vor allem den Zugang zur Bibliothek des Hauses, wo man ihn häufig im Gespräch fand mit den Bibliothekarinnen oder anderen Besuchern, stets neugierig, mitteilungsfreudig, und meistens heiter. Manche Jüngere haben erst im Laufe der Zeit erfahren, dass der muntere ältere Herr so berühmt war. Ansonsten pflegte er gewissenhaft Abstand zu allem Institutionellen. Die Position des nicht direkt involvierten Beobachters war ihm schon während des Studiums in Frankfurt a.M. und Berlin zur zweiten Natur geworden. Sie befähigte ihn zeitlebens zu oft überraschenden, häufig provozierenden Ansichten, die sich mit Eitelkeit nicht vertrugen. Wolfgang konnte sehr charmant sein, aber er war vollständig uneitel. [...] Als Ein-Mann-Forschungsinstitution hat Wolfgang ein denkbar breites Themenfeld bearbeitet. Es reicht von der Geschichte der Eisenbahnreise (1977) über die Bedeutung der Genussmittel (1980) und die Elektrifizierung der Großstädte (1983) bis zu Analysen über die Kulturpolitik in Berlin in der kurzen Spanne nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs und vor dem Fall des Eisernen Vorhangs (1995), die Kultur der Niederlage (2001) und das Verschwinden des geordneten Rückzugs aus der Geschichte der Kriege (2019). In Technik-, Mentalitäts-, Intellektuellen- oder Militärgeschichte und auch im wohlfeilen Label der 'Kulturgeschichte' geht keines auf - wenngleich die Frage nach Gewinnern und Verlierern der Geschichte eine Konstante im Werk darstellt.
In den aktuellen Debatten um politischen Aktivismus und institutionalisierte Wissenschaft lässt sich unschwer das alte Muster 'Elfenbeinturm' vs. Engagement erkennen, das zahlreiche Auseinandersetzungen im 20. Jahrhundert geprägt hat. Angesichts dieser langen, wechselvollen und produktiven Geschichte könnte man mit dem Thema eigentlich gelassener umgehen als der aufgeregte Ton heute nahelegt. In ihrem Beitrag zu den Osteuropawissenschaften in Zeiten des Krieges wundert sich auch Nina Weller, dass längst überwunden geglaubte Fronten sich neu formieren. Henning Trüper erinnert daran, dass moderne Wissenschaft immer von politischen Instanzen wie dem Staat abhängt. Patrick Eiden-Offe stellt anhand der Frankfurter Hölderlin-Edition, deren politische Motive einen Paradigmenwechsel in der Editionswissenschaft herbeiführten, die Verträglichkeit von Politik und Wissenschaft exemplarisch unter Beweis. Er zeigt aber auch, dass dem akademischen Erfolg des Projektes dessen politische Motive zum Opfer fielen; bei der Durchsetzung neuer Editionsprinzipien blieb der politisch-aktivistische Impuls auf der Strecke. Könnte es heute umgekehrt die Wissenschaft sein, die auf der Strecke bleibt? Und wenn es so wäre, könnte das damit zusam menhängen, dass einerseits die Politik (national und auf EU-Ebene) sowie viele Förderorganisationen eine 'transformative Wissenschaft' einfordern? Und dass andererseits immer mehr junge Menschen ihre akademische Entwicklung in den Dienst dieses oder jenes Aktivismus stellen? Haben wir es mit einer bisher unbekannten Konvergenz eines Aktivismus 'von oben' und 'von unten' zu tun?
A broad range of neuropsychiatric disorders are associated with alterations in macroscale brain circuitry and connectivity. Identifying consistent brain patterns underlying these disorders by means of structural and functional MRI has proven challenging, partly due to the vast number of tests required to examine the entire brain, which can lead to an increase in missed findings. In this study, we propose polyconnectomic score (PCS) as a metric designed to quantify the presence of disease-related brain connectivity signatures in connectomes. PCS summarizes evidence of brain patterns related to a phenotype across the entire landscape of brain connectivity into a subject-level score. We evaluated PCS across four brain disorders (autism spectrum disorder, schizophrenia, attention deficit hyperactivity disorder, and Alzheimer’s disease) and 14 studies encompassing ∼35,000 individuals. Our findings consistently show that patients exhibit significantly higher PCS compared to controls, with effect sizes that go beyond other single MRI metrics ([min, max]: Cohen’s d = [0.30, 0.87], AUC = [0.58, 0.73]). We further demonstrate that PCS serves as a valuable tool for stratifying individuals, for example within the psychosis continuum, distinguishing patients with schizophrenia from their first-degree relatives (d = 0.42, p = 4 x 10−3, FDR-corrected), and first-degree relatives from healthy controls (d = 0.34, p = 0.034, FDR-corrected). We also show that PCS is useful to uncover associations between brain connectivity patterns related to neuropsychiatric disorders and mental health, psychosocial factors, and body measurements.
In response to pathogen infection, gasdermin (GSDM) proteins form membrane pores that induce a host cell death process called pyroptosis1–3. Studies of human and mouse GSDM pores reveal the functions and architectures of 24–33 protomers assemblies4–9, but the mechanism and evolutionary origin of membrane targeting and GSDM pore formation remain unknown. Here we determine a structure of a bacterial GSDM (bGSDM) pore and define a conserved mechanism of pore assembly. Engineering a panel of bGSDMs for site-specific proteolytic activation, we demonstrate that diverse bGSDMs form distinct pore sizes that range from smaller mammalian-like assemblies to exceptionally large pores containing >50 protomers. We determine a 3.3 Å cryo-EM structure of a Vitiosangium bGSDM in an active slinky-like oligomeric conformation and analyze bGSDM pores in a native lipid environment to create an atomic-level model of a full 52-mer bGSDM pore. Combining our structural analysis with molecular dynamics simulations and cellular assays, our results support a stepwise model of GSDM pore assembly and suggest that a covalently bound palmitoyl can leave a hydrophobic sheath and insert into the membrane before formation of the membrane-spanning β-strand regions. These results reveal the diversity of GSDM pores found in nature and explain the function of an ancient post-translational modification in enabling programmed host cell death.
In response to pathogen infection, gasdermin (GSDM) proteins form membrane pores that induce a host cell death process called pyroptosis1–3. Studies of human and mouse GSDM pores reveal the functions and architectures of 24–33 protomers assemblies4–9, but the mechanism and evolutionary origin of membrane targeting and GSDM pore formation remain unknown. Here we determine a structure of a bacterial GSDM (bGSDM) pore and define a conserved mechanism of pore assembly. Engineering a panel of bGSDMs for site-specific proteolytic activation, we demonstrate that diverse bGSDMs form distinct pore sizes that range from smaller mammalian-like assemblies to exceptionally large pores containing >50 protomers. We determine a 3.3 Å cryo-EM structure of a Vitiosangium bGSDM in an active slinky-like oligomeric conformation and analyze bGSDM pores in a native lipid environment to create an atomic-level model of a full 52-mer bGSDM pore. Combining our structural analysis with molecular dynamics simulations and cellular assays, we define a stepwise model of GSDM pore assembly and demonstrate that pore formation is driven by local unfolding of membrane-spanning β-strand regions and pre-insertion of a covalently bound palmitoyl into the target membrane. These results yield insights into the diversity of GSDM pores found in nature and the function of an ancient post-translational modification in enabling a programmed host cell death process.
Background: Prostate cancer is a major health concern in aging men. Paralleling an aging society, prostate cancer prevalence increases emphasizing the need for efcient diagnostic algorithms.
Methods: Retrospectively, 106 prostate tissue samples from 48 patients (mean age,
66 ± 6.6 years) were included in the study. Patients sufered from prostate cancer (n = 38) or benign prostatic hyperplasia (n = 10) and were treated with radical prostatectomy or Holmium laser enucleation of the prostate, respectively. We constructed tissue microarrays (TMAs) comprising representative malignant (n = 38) and benign (n = 68) tissue cores. TMAs were processed to histological slides, stained, digitized and assessed for the applicability of machine learning strategies and open–source tools in diagnosis of prostate cancer. We applied the software QuPath to extract features for shape, stain intensity, and texture of TMA cores for three stainings, H&E, ERG, and PIN-4. Three machine learning algorithms, neural network (NN), support vector machines (SVM), and random forest (RF), were trained and cross-validated with 100 Monte Carlo random splits into 70% training set and 30% test set. We determined AUC values for single color channels, with and without optimization of hyperparameters by exhaustive grid search. We applied recursive feature elimination to feature sets of multiple color transforms.
Results: Mean AUC was above 0.80. PIN-4 stainings yielded higher AUC than H&E and
ERG. For PIN-4 with the color transform saturation, NN, RF, and SVM revealed AUC of 0.93 ± 0.04, 0.91 ± 0.06, and 0.92 ± 0.05, respectively. Optimization of hyperparameters improved the AUC only slightly by 0.01. For H&E, feature selection resulted in no increase of AUC but to an increase of 0.02–0.06 for ERG and PIN-4.
Conclusions: Automated pipelines may be able to discriminate with high accuracy between malignant and benign tissue. We found PIN-4 staining best suited for classifcation. Further bioinformatic analysis of larger data sets would be crucial to evaluate the reliability of automated classifcation methods for clinical practice and to evaluate potential discrimination of aggressiveness of cancer to pave the way to automatic precision medicine.
Measurements of the production of electrons from heavy-flavour hadron decays in pp collisions at s√=13 TeV at midrapidity with the ALICE detector are presented down to a transverse momentum (pT) of 0.2 GeV/c and up to pT=35 GeV/c, which is the largest momentum range probed for inclusive electron measurements in ALICE. In p−Pb collisions, the production cross section and the nuclear modification factor of electrons from heavy-flavour hadron decays are measured in the pT range 0.5<pT<26 GeV/c at sNN−−−√=8.16 TeV. The nuclear modification factor is found to be consistent with unity within the statistical and systematic uncertainties. In both collision systems, first measurements of the yields of electrons from heavy-flavour hadron decays in different multiplicity intervals normalised to the multiplicity-integrated yield (self-normalised yield) at midrapidity are reported as a function of the self-normalised charged-particle multiplicity estimated at midrapidity. The self-normalised yields in pp and p−Pb collisions grow faster than linear with the self-normalised multiplicity. A strong pT dependence is observed in pp collisions, where the yield of high-pT electrons increases faster as a function of multiplicity than the one of low-pT electrons. The measurement in p−Pb collisions shows no pT dependence within uncertainties. The self-normalised yields in pp and p−Pb collisions are compared with measurements of other heavy-flavour, light-flavour, and strange particles, and with Monte Carlo simulations.
The Heidelberg Ion-Beam Therapy Centre (HIT) provides proton, helium, and carbon-ion beams with different energies and intensities for cancer treatment and oxygen-ion beams for experiments. For several experiments and possible future applications, such as helium ion beam radiography, a low-intensity ion beam monitor integrated into the dose delivery feedback system for the accelerator control is a necessary pre-requisite. The updated 2D prototype for this purpose consists of scintillating fibres with enhanced radiation hardness, silicon photomultipliers (SiPMs) to amplify the emitted light, and a dedicated front-end readout system (FERS) to process and record the generated signals. This setup was tested successfully on monitoring ion-beam position and profile horizontally and vertically, as well as the beam intensity, for all four ion types with energies from 50 to 430 MeV/u and intensities from 1E2 to 1E7 ions/s. Additionally, time-of-arrival (ToA) measurements on single ions have been successfully performed for a limited intensity range, allowing for ion tracking in a further update. This will reduce noise, and will also improve the accuracy and usability of ion radiography.
The negative effect of fossil-based industrial processes on the environment, especially the contribution to global warming by emitting greenhouse gases such as CO2 causes a global threat to mankind. Therefore, technologies are demanded by the society for a sustainable and environmentally friendly economy. The biotechnological use of sugar-based feedstocks to produce valuable products are in conflict with, for example, food production. In order to overcome this issue, waste products such as syngas (H2, CO and CO2) or CO2 taken from the atmosphere are of increasing interest for biotechnological applications. Acetogenic bacteria are already used at industrial scale to produce sustainable and environmentally friendly biofuels from syngas. A promising candidate due to its physiological flexibility is the thermophilic acetogen Moorella thermoacetica. In contrast to most acetogens M. thermoacetica is not restricted to one energy conserving system. In addition to the Ech complex, cytochromes and quinones may be involved in energy conservation by, for example, DMSO respiration. The extra energy conserved can be used to form highly valuable but energy demanding products. In this review we give insights into the physiology of this acetogen, the current state of the art of M. thermoacetica as a platform for biotechnological applications and discuss future perspectives.
Affine Bruhat--Tits buildings are geometric spaces extracting the combinatorics of algebraic groups. The building of PGL parametrizes flags of subspaces/lattices in or, equivalently, norms on a fixed finite-dimensional vector space, up to homothety. It has first been studied by Goldman and Iwahori as a piecewise-linear analogue of symmetric spaces. The space of seminorms compactifies the space of norms and admits a natural surjective restriction map from the Berkovich analytification of projective space that factors the natural tropicalization map. Inspired by Payne's result that the analytification is the limit of all tropicalizations, we show that the space of seminorms is the limit of all tropicalized linear embeddings ι:Pr↪Pn and prove a faithful tropicalization result for compactified linear spaces. The space of seminorms is in fact the tropical linear space associated to the universal realizable valuated matroid.
Seit den 1970er Jahren haben sich die Universitäten für Senior*innen geöffnet; anfänglich nur durch die Öffnung bereits vorhandener Studiengänge, mehr und mehr aber auch durch gezielte Bildungsangebote für die Zielgruppe Älterer. Die „Universität des 3. Lebensalters“ (U3L) an der Universität Frankfurt bietet seit 40 Jahren Angebote für Ältere und hat daher Einblicke in die Bildungsbedürfnisse dieser Zielgruppe im Wandel der Zeit gesammelt: Überwog früher das Nachholen akademischer Bildung als Motiv für die Teilnahme, so geht es den sogenannten „Babyboomern“ (Jahrgänge 1955-1964) vielfach um Selbstreflexion von Lebensgestaltung und Lebensvollzug. Am Beispiel der beiden mehrjährigen Lehr-/Lern-Projekte „Biografie und Gesellschaft“ und „Männlichkeiten im Altern“ zeigt der Autor im vorliegenden Beitrag, wie eine teilnehmer*innenorientierte Seminargestaltung für diese Zielgruppe didaktisch erfolgen kann: die Inhalte in allen Phasen der didaktischen Planung entlang der biografisch begründeten Interessen der Teilnehmer*innen ausrichten, die Seminare partizipativ anlegen, eigene und fremde Erfahrungen einbeziehen, Emotionen achtsam aufgreifen und reflektieren. Als Lehrender beschreibt er sich als neugieriger und interessierter Ermöglicher und Begleiter von Lernprozessen, der sich auch selbst als alternder Mit Mensch einbringt.
Homeownership rates differ widely across European countries. We document that part of this variation is driven by differences in the fraction of adults co-residing with their parents. Comparing Germany and Italy, we show that in contrast to homeownership rates per household, homeownership rates per individual are very similar during the first part of the life cycle. To understand these patterns, we build an overlapping-generations model where individuals face uninsurable income risk and make consumption-saving and housing tenure decisions. We embed an explicit intergenerational link between children and parents to capture the three-way trade-off between owning, renting, and co-residing. Calibrating the model to Germany we explore the role of income profiles, housing policies, and the taste for independence and show that a combination of these factors goes a long way in explaining the differential life-cycle patterns of living arrangements between the two countries.
Biotechnological processes offer better production conditions for a wide variety of goods of industrial interest. The production of aromatic compounds, for example, involves molecules of great value for cosmetic, plastic, agrochemical and pharmaceutic industries. However, the yield of such processes frequently prevents a proper implementtation that would allow the replacement of traditional production processes.
Numerous rational engineering approaches have been attempted to enhance metabolic pathways associated with desired products. Unfortunately, genetic modifications and heterologous pathway expression often lead to a higher metabolic burden on the producing organisms, ultimately leading to reduced production levels and fitness.
This project utilised adaptive laboratory evolution to better understand the development of synthetic cooperative consortia, using S. cerevisiae as a model organism. Specifically, a synthetic cooperative consortium was developed around the exchange of lysine and tyrosine, which was subjected to adaptive laboratory evolution aiming to induce mutations that would improve the system’s fitness either by enhanced production or upgraded stress resistance. Consequently, the mutant strains isolated after the evolution rounds were sequenced to identify relevant variations that could be related to the growth and production phenotypes observed.
The insights derived from this project are expected to contribute to further developing synthetic cooperative consortia with utilitarian purposes.
Methods using environmental DNA to explore and analyze biodiversity from previously unexplored habitats and ecosystems have become increasingly popular in recent years. This is particularly due to the potential reduction in necessary taxonomic expertise, the opportunity to assess microorganismal communities, and decreased time investments required to cover large spatial extents. In forests, the surface of tree bark is an important habitat for epiphytic diversity. Because of the large surface area rich in micro-niches, the seasonal stability of the substrate, and the longevity of trees, tree bark surfaces provide an ideal habitat for many species. Yet, we lack a comprehensive understanding of their communities and the environmental drivers behind the community assembly. These missing links hinder the exploration of the forest microbiome as a whole and limits our understanding of functions of a large forest habitat and its connections to other forest microbiomes. With a holistic eDNA metabarcoding approach, encompassing samples of three major taxonomic groups (e.g. bacteria, fungi, and green algae), as well as simultaneous collections from multiple forest habitats we can contribute to closing these gaps and increase our knowledge of the forest microbiome.
My dissertation is set within the framework of the Biodiversity Exploratories and was conducted in four parts: I. the establishment of an eDNA metabarcoding workflow to reveal the local diversity of the bark surface microbiome; II. the upscaling of the method to large geographic and environmental gradients to uncover the drivers of the microbiome; III. the integration of soil and bark samples to investigate compositional differences in two important forest habitats; IV. the evaluation of eDNA metabarcoding as a tool for biodiversity assessments of lichen diversity in forests.
In the first part, I developed a simple, cost-effective and fast sampling strategy to acquire eDNA samples from the bark of trees in forest ecosystems. Using readily available medical-specimen-collection swabs I sampled bark surfaces of individual trees in Central German forests and used metabarcoding to amplify marker genes of green algae, fungi and bacteria. From the sequencing reads I calculated the first diversity estimates of the major organismal groups of bark surface microbiomes from Central European forests. Overall the methodology produced reliable results, allowing for an expanded sampling in the second part.
In the second part of the dissertation, I expanded the sampling based on the results of part one. I collected bark surface samples from the three regions of the Biodiversity Exploratories covering large spatial and environmental gradients representative for Central European forests. The collection included composite samples from 150 plots and over 750 trees. Utilizing measurements of climatic and forest structure variables provided by the Biodiversity Exploratories, as well as my own community data, I identified the biotic and abiotic drivers behind alpha and beta diversity of the bark surface microbiome.
In the third part, I studied the differences between the bark surface as an unexplored and the soil as an example of a well characterized forest microbiome. Using only the fungal part of the large sampling campaign and soil samples obtained from the same plots at the same time, I assessed the commonalities and differences of the micro-communities of these distinct forest niches. Furthermore, I included two coniferous and one deciduous tree species to examine, if the effect of tree species, previously shown for soil microbiomes, also holds true for the bark surface.
In the last part of my dissertation, I used eDNA in a more applied way as a tool in biodiversity assessments of lichenized fungi. I compared the results from eDNA metabarcoding to an expert floristic mapping conducted in the same plots in 2007/2008. I assigned functional guilds to the fungal taxa obtained in the large sampling campaign and used a subset that was assigned as lichenized fungi.
In conclusion, I showed that eDNA metabarcoding is a valuable tool to reveal the unknown diversity of microorganisms in forest ecosystems. In particular, my results advance our understanding of the bark surface microbiome, an underexplored habitat within forests. The tightly linked interactions of the three major microbial groups underline that studies need to take holistic approaches across multiple taxonomic groups to deepen our understanding of processes governing the assembly of microbiomes. Results from my dissertation may serve as a foundation to inform hypotheses addressing the functions of forest microbiomes. The massive diversity data collected may also contribute to closing the gap in our understanding of macro-organisms and micro-organisms with respect to diversity distributions and patterns of richness, and serve as a baseline for predictions of biodiversity responses under future anthropogenic change.
Untersuchung der Expression von Wachstumsfaktoren in reseziertem Hirngewebe von Epilepsiepatienten
(2023)
Hintergrund: Die Epilepsie gehört zu den häufigsten chronischen neurologischen Erkrankungen beim Menschen. Bei Patienten mit mesialer TLE und Hippocampussklerose besteht die höchste Wahrscheinlichkeit, eine medikamentöse Therapierefraktärität zu entwickeln. Die Ursache der Hippocampussklerose sowie die ursächlichen Mechanismen sind nicht bekannt. Allerdings kann eine initiale Schädigung, wie etwa komplizierte Fieberkrämpfe im Kindesalter, Schädel-Hirn-Traumata, Schlaganfälle, entzündliche Prozesse oder Ähnliches, für die Entwicklung einer Hippocampussklerose prädisponieren. Diese kann anschließend nach einer klinisch stummen Latenzperiode zur Entwicklung spontaner epileptischer Anfälle und der Diagnose einer Epilepsie führen. Im Rahmen der Epileptogenese, also der Entstehung und Progression der Epilepsie kommt es zu Wachstumsprozessen, weshalb eine Beteiligung von neurotrophen Wachstumsfaktoren naheliegend war. Das Ziel dieser Arbeit war die vergleichende Untersuchung resezierter Hippocampi auf Wachstumsfaktoren, um semiquantitative Daten zu deren Verteilung bei Epilepsiepatienten zu erhalten. Des Weiteren war die Korrelation mit den klinischen Daten der Patienten von besonderem Interesse, da so Hinweise auf mögliche Zusammenhänge zwischen dem klinischen Erscheinungsbild und der Expression der Wachstumsfaktoren gewonnen werden konnten.
Methoden: Bei dem in der vorliegenden Arbeit untersuchten Gewebe handelt es sich um Hippocampi von 21 Patienten mit TLE, die epilepsiechirurgisch therapiert wurden. Die Schnitte der paraffinierten Hippocampi wurden mittels Immunhistochemie auf die Wachstumsfaktoren BDNF, FGF2, GDNF, GMFB und PDGF-B untersucht. Im Anschluss wurden die Schnitte gescannt und die Zellen mittels eines Algorithmus identifiziert und ausgewertet. Diese experimentellen Daten wurden anschließend mit den klinischen Daten der Patienten korreliert.
Ergebnisse: Es fand sich eine signifikante Korrelation zwischen der Expression von GMFB und dem postoperativen Outcome der Patienten. Des Weiteren fanden sich auch Korrelationen zwischen der präoperativen Anfallsfrequenz und der Expression von BDNF sowie GDNF. Auch die Epilepsiedauer korrelierte mit der Expression von BDNF. Zudem fanden sich Korrelationen zwischen den Ergebnissen der neuropsychologischen Testungen und der Expression von BDNF, sowie PDGF-B.
Diskussion: Die vorliegende Arbeit liefert einige Daten, die Hinweise für nachfolgende Untersuchungen geben können. Sowohl für die Anfallsfrequenz, als auch für die Epilepsiedauer fanden sich signifikante Korrelationen mit BDNF. Beides ist passend zu den vermuteten und zum Teil in der Literatur beschriebenen Mechanismen im Rahmen der Epilepsie, also einer postiktalen Hochregulation von Wachstumsfaktoren beziehungswiese des Zugrundegehens von Zellen im Verlauf der Erkrankung und damit zu einer reduzierten Expression von Wachstumsfaktoren. Geschlechterabhängige Unterschiede in der Expression der Wachstumsfaktoren fanden sich, passend zu der vorhandenen Literatur, nicht. Interessant ist, dass sowohl Geschlechtshormone als auch anfallssuppressive Medikamente einen Einfluss auf die Expression der Wachstumsfaktoren haben können.
Bis heute ist kein Biomarker bekannt, der eine Vorhersage über den Erfolg einer operativen Therapie bei therapierefraktären TLE treffen kann. Da meine Daten eine Korrelation von GMFB und dem postoperativen Outcome zeigen, bietet es sich für weitere Untersuchungen an, GMFB als präoperativen Biomarker zu nutzen. zu können, wäre eine einfachere Probengewinnung beispielsweise aus Blut, Liquor, Urin oder Speichel notwendig. Im Sinne einer „Liquid Biopsy“ könnte so der Erfolg einer chirurgischen Therapie weiter objektiviert werden, was die Entscheidungsfindung einfacher und risikoärmer gestalten würde.
Background and purpose: In patients with epilepsies of structural origin, brain atrophy and pathological alterations of the tissue microstructure extending beyond the putative epileptogenic lesion have been reported. However, in patients without any evidence of epileptogenic lesions on diagnostic magnetic resonance imaging (MRI), impairment of the brain microstructure has been scarcely elucidated. Using multiparametric quantitative (q) magnetic resonance imaging MRI, we aimed to investigate diffuse impairment of the microstructural tissue integrity in MRI-negative focal epilepsy patients.
Methods: 27 MRI-negative patients with focal epilepsy (mean age 33.1 ± 14.2 years) and 27 matched healthy control subjects underwent multiparametric qMRI including T1, T2, and PD mapping at 3 T. After tissue segmentation based on synthetic anatomies, mean qMRI parameter values were extracted from the cerebral cortex, the white matter (WM) and the deep gray matter (GM) and compared between patients and control subjects. Apart from calculating mean values for the qMRI parameters across the respective compartments, voxel-wise analyses were performed for each tissue class.
Results: There were no significant differences for mean values of quantitative T1, T2, and PD obtained from the cortex, the WM and the deep GM between the groups. Furthermore, the voxel-wise analyses did not reveal any clusters indicating significant differences between patients and control subjects for the qMRI parameters in the respective compartments.
Conclusions: Based on the employed methodology, no indication for an impairment of the cerebral microstructural tissue integrity in MRI-negative patients with focal epilepsy was found in this study. Further research will be necessary to identify relevant factors and mechanisms contributing to microstructural brain tissue damage in various subgroups of patients with epilepsy.
Die chronische myeloische Leukämie (CML) ist eine klonale myeloproliferative Neoplasie und hat ihren Ursprung in transformierten pluripotenten Stammzellen im Knochenmark. Der Krankheitsentstehung liegt eine reziproke chromosomale Translokation zugrunde, in deren Folge ein neues Fusionsgen, das sogenannte Philadelphia-Chromosom, entsteht. Das hiervon codierte Genprodukt ist eine Tyrosinkinase mit konstitutiver Aktivität mit resultierender unkontrollierter Signaltransduktion. Gegen diese Tyrosinkinase existiert eine molekular zielgerichtete Therapie, die Tyrosinkinase-Inhibitoren (TKI).
Den Therapiestandard stellt die Behandlung mit einem TKI dar. Seit einigen Jahren existiert jedoch das Therapieziel der therapiefreien Remission (TFR), bei dem CML-Patienten mit einem guten molekularen Ansprechen den TKI nach einiger Zeit absetzen und unter engmaschigen Kontrollen therapiefrei bleiben. Ungefähr die Hälfte dieser Patienten erleidet kein molekulares Rezidiv und bleibt langfristig in TFR. Zu der Thematik der TFR existieren zahlreiche klinische Studien, die die Umsetzbarkeit und die Sicherheit eines Absetzversuchs belegen und Kriterien definiert haben, die für einen Absetzversuch erfüllt sein sollten. In dieser Dissertation wird die Umsetzung der TFR im klinischen Alltag onkologischer Praxen untersucht. Es wird untersucht, ob die Studienergebnisse mit den TFR-Raten und den identifizierten Einflussfaktoren auf den Praxisalltag übertragbar sind und ob das Therapieziel TFR in den klinischen Alltag integrierbar ist. Hierfür werden die Daten von 61 CML-Patienten mit einem Absetzversuch aus fünf onkologischen Praxen retrospektiv ausgewertet. Erhoben werden Parameter der Routineversorgung und die Ergebnisse der Kontrolluntersuchungen während der TFR werden dokumentiert und ausgewertet. Die TFR-Raten von ca. 50%, die in den Absetz-Studien beobachtet wurden, finden sich im hier untersuchten Patientenkollektiv wieder. Mithilfe der binären logistischen Regression wird getestet, ob bestimmte Faktoren, wie die Therapiedauer und das verwendete Medikament vor dem Absetzen, einen signifikanten Einfluss auf den Verlauf der TFR haben. Hier kann kein signifikanter Einflussfaktor identifiziert werden. Es lässt sich eine signifikant längere therapiefreie Überlebensdauer bei den Patienten zeigen, die mit einem TKI der zweiten Generation vor dem Absetzen behandelt wurden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die TFR bei geeigneten CML-Patienten in der Praxis umsetzbar und sicher ist und fest im klinischen Alltag onkologischer Praxen verankert sein sollte.
Meliolales (black mildews) is an order of plant parasitic ascomycetous fungi in the tropics and subtropics. They are frequently overgrown and parasitized by other fungi, known as hyperparasites. During the last few years, species of hyperparasitic fungi on Meliolales have been collected in Benin and Panama. A new species of Paranectria and seven new reports of hyperparasites of different systematic groups are presented here with detailed descriptions and illustrations, together with new data concerning fungal hosts and host plants. The new species is called Paranectria longiappendiculata, characterized by exceptionally long appendages carried by the ascospores. New records for Benin and Panama are Calloriopsis herpotricha, Dimerosporiella cephalosporii, Isthmospora glabra, Isthmospora trichophila, Malacaria meliolicola, Paranectriella hemileiae, and Paranectriella minuta. Calloriopsis herpotricha is recorded for Africa and D. cephalosporii and P. hemileiae for America for the first time, suggesting an apparently pantropical distribution. Findings show a blatant lack of investigation on hyperparasitic fungi in the tropics. The phylogenetic positions of three of these newly reported species, C. herpotricha, D. cephalosporii, and P. minuta, are shown based on the analysis of internal transcribed spacer (ITS), large subunit (LSU), and small subunit (SSU) rDNA sequences. These sequences were generated in the context of the present study for the first time.
According to the inflationary theory of cosmology, most elementary particles in the current Universe were created during a period of reheating after inflation. In this Letter, we self-consistently couple the Einstein-inflaton equations to a strongly coupled quantum field theory as described by holography. We show that this leads to an inflating universe, a reheating phase, and finally a universe dominated by the quantum field theory in thermal equilibrium.
In narratology, a widely recognized method involves exploring the connection between implied authors and implied readers. It entails correlating abstract narrative components within a text to understand the conveyed message and the multitude of interpretations it can offer. The present study adopts an implied reader-oriented approach to analyze three selected novels from the twentieth and twenty-first centuries—one Nigerian, one Caribbean, and one Kurdish. The aim is to explore the potential readings within these texts, considering the hermeneutic process of critical reading. The selected texts include Chinua Achebe’s Things Fall Apart, (1958), Same Selvon’s The Lonely Londoners, (1956), and Karwan Kakesur’s The Channels of the Armed Monkeys, (2011). This approach closely examines the communication between the author and reader of the text, with a special focus on the varying levels of communication between the components of the narration, including fictional and implied fictional communication.
The implied fictional communication occurs between a narrative agent known as ‘the implied author’ and its fictional counterpart ‘the implied reader’ rather than between the real, flesh and blood authors and readers. I argue that this level of communication is coded, and the act of decoding it is part of the reading process performed by the reader. Certain texts can propose different and sometimes opposing readings which are initially and purposefully designed by the implied author and addressed to different implied readers. These readings are not necessarily the results of different real readers but rather incorporated ones predetermined by the implied author only to be acknowledged and uncovered by the readers. In other words, the latent meaning is and always was an integral part of the text and is not something created by the imaginative reader or critic. The core interest of my thesis lies in identifying prompts and suggestions within the narrative of the selected texts and ultimately understanding the readerships prestructured in them. Identifying the different readers within those texts will provide new reinterpretations that can add undetected values to the reading process and sometimes suggests opposing readings to how those texts have so far been read. Additionally, it is the objective of this thesis to propose new ways that readers can interact with reading literature that would result in a more aesthetic and entertaining reading experience besides providing ways to be more informed and aware of the cues certain narrative texts contain.
There have been numerous critical studies on both narratology and postcolonial or minority literatures; however, there has been little scholarly work that attempts to utilize narratology as a theoretical foundation for understanding postcolonial and minority fiction.
This study examines fictional texts from Nigerian, Caribbean, and Kurdish literature, employing the narratological concept known as ‘Multiple Implied Readers’. By incorporating concepts from Brian Richardson’s ‘Singular Text, Multiple Implied Readers’, and Peter J. Rabinowitz’s ‘authorial audiences’, I explore the various readerships that the texts could encompass. This exploitation may lead to the discovery of new readings, interpretations, and meanings that would otherwise remain undetected. These structures introduce provocative indeterminacies that challenge the reader’s synthesis of information into coherent configurations of meaning. Consequently, this approach not only enhances the reading experience but also opens doors to new interpretations of the text. In some cases, these interpretations could even dismantle prior understandings and propose entirely new readings.
The concepts of the implied author and implied reader have been studied before in relation to various disciplines of narratology. However, by applying them in conjunction with the relatively less researched subject of multiple implied readers, I aim to shed light on important aspects of these readings. This exploration could prove beneficial for literature students as well as critical readers of literary texts, revealing the potential of these texts to accommodate more than one implied reader within their narratives.
Kurzvorstellung der folgenden Publikation:
[Gesetz betreffend die Grundrechte des deutschen Volkes <1848.12.27>] Die Grundrechte des deutschen Volkes : Gesetz der deutschen Reichsgewalt, gegeben am 27. Dec. 1848; bekannt gemacht am 28. Dec. 1848 und mit Gesetzeskraft für ganz Deutschland bekleidet vom 18, Januar 1849 an / [Vorrede:] Karl Johann Hoffmann und Karl Ernst Emil Hoffmann. Darmstadt : Gedruckt bei Chr. Friedr. Will, 1849.
Buch des Monats Oktober 2023
(2023)
Kurzvorstellung der folgenden Publikation:
Das Elisium (bis Carneval 1853) als teleskopisches Pracht-Bild des Himmels und der Erde, mit einer großen astronomischen satyrischen Heerschau über sämmtliche Himmelszeichen, Planeten und Sternbilder : Ausstellung einer räthselhaften Musik-Kapelle (afrikanische Automaten-Beduinen), und vieler anderer elysischer Sehenswürdigkeiten, Belustigungen, Kunst- und Musik-Produktionen etc. etc.
In der vorliegenden Arbeit wurden die Proteine Vlp15/16 und GlpQ aus B. miyamotoi hinsichtlich ihrer Eigenschaft, mit Plasminogen zu interagieren, charakterisiert.
Da einige Fälle von ZNS-Beteiligungen bei B. miyamotoi-Infektionen berichtet wurden, ist anzunehmen, dass diese Borrelienspezies über molekulare Mechanismen zur Überwindung der Blut-Hirn-Schranke verfügt. Eine solche Strategie könnte die Bindung wirtseigener Proteasen wie z.B. Plasminogen sein, um Komponenten der extrazellulären Matrix zu degradieren und dadurch die Dissemination des Erregers zu erleichtern.
Während Vmps, zu welchen auch Vlp15/16 gehört, als membranständige Proteine durch Variation der antigenen Oberflächenmatrix zur Immunevasion des Erregers beitragen, ist GlpQ bei der Hydrolyse von Phospholipiden in den Zellstoffwechsel eingebunden. Trotz dieser unterschiedlichen Funktionen, die den beiden Proteinen zukommen, binden beide Moleküle Plasminogen. Die Eigenschaften dieser Interaktion wurden in dieser Arbeit im Detail untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Vlp15/16 und GlpQ Plasminogen konzentrationsabhängig binden und die Dissoziationskonstanten (Vlp15/16:Kd = 354 nM ± 62 nM; GlpQ: Kd = 413 nM ± 72 nM) für beide Proteine im Bereich der Serumkonzentration von 2 µM liegen. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass den beiden Proteinen unterschiedliche Mechanismen zugrunde liegen, Plasminogen zu binden. Während die erhobenen Daten für Vlp15/16 darauf hindeuten, dass Lysin-Reste essenziell für die Interaktion sind, scheinen bei GlpQ ionische Wechselwirkungen von Bedeutung zu sein.
Um die Beteiligung von C-terminal lokalisierten Lysin-Resten für die PlasminogenBindung von GlpQ nachzuweisen, wurden Varianten mit einzelnen Lysin-Substitutionen an zwei unterschiedlichen Positionen (333 und 334) sowie eine Variante mit einer Zweifach-Substitution (GlpQ-K333A-K334A) generiert. Die Bindungsanalysen ergaben, dass insbesondere der Lysin-Rest an Position 334 bei der Interaktion mit Plasminogen beteiligt ist.
Die funktionellen Analysen zeigten, dass das an Vlp15/16 beziehungsweise GlpQ gebundene Plasminogen zu Plasmin aktiviert werden konnte und darüber hinaus dazu in der Lage war, das physiologische Substrat Fibrinogen zu degradieren.
Abschließend wurde die Plasminogen-Bindung an nativen B. miyamotoi-Zellen mittels Immunfluoreszenz-Mikroskopie nachgewiesen.
Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen Vlp15/16 und GlpQ als Plasminogen-bindende Proteine aus, mit deren Hilfe B. miyamotoi befähigt ist, Komponenten der extrazellulären Matrix zu degradieren und somit prinzipiell zur Dissemination des Erregers beizutragen.
The introduction informs about Black literary imaginations of Europe that reverse or complicate the (neo-)colonialist European gaze at the "African Other". It reviews the state of research and provides an overview of the aims and sources of the special issue, whose individual contributions take into account both national specificities and transnational contexts. Sandra Folie and Gianna Zocco emphasise the important role of comparative literature for the field of African European studies (and vice-versa).
Abdominal aortic aneurysm (AAA) is the most common type of aortic aneurysm, which is defined as a dilation of the abdominal aorta over 3.0 cm or more. Surgical repair is the golden standard for the treatment of AAA, in which open surgical repair (OSR) and endovascular aneurysm repair (EVAR) are the main approaches. Technically speaking, the lesion segment of aueurysm is completely replaced by a graft during OSR, while in EVAR, the lesion is insulated by a stentgraft. EVAR is a less invasive treatment than OSR and shows a lower early mortality rate, although the long-term advantages of EVAR over OSR remain inconclusive.
Endoleak, especially the type II endoleak (T2EL), is a common complication after EVAR. According to research, 16-28% of the patients develop a T2EL after EVAR, and it accounts for nearly three in four of all types of endoleaks. Around 30-50% of the T2EL resolved spontaneously during the follow-up, however, it still causes a secondary intervention in many patients. Therefore, it is critical to monitor endoleaks after repair.
Patent aortic branches in the stent-overlapped area and vasa vasorum have been identified as potential sources of blood flow in T2EL. However, the mechanisms of biological changes or remodeling of the aneurysm sac after the repair are still not clear, but they have been considered to play an important role in the development of endoleaks. Unfortunately, it is impossible to obtain a tissue sample of the aortic wall in patients who underwent EVAR.
MicroRNAs (miRNAs) are a class of small single-stranded non-coding RNAs that inhibit the expression of target message RNA (mRNA). miR-29b/29c, miR-155, and miR-15a are miRNAs associated with regulating extracellular matrix (ECM) components, inflammation, and proliferation, respectively. All four miRNAs have been identified as biomarkers of AAA, not only in aneurysm tissue but also extracellular as circulating miRNAs. However, it is still unknown whether they can reflect the biological changes after AAA repair. Thus, we conducted a prospective study to investigate the changes in expression of circulating miR-29b, miR-29c, miR-155, and miR-15a before (T0), 3 days (T1), and 3 months (T2) after AAA repair.
A total of 39 patients were recruited for this study, 17 of whom were repaired by OSR and 22 of whom were repaired by EVAR. Four patients failed the T2 follow-up due to the Covid-19 pandemic. No significant changes were found in the expression of miR-29b, miR-29c, miR-155, and miR-15a. There were also no obvious differences between OSR and EVAR. However, the T1 expression of miR-15a was significantly lower in patients without endoleak after EVAR than in those who developed endoleak after EVAR and those who were repaired by OSR. Unfortunately, these differences did not persist to the T2 follow-up, and no other differences were found among these patients.
In summary, miR-15a is a miRNA that significantly changes in AAA patients. This study demonstrates that the expression of circulating miR-15a is lower in patients without endoleak three days after EVAR, compared to those who had endoleak after EVAR and those who underwent OSR. The results suggest that miR-15a might be involved in the early aortic remodeling after EVAR as an indicator of endoleak.
Human functional brain connectivity can be temporally decomposed into states of high and low cofluctuation, defined as coactivation of brain regions over time. Rare states of particularly high cofluctuation have been shown to reflect fundamentals of intrinsic functional network architecture and to be highly subject-specific. However, it is unclear whether such network-defining states also contribute to individual variations in cognitive abilities – which strongly rely on the interactions among distributed brain regions. By introducing CMEP, a new eigenvector-based prediction framework, we show that as few as 16 temporally separated time frames (< 1.5% of 10min resting-state fMRI) can significantly predict individual differences in intelligence (N = 263, p < .001). Against previous expectations, individual’s network-defining time frames of particularly high cofluctuation do not predict intelligence. Multiple functional brain networks contribute to the prediction, and all results replicate in an independent sample (N = 831). Our results suggest that although fundamentals of person-specific functional connectomes can be derived from few time frames of highest connectivity, temporally distributed information is necessary to extract information about cognitive abilities. This information is not restricted to specific connectivity states, like network-defining high-cofluctuation states, but rather reflected across the entire length of the brain connectivity time series.
An important question concerning inter-areal communication in the cortex is whether these interactions are synergistic, i.e. brain signals can either share common information (redundancy) or they can encode complementary information that is only available when both signals are considered together (synergy). Here, we dissociated cortical interactions sharing common information from those encoding complementary information during prediction error processing. To this end, we computed co-information, an information-theoretical measure that distinguishes redundant from synergistic information among brain signals. We analyzed auditory and frontal electrocorticography (ECoG) signals in five common awake marmosets performing two distinct auditory oddball tasks and investigated to what extent event-related potentials (ERP) and broadband (BB) dynamics encoded redundant and synergistic information during auditory prediction error processing. In both tasks, we observed multiple patterns of synergy across the entire cortical hierarchy with distinct dynamics. The information conveyed by ERPs and BB signals was highly synergistic even at lower stages of the hierarchy in the auditory cortex, as well as between auditory and frontal regions. Using a brain-constrained neural network, we simulated the spatio-temporal patterns of synergy and redundancy observed in the experimental results and further demonstrated that the emergence of synergy between auditory and frontal regions requires the presence of strong, long-distance, feedback and feedforward connections. These results indicate that the distributed representations of prediction error signals across the cortical hierarchy can be highly synergistic.
Buch des Monats August 2023
(2023)
Mutoni im Un/Happyland : die Bürde weißer Retter*innen in Tete Loepers Roman "Barfuß in Deutschland"
(2023)
In Tete Loeper's novel "Barefoot in Germany" (2020), Black first-person narrator Mutoni from Rwanda recounts her experiences as a marriage migrant, sex worker, maid, and caregiver in Germany, a supposed "Happyland" where racism is considered the offense of "others": bad individuals and Nazis. However, Loeper's white savior characters are both nice people and (unwitting) racists, while some of Mutoni's Black sisters behave in discriminatory ways as well. Drawing on critical race theory and imagology, this article shows how the novel deconstructs and appropriates stereotypical images from "'colorblind' Europe" on both a thematic and formal-aesthetic level. By engaging with a comparative and transnational frame of reference that goes beyond a monolingual white canon of theory and literature, the article reveals the novel's connections to other Black texts and genres, as well as its literary strategies in dealing with identity (politics).
ADHS im Erwachsenenalter ist eine komplexe Erkrankung, die durch verschiedene diagnostische Instrumente erfasst wird. Aktuell spielen dabei vor allem die klinische Exploration, Interview- und Fragebogendaten eine Rolle.
Obwohl bei Patient*innen vielfältige kognitive Einschränkungen bestehen, wird die Verwendung neuropsychologischer Daueraufmerksamkeitstests (CPTs) in den klinischen Leitlinien nur ergänzend erwähnt. Validität und Nützlichkeit von CPTs bei ADHS Patient*innen wird aufgrund der mangelnden Sensitivität und
Spezifität immer wieder kritisch diskutiert. Multidimensionale Ansätze, in denen verschiedene neuropsychologische Beurteilungen mit klinischen Parametern kombiniert werden, sollen das Aufstellen einer ADHS Diagnose im Erwachsenenalter verbessern. Die vorliegende Studie untersucht zwei verschiedene CPTs bezüglich deren Vergleichbarkeit und deren Verknüpfung mit klinischen Parametern. Ein direkter Vergleich innerhalb derselben Stichprobe ist bisher nicht durchgeführt worden, könnte jedoch wichtige Implikationen für die Testauswahl und darauffolgende klinische Interventionen haben. Die klinische Stichprobe besteht aus zufällig ausgewählten erwachsenen Patient*innen, die sich in der ADHS Ambulanz der Klinik für Psychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie des Universitätsklinikums Frankfurt zur diagnostischen ADHS Beurteilung zwischen Mai und November 2019 vorstellten. Die Patient*innen wurden von erfahrenen Ärzt*innen mithilfe des strukturierten diagnostischen Interviews für ADHS bei Erwachsenen (DIVA 2.0) befragt. Au§erdem wurden Schulzeugnisse bewertet und die medizinische Vorgeschichte erhoben. Anschließend wurden die Patient*innen mit dem Wender-Reimherr Interview (WRI) von einer unabhängigen Interviewerin befragt und füllten die folgenden Selbstbeurteilungsfragebögen aus: Kurzform der Wender-Utah Rating Scale (WURS-k), Impulsive Behavior Scale (UPPS) und General Health Questionnaire (GHQ-28). Alle Patient*innen nahmen anschließend an der Testung mit zwei CPTs teil: dem Quantified Behavior Test (Qb-Test) und Nesplora Aquarium [9]. Der Qb-Test misst neben Unaufmerksamkeit und Impulsivität auch Hyperaktivität mithilfe einer Infrarot Kamera und eines Reflektors, welche das Bewegungsmuster während der Testung aufzeichnen. In Nesplora Aquarium wird virtuelle Realität genutzt, um das Bewegungsmuster mithilfe eines optischen Gerätes, das mit Sensoren und Lautsprechern ausgestattet ist, aufzuzeichnen. Es zeigte sich, dass die übergreifende Vergleichbarkeit beider Tests begrenzt ist. Trotz der kongruenten Messung von Unaufmerksamkeit in beiden Tests konnten keine Korrelationen mit den klinischen Parametern festgestellt werden. Hyperaktivität ist in beiden Tests positiv mit aktuellen ADHS Symptomen assoziiert, wobei der Qb-Test darüber hinaus noch Korrelationen mit ADHS Symptomen aus der Kindheit aufweist. Impulsivität stellte sich als ein unabhängiges Konstrukt heraus, sowohl die Korrelation zwischen beiden Tests als auch die Assoziation mit klinischen Parametern betreffend. Dies stellt in Frage, ob ein homogenes mpulsivitätskonstrukt existiert, welches sich in neuropsychologischen Tests und klinischen Symptomen abbildet. Insgesamt ermöglicht die Studie einen guten Vergleich beider CPTs und zeigt detaillierte Informationen über die
Kompatibilität mit klinischen Symptomen auf. Unaufmerksamkeit stellte sich als ein basaler Faktor heraus, der zwischen beiden Tests über alle Patient*innen hinweg überlappt. Da dieser Faktor jedoch nicht mit klinischen Parametern korreliert, unterstreicht dies die Problematik, subjektive mit objektiven Methoden in der ADHS Diagnostik zu verbinden. Die aktuellen Ergebnisse bezweifeln die einfache Anwendung sogenannter objektiver Messverfahren in der klinischen ADHS Diagnostik aufgrund ihrer fragwürdigen Validität. Die Ergebnisse der Studie verdeutlichen die Notwendigkeit eines neuen diagnostischen Ansatzes im Sinne der Präzisionsmedizin, welcher über die konventionellen Klassifikationssysteme hinaus passende individuelle Lösungen für Diagnostik und Behandlung ermöglicht.
In der vorliegenden Dissertation wird auf diesen Ergebnissen basierend der Goldstandard der aktuellen ADHS-Diagnostik unter Beachtung der Leitlinien diskutiert. Die untersuchten CPTs werden unter Berücksichtigung der Gütekriterien guter diagnostischer Verfahren überprüft. Das Potenzial neuropsychologischer Testverfahren im Hinblick auf die Steigerung von Objektivität, Validität und Differenziertheit der Diagnosen wird untersucht und Empfehlungen für die klinische Anwendung formuliert.
The mitochondrial matrix peptidase CLPP is crucial during cell stress. Its loss causes Perrault syndrome type 3 (PRLTS3) with infertility, neurodegeneration, and a growth deficit. Its target proteins are disaggregated by CLPX, which also regulates heme biosynthesis via unfolding ALAS enzymes, providing access for pyridoxal-5′-phosphate (PLP). Despite efforts in diverse organisms with multiple techniques, CLPXP substrates remain controversial. Here, avoiding recombinant overexpression, we employed complexomics in mitochondria from three mouse tissues to identify endogenous targets. A CLPP absence caused the accumulation and dispersion of CLPX-VWA8 as AAA+ unfoldases, and of PLPBP. Similar changes and CLPX-VWA8 co-migration were evident for mitoribosomal central protuberance clusters, translation factors like GFM1-HARS2, the RNA granule components LRPPRC-SLIRP, and enzymes OAT-ALDH18A1. Mitochondrially translated proteins in testes showed reductions to <30% for MTCO1-3, the mis-assembly of the complex IV supercomplex, and accumulated metal-binding assembly factors COX15-SFXN4. Indeed, heavy metal levels were increased for iron, molybdenum, cobalt, and manganese. RT-qPCR showed compensatory downregulation only for Clpx mRNA; most accumulated proteins appeared transcriptionally upregulated. Immunoblots validated VWA8, MRPL38, MRPL18, GFM1, and OAT accumulation. Co-immunoprecipitation confirmed CLPX binding to MRPL38, GFM1, and OAT, so excess CLPX and PLP may affect their activity. Our data mechanistically elucidate the mitochondrial translation fidelity deficits which underlie progressive hearing impairment in PRLTS3.
Buch des Monats Januar 2023
(2023)
Buch des Monats Februar 2023
(2023)
Buch des Monats März 2023
(2023)
Buch des Monats April 2023
(2023)
Buch des Monats Mai 2023
(2023)
Kurzvorstellung der folgenden Publikation:
Die Geschichte von Gustav, dem naschhaften Knaben, der gerne Kirschen haben wollte, und der getrieben von diesem Verlangen in Klausen's Garten sich vergangen : wie er alsdann zur Einsicht gekommen und nie mehr fremdes Gut genommen : in 6 brillant colorirten Bildern. Eßlingen : Verlag von J.F. Schreiber, [ca. 1865]. - 2 ungezählte Seiten, 4 ungezählte Blätter, 2 ungezählte Seiten, 6 ungezählte Blätter Tafeln. (Schreiber's Kinderbücher ; 1).
Buch des Monats Juni 2023
(2023)
Kurzvorstellung der folgenden Publikation:
Kaspar Susenbeth, Bilder aus dem Zoologischen Garten zu Frankfurt a. M. Nach der Natur gezeichnet und mit erläuterndem Text von J. C. Susenbeth. Frankfurt am Main: Verlag von Heinrich Keller 1860. - 4 ungezählte Blätter, 2 ungezählte Seiten, 33 ungezählte Blätter, 36 Blätter Tafeln.
Buch des Monats Juli 2023
(2023)
Kurzvorstellung der folgenden Publikation:
Victor Edler von Menk Mekarski, Notizen über Gymnastik in vorzugsweiser Beziehung auf die zweckmäßige Anwendung der kalten Bäder in offenen Wässern und der Schwimmkunst : mit besonderer Rücksicht auf die öffentlichen Donau-Bade-Anstalten. Wien: gedruckt bey Ant. v. Haykul, 1831.
Hyperparasitic fungi on black mildews (Meliolales, Ascomycota) : hidden diversity in the tropics
(2023)
Meliolales (Sordariomycetes, Ascomycota) is a group of obligate plant parasitic microfungi mainly distributed in the tropics and subtropics. Meliolalean fungi are commonly known as “black mildews”, as they form black, superficial hyphae on the surface of vegetative and reproductive organs of vascular plants. They are considered biotrophic parasites, and the infections caused by black mildews can lead to a decrease in the photosynthetic activity of plants, as well as to an increase in the temperature and respiration rate of their leaves.
Meliolales are frequently parasitized by hyperparasitic fungi, i.e., parasitic fungi that have parasitic hosts. These hyperparasites are all Ascomycota and belong mainly to the Dothideomycetes and Sordariomycetes. Although hyperparasites represent a megadiverse group, species were only described by morphology until 1980, and the systematic position of more than 60 % of known species is still unclear. In addition, there are no DNA reference sequences available in public databases for any of the species of hyperparasites of Meliolales, and no ecological studies have been done up to now.
Before this study, no exact number of hyperparasitic fungi growing on colonies of black mildews existed. Here, we present a checklist including 189 species of fungi known to be hyperparasitic on Meliolales, but the number of existing species is likely to be even higher. The elaboration of this species checklist laid the foundations for this investigation, as it helped to understand the present state of knowledge of hyperparasitic fungi on Meliolales worldwide.
For the present study, fresh specimens of leaves infected with colonies of Meliolales and hyperparasites were opportunistically collected at 32 collection sites in Western Panama and Benin, West Africa, in 2020 and 2022, respectively. In total, 100 samples of plant specimens infected with black mildews were collected, of which 58 samples were parasitized by hyperparasitic fungi. 31 species and morphospecies of hyperparasitic fungi were identified. In addition, 35 historical specimens, including 12 type specimens, were examined for the present work.
DNA of hyperparasitic fungi was isolated directly from conidia, synnemata, apothecia, perithecia or pseudothecia of fresh and dried specimens. The main challenges faced by scientists in doing molecular studies of hyperparasitic fungi are related to the fact that the hyperparasitic fungi are intermingled with tissues of the meliolalean hosts and other organisms present in a given sample. This makes the isolation of DNA exclusively from the hyperparasite difficult. Moreover, hyperparasitic fungi on Meliolales are biotrophs and cannot be grown axenically. The hosts themselves are also biotrophic, further complicating DNA isolation from either partner. These factors have contributed to a lack of reference sequences in public databases. After more than 100 attempts, DNA of 20 specimens of hyperparasitic fungi, representing seven species, has been isolated in the context of the present investigation. Three partial nuclear gene regions were amplified and sequenced: nrLSU, nrSSU and nrITS. The datasets were assembled for phylogenetic analyses applying Maximum Likelihood (ML) and Bayesian inference (BI) methods. DNA sequences of hyperparasitic fungi on Meliolales were generated for the first time in the context of the present investigation.
Hyperparasitic fungi on Meliolales do not represent a single systematic group, but a polyphyletic ecological guild of fungi. Because of this huge diversity, only the systematics of species of perithecioid hyperparasites, as well as of the species of the genera Atractilina and Spiropes known to be hyperparasitic on black mildews was discussed in this thesis, as they represented the most common groups of fungi found in Benin and Panama. The results indicated, for example, the systematic position of Dimerosporiella cephalosporii and Paranectriella minuta in the Sordariomycetes and Dothideomycetes, respectively. In addition, the first record of a hyperparasitic fungus of black mildews in the Lecanoromycetes, namely Calloriopsis herpotricha, is reported here. The systematics of Atractilina parasitica and of some species of Spiropes is also discussed here.
In the context of the present investigation, four species new to science were described. They are presented with detailed descriptions, photos and scientific illustrations. Taxonomic studies of this thesis also generated seven new synonyms, nine new records for Benin, seven for Panama, one for Africa and two for mainland America, as well as the confirmation of one anamorph-teleomorph connection by molecular sequence data.
The ecology of hyperparasitic fungi on Meliolales is complex and far from being completely understood. The hypothesis of host specificity between hyperparasitic fungi, their meliolalean hosts and their plant hosts was tested for the first time, through a tritrophic network analysis. Results indicate that hyperparasites of Meliolales are generalists concerning genera of Meliolales, but apparently specialists at the level of order. In addition, hyperparasitic fungi tend to be found alongside their meliolalean hosts, suggesting a pantropical distribution.
Hintergrund: Bei steigender Lebenserwartung ergibt sich in Zukunft eine steigende Prävalenz der degenerativen Aortenklappenstenose (AS). Die Transkathether-Aortenklappenimplantation (TAVI) erfährt immer größere Bedeutung in der Behandlung der symptomatischen, hochgradigen AS. Eine paravalvuläre Leckage (PVL) ist ein anerkannter Risikofaktor für eine erhöhte Mortalität und sollte periinterventionell adäquat erkannt und behandelt werden. Eine Postdilatation als typische korrigierende Intervention (CI) kann allerdings zu schwerwiegenden Komplikationen führen. Weitere Instrumente zur Entscheidung über die Notwendigkeit einer CI sind erstrebenswert. Für die Aortenregurgitationsindex-Ratio (ARI-Ratio) und für die präprozedurale Kalklast, gemessen mit der Mehrschicht-Computertomografie (MSCT), wurde gezeigt, dass beide prädiktiv sind für die Notwendigkeit einer periinterventionellen CI.
Ziele: Die ARI-Ratio und der Kalkstatus wurde in Hinblick auf ihren prädiktiven Wert für die Notwendigkeit einer CI miteinander verglichen.
Methoden: Von 199 Patienten nach TAVI erhielten 38,9 % eine Portico™, 29,5 % eine Symetis Acurate™, 21,5 % eine Sapien 3™ und 10,1 % eine Evolut™. Es wurde retrospektiv der postinterventionell erhobene systolische (SB), diastolische (DB) und linksventrikuläre enddiastolische Blutdruck (LVEDP) im ARI zusammengefasst: [(DBP - LVEDP) / SBP] × 100. Die ARI-Ratio wurde berechnet als Quotient zwischen ARI nach und vor dem Eingriff. Des Weiteren wurden die MSCTs mittels „3mensio Structural Heart“ analysiert insbesondere in Hinblick auf die Verkalkung des linksventrikulären Ausflusstrakts, der Aortenklappe (gesamt sowie der einzelnen Taschen) und des sinotubulären Übergang. Dabei wurde der Kalzium-Volumen-Score auf Basis drei verschiedener Thresholds benutzt (500 Hounsfield Einheiten (HU), 800 HU und visuell-individuell). Im Folgenden wurden ROC-Kurven für den ARI-Ratio und für die verschiedenen Kalklastparameter erstellt um die Notwendigkeit einer CI zu beurteilen. Schließlich wurde die Area under the curve (AUC) der ARI-Ratio mit denen der Kalklastsurrogatparameter verglichen.
Ergebnisse: Die ARI-Ratio zeigte mit einer AUC von 0,747 das beste Ergebnis. Bei den Verkalkungsparametern zeigte die Verkalkung der noncoronaren Aortenklappentasche die beste AUC, nachfolgend die der gesamten Aortenklappe. Der 800-HU-Threshold zeigte bessere AUCs als 500 HU. Von 19 Verkalkungssurrogatparametern zeigten elf einen statistisch signifikanten Vorhersagewert auf. Die ARI-Ratio zeigte eine signifikante Überlegenheit gegenüber sechs dieser Parameter. Für die fünf Verbliebenen konnte kein signifikanter Unterschied nachgewiesen werden.
Schlussfolgerung: Die ARI-Ratio ist ein besserer Prädiktor für die Notwendigkeit einer CI als die Kalzifikationsparameter. Auch diverse Kalzifikationsparameter haben diesbezüglich eine Aussagekraft. Die Kalzifikationsparameter können bereits präinterventionell beurteilt werden können, die ARI-Ratio nur periinterventionell. Es sollte neben der Anschauung von bereits etablierten Methoden ein integrativer Ansatz gewählt werden, der Kalklast und ARI-Ratio für die Entscheidung zur Notwendigkeit einer CI miteinschließt. Weitere Studien zur Standardisierung der Verkalkungsparameter sind notwendig für eine weitere Einordnung deren Vorhersagekraft. Es bestanden teils erhebliche Unterschiede zwischen den verwendeten Klappenprothesentypen. Weitere Studien mit einer größeren Anzahl an verschiedenen Prothesentypen könnten richtungsweisende Subgruppenanalysen möglich machen.
Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der Synthese und Untersuchung funktioneller Materialien für die Modifizierung von Grenz- und Oberflächen. Einen wichtigen Einfluss auf die Bildung der untersuchten, hochgeordneten Strukturen hat das Konzept der Selbstanordnung, dessen Grundlage schwache Wechselwirkungen sind. Ihre Ausbildung erfordert das Vorliegen geeigneter, funktioneller Gruppen in den Präkursoren und damit die Nutzung der vielfältigen Möglichkeiten der chemischen Synthese zur Bereitstellung maßgeschneidert funktionalisierter Moleküle. Den fünf Projekten dieser Arbeit gemeinsam ist daher die Synthese und Untersuchung für den jeweiligen Anwendungszweck geeigneter, dipolarer Präkursor-Moleküle, die zur Ausbildung funktioneller Koordinationspolymere (CPs) bzw. Metall-organischer Gerüstverbindungen (MOFs) und selbstanordnender Monolagen (SAMs) genutzt werden können. In Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern wurden auf dieser Grundlage Untersuchungen zur Anwendbarkeit der erhaltenen Materialien in der Sensorik und zur Oberflächenfunktionalisierung durchgeführt.
Im ersten Projekt dieser Dissertation erfolgte die Untersuchung der Bildungs- und Phasenumwandlungsreaktionen von zehn verschiedenen Kupfer-Terephthalat Koordinationspolymeren. Neben bereits bekannten Koordinationspolymeren konnten so auch drei bisher literaturunbekannte CPs hergestellt und ihre Strukturen durch Kooperationspartner gelöst bzw. Strukturvorschläge gemacht werden. Die Identifikation und Auseinandersetzung mit strukturstabilisierenden Wechselwirkungen schließen dieses Projekt ab und bilden die Grundlage für die Untersuchung der Synthese und Stabilität abgeleiteter, komplexerer Koordinationspolymere.
Im Fokus des zweiten Projekts steht 𝛽-Cu2(bdc)(OH)2, ein Kupfer-Terephthalat Koordinationspolymer, dessen Kristallstruktur zuvor nicht bekannt war, im vorliegenden Projekt aber durch Kooperationspartner auf Basis des Röntgenpulverdiffraktogramms des Materials gelöst werden konnte. Der Vergleich der analytischen Daten von 𝛽-Cu2(bdc)(OH)2 mit der Literatur zeigte gute Übereinstimmungen u. a. der Diffraktogramme und IR-Spektren mit dem in der Literatur als SURMOF-2 bezeichneten, oberflächengebundenen Schichtmaterial. Aufgrunddessen kann davon ausgegangen werden, dass es sich bei SURMOF-2 um 𝛽-Cu2(bdc)(OH)2 handelt, und folglich dessen Kristallstrukturlösung die beiden bisher in der Literatur vorhandenen Strukturvorschläge für SURMOF-2 ersetzt.
Im Rahmen des dritten Projekts sollten für die Sensorik anwendbare, MOF-basierte Dünnschichtsysteme hergestellt werden. Das Sensorkonzept, das auf der Änderung des dielektrischen Verhaltens der MOFs bei Einlagerung dipolarer Analytmoleküle beruht, erfordert den Einsatz dipolarer Liganden in den entsprechenden Koordinationsnetzwerken. Hierfür wurden mehrere teilweise dipolare pillar-Liganden synthetisiert und diese für den Aufbau von Kupfer(II)terephthalat-basierten pillared-layer MOFs eingesetzt. Im Rahmen des Projekts konnten so auf Grundlage der Erkenntnisse aus Projekt 1 und in Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern neue pillared-layer MOFs hergestellt und ihre Kristallstrukturen gelöst werden. Die abschließend durch Kooperationspartner erfolgte Abscheidung dünner, oberflächengebundener Schichten dieser MOFs und erste Untersuchungen hinsichtlich ihrer Eignung für die geplante Sensorikanwendung runden das Projekt ab.
Im vierten Projekt sollte eine geeignete, in situ abspaltbare Schutzgruppe für die Thiolgruppe etabliert und ihr Einfluss auf die Bildung von Terphenylthiolat-SAMs untersucht werden. Diese Voraussetzung erfüllt die im Rahmen dieser Arbeit am Beispiel von CH3-, F- und CF3-terminierten Terphenylthiolen etablierte 3,4-Dimethoxybenzyl-Gruppe, die sich durch den Zusatz von Trifluoressigsäure in der Abscheidungslösung in situ abspalten lässt. Zum Vergleich wurden von Kooperationspartner Monolagen aus den entsprechenden freien Thiolen abgeschieden und untersucht. Schichtdicken, Packungsdichten, Kippwinkel und Elementarzellen von Monolagen aus freien und geschützten Terphenylthiolen zeigen gute Übereinstimmungen. Im Gegensatz zu anderen, ebenfalls in situ abspaltbaren Gruppen hat die Anwesenheit der 3,4-Dimethoxybenzyl-Gruppe folglich keinen negativen Einfluss auf die Struktur und Qualität der gebildeten Monolagen.
In Fortführung des vorangegangenen Projekts wurde im abschließenden Projekt in Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern der Einfluss verschiedener Kopfgruppen (H-, CH3-, F-, CF3- und SF5-) und der Länge des aromatischen Rückgrats (Phenyl-, Biphenyl- und Terphenyl-) auf die Ladungstransporteigenschaften der entsprechenden SAMs untersucht. Mit Ausnahme einiger Benzolthiole, lieferten alle betrachteten Präkursoren hochgeordnete, dicht gepackte Schichten aus aufrecht angeordneten Molekülen. Wie erwartet korreliert die Austrittsarbeit der modifizierten Oberflächen mit dem Dipolmoment der jeweiligen Kopfgruppe, wobei der Effekt der SF5-Gruppe mit einer erzielten Austrittsarbeit von annähernd 6 eV besonders hervorzuheben ist. Den Erwartungen entsprechend, sinkt die elektrische Stromdichte bei gleichbleibender Kopfgruppe mit steigender Moleküllänge. Die Stromdichte ist außerdem von der Kopfgruppe abhängig und nimmt von CH3- über H-, CF3- und SF5- bis hin zu F- ab, korreliert aber folglich nicht mit der Austrittsarbeit oder dem Dipolmoment.
A considerable effort has been dedicated recently to the construction of generic equations of state (EOSs) for matter in neutron stars. The advantage of these approaches is that they can provide model-independent information on the interior structure and global properties of neutron stars. Making use of more than 106 generic EOSs, we asses the validity of quasi-universal relations of neutron star properties for a broad range of rotation rates, from slow-rotation up to the mass-shedding limit. In this way, we are able to determine with unprecedented accuracy the quasi-universal maximum-mass ratio between rotating and nonrotating stars and reveal the existence of a new relation for the surface oblateness, i.e., the ratio between the polar and equatorial proper radii. We discuss the impact that our findings have on the imminent detection of new binary neutron-star mergers and how they can be used to set new and more stringent limits on the maximum mass of nonrotating neutron stars, as well as to improve the modelling of the X-ray emission from the surface of rotating stars.
Background: The COVID-19 pandemic led to a higher incidence of depression and a worsening of psychiatric conditions, while pre-existing constraints of the healthcare system and safety regulations limited psychiatric care.
Aims: We investigated the impact of the pandemic on the clinical care of patients with a single episode (SE-MDD) or major depressive disorder (MDD) in Germany.
Methods: Nationwide inpatient data were extracted from the German Institute for Hospital Remuneration System for 2020 and 2021 (depression data) and the Robert Koch Institute (COVID-19 incidence). Changes in inpatients were tested with linear regression models. Local cases of depression in our department compared to 2019 were explored with one-way ANOVA and Dunnett's test.
Results: Across Germany, the inpatient numbers with both SE-MDD and MDD declined by more than 50% during three out of four COVID-19 waves. Higher COVID-19 incidence correlated with decreased inpatient numbers. In our department, fewer MDD inpatients were treated in 2020 (adj. p < 0.001) and 2021 (adj. p < 0.001) compared to 2019, while the number of SE-MDD inpatients remained stable. During this period fewer elective and more emergency inpatients were admitted. In parallel, MDD outpatient admissions increased in 2021 compared to 2019 (adj. p = 0.002) and 2020 (adj. p = 0.003).
Conclusion: During high COVID-19 infection rates, MDD patients received less inpatient care, which might cause poor outcomes in the near future. These data highlight the necessity for improved infrastructure in the in- and outpatient domains to facilitate accessibility to adequate care.
Analysis of machine learning prediction quality for automated subgroups within the MIMIC III dataset
(2023)
The motivation for this master’s thesis is to explore the potential of predictive data analytics in the field of medicine. For this, the MIMIC-III dataset offers an extensive foundation for the construction of prediction models, including Random Forest, XGBOOST, and deep learning networks. These models were implemented to forecast the mortality of 2,655 stroke patients.
The first part of the thesis involved conducting a comprehensive data analysis of the filtered MIMIC-III dataset.
Subsequently, the effectiveness and fairness of the predictive models were evaluated. Although the performance levels of the developed models did not match those reported in related research, their potential became evident. The results obtained demonstrated promising capabilities and highlighted the effectiveness of the applied methodologies. Moreover, the feature relevance within the XGBOOST model was examined to increase model explainability.
Finally, relevant subgroups were identified to perform a comparative analysis of the prediction performance across these subgroups. While this approach can be regarded as a valuable methodology, it was not possible to investigate underlying reasons for potential unfairness across clusters. Inside the test data, not enough instances remained per subgroup for further fairness or feature relevance analysis.
In conclusion, the implementation of an alternative use case with a higher patient count is recommended.
The code for this analysis is made available via a GitHub repository and includes a frontend to visualize the results.
In the framework of the LHC Injectors Upgrade Project (LIU), the CERN Proton Synchrotron Booster (PSB) went through major upgrades resulting in new effects to study, challenges to overcome and new parameter regimes to explore. To assess the achievable beam brightness limit of the machine, a series of experimental and computational studies in the transverse planes were performed. In particular, the new injection scheme induces optics perturbations that are strongly enhanced near the half-integer resonance. In this thesis, methods for dynamically measuring and correcting these perturbations and their impact on the beam performance will be presented. Additionally, the quality of the transverse beam distributions and strategies for improvement will be addressed. Finally, the space charge effects when dynamically crossing the half-integer resonance will be characterized. The results of these studies and their broader significance beyond the PSB will be discussed.
HER2 belongs to the ErbB sub-family of receptor tyrosine kinases and regulates cellular proliferation and growth. Different from other ErbB receptors, HER2 has no known ligand. Activation occurs through heterodimerization with other ErbB receptors and their cognate ligands. This suggests several possible activation paths of HER2 with ligand-specific, differential response, which so far remained unexplored. Using single-molecule tracking and the diffusion profile of HER2 as a proxy for activity, we measured the activation strength and temporal profile in live cells. We found that HER2 is strongly activated by EGFR-targeting ligands EGF and TGFα, yet with a distinguishable temporal fingerprint. The HER4-targeting ligands EREG and NRGβ1 showed weaker activation of HER2, a preference for EREG, and a delayed response to NRGβ1. Our results indicate a selective ligand response of HER2 that may serve as a regulatory element. Our experimental approach is easily transferable to other membrane receptors targeted by multiple ligands.
Vertebrate life depends on renal function to filter excess fluid and remove low-molecular-weight waste products. An essential component of the kidney filtration barrier is the slit diaphragm (SD), a specialized cell-cell junction between podocytes. Although the constituents of the SD are largely known, its molecular organization remains elusive. Here, we use super-resolution correlative light and electron microscopy to quantify a linear rate of reduction in albumin concentration across the filtration barrier. Next, we use cryo-electron tomography of vitreous lamellae from high-pressure frozen native glomeruli to analyze the molecular architecture of the SD. The resulting densities resemble a fishnet pattern. Fitting of Nephrin and Neph1, the main constituents of the SD, results in a complex interaction pattern with multiple contact sites between the molecules. Using molecular dynamics flexible fitting, we construct a blueprint of the SD, where we describe all interactions. Our architectural understanding of the SD reconciles previous findings and provides a mechanistic framework for the development of novel therapies to treat kidney dysfunction.
Vertebrate life depends on renal function to filter excess fluid and remove low-molecular-weight waste products. An essential component of the kidney filtration barrier is the slit diaphragm (SD), a specialized cell-cell junction between podocytes. Although the constituents of the SD are largely known, its molecular organization remains elusive. Here, we use super-resolution correlative light and electron microscopy to quantify a linear rate of reduction in albumin concentration across the filtration barrier under no-flow conditions. Next, we use cryo-electron tomography of vitreous lamellae from high-pressure frozen native glomeruli to analyze the molecular architecture of the SD. The resulting densities resemble a fishnet pattern. Fitting of Nephrin and Neph1, the main constituents of the SD, results in a complex interaction pattern with multiple contact sites between the molecules. Using molecular dynamics simulations, we construct a blueprint of the SD that explains its molecular architecture. Our architectural understanding of the SD reconciles previous findings and provides a mechanistic framework for the development of novel therapies to treat kidney dysfunction.
HER2 belongs to the ErbB sub-family of receptor tyrosine kinases and regulates cellular proliferation and growth. Different from other ErbB receptors, HER2 has no known ligand. Activation occurs through heterodimerization with other ErbB receptors and their cognate ligands. This suggests several possible activation paths of HER2 with ligand-specific, differential response, which has so far remained unexplored. Using single-molecule tracking and the diffusion profile of HER2 as a proxy for activity, we measured the activation strength and temporal profile in live cells. We found that HER2 is strongly activated by EGFR-targeting ligands EGF and TGFα, yet with a distinguishable temporal fingerprint. The HER4-targeting ligands EREG and NRGβ1 showed weaker activation of HER2, a preference for EREG, and a delayed response to NRGβ1. Our results indicate a selective ligand response of HER2 that may serve as a regulatory element. Our experimental approach is easily transferable to other membrane receptors targeted by multiple ligands.
A recent in-vivo experiment has shown that force can be transmitted between the gastrocnemius and the hamstring muscles due to a direct tissue continuity. However, it remains unclear if this mechanical interaction is affected by the stiffness of the structural connection. This study therefore aimed to investigate the impact of the knee angle on myofascial force transmission across the dorsal knee. A randomized, cross-over study was performed, including n = 56 healthy participants (25.36 ± 3.9 years, 25 females). On two separate days, they adopted a prone position on an isokinetic dynamometer (knee extended or 60° flexed). In each condition, the device moved the ankle three times from maximal plantarflexion to maximal dorsal extension. Muscle inactivity was ensured using EMG. High-resolution ultrasound videos of the semimembranosus (SM) and the gastrocnemius medialis (GM) soft tissue were recorded. Maximal horizontal tissue displacement, obtained using cross-correlation, was examined as a surrogate of force transmission. SM tissue displacement was higher at extended (4.83 ± 2.04 mm) than at flexed knees (3.81 ± 2.36 mm). Linear regression demonstrated significant associations between (1) SM and GM soft tissue displacement (extended: R2 = 0.18, p = 0.001; flexed: R2 = 0.17, p = 0.002) as well as (2) SM soft tissue displacement and ankle range of motion (extended: R2 = 0.103, p = 0.017; flexed: R2 = 0.095, p = 0.022). Our results further strengthen the evidence that local stretching induces a force transmission to neighboring muscles. Resulting remote exercise effects such as increased range of motion, seem to depend on the stiffness of the continuity.
Trial registration: DRKS (Deutsches Register Klinischer Studien), registration number DRKS00024420, first registered 08/02/2021, https://drks.de/search/de/trial/DRKS00024420.
MicroRNAs (miRNAs) are critical post-transcriptional regulators in many biological processes. They act by guiding RNA-induced silencing complexes to miRNA response elements (MREs) in target mRNAs, inducing translational inhibition and/or mRNA degradation. Functional MREs are expected to predominantly occur in the 3' untranslated region and involve perfect base-pairing of the miRNA seed. Here, we generate a high-resolution map of miR-181a/b-1 (miR-181) MREs to define the targeting rules of miR-181 in developing murine T-cells. By combining a multi-omics approach with computational high-resolution analyses, we uncover novel miR-181 targets and demonstrate that miR-181 acts predominantly through RNA destabilization. Importantly, we discover an alternative seed match and identify a distinct set of targets with repeat elements in the coding sequence which are targeted by miR-181 and mediate translational inhibition. In conclusion, deep profiling of MREs in primary cells is critical to expand physiologically relevant targetomes and establish context-dependent miRNA targeting rules.
In the deep-sea, the interaction between benthic fauna and substrate mainly occurs through bioturbational processes which can be preserved as traces (i.e., lebensspuren). Lebensspuren are common features of deep seafloor landscapes and usually more abundant than the organism that produce them (i.e., tracemakers), rendering them promising proxies to infer biodiversity. The density and diversity relationships between lebensspuren and benthic fauna are to the present day unclear and contradicting hypotheses have been proposed suggesting negative, positive, or even null correlations. To test these hypotheses, in this study lebensspuren, tracemakers (specific epibenthic fauna that produce these traces), degrading fauna (benthic fauna that can erase lebensspuren), and fauna in general were characterized taxonomically at eight deep-sea stations in the Kuril Kamchatka Trench area. No general correlation (over-all study area) could be observed between diversities of lebensspuren, tracemakers, degrading fauna and fauna. However, a diversity correlation was observed between specific stations, showing both negative and positive correlations depending on: 1) the number of unknown tracemakers (especially significant for dwelling lebensspuren); and 2) the lebensspuren with multiple origins; and 3) tracemakers that can produce different lebensspuren. Lebensspuren and faunal density were not correlated. However, lebensspuren density was either positively or negatively correlated with tracemaker densities, depending on the lebensspuren morphotypes. A positive correlation was observed for resting lebensspuren (e.g., ophiuroid impressions, Actinaria circular impressions), while negative correlations were observed for locomotion-feeding lebensspuren (e.g., echinoid trails). In conclusion, lebensspuren diversity may be a good proxy for tracemaker biodiversity when the lebensspuren-tracemaker tandem can be reliable characterized; and lebensspuren-density correlations vary depending the specific lebensspuren residence time, tracemaker density and associated behaviour (rate of movement), but on a global scale abiotic and other biotic 42 factors may also play an important role.
Samples of Crustacea and Annelida (Polychaeta, Sipuncula, and Hirudinea) were collected in the Bering Sea and the northwestern Pacific Ocean during scientific cruise SO-249 BERING in 2016. Biological samples were collected from 32 locations by the team on-board RV Sonne using a chain bag dredge at depths ranging between 330–5,070 m, and preserved in 96% ethanol. Specimens were morphologically identified to the lowest taxonomic level possible using a Leica M60 stereomicroscope. The generated data here comprise taxonomic information as well as annotated bathymetric and biogeographic information from a total of 78 samples (26 Crustacea, 47 Polychaeta, 4 Sipuncula, and 1 Hirudinea). The dataset was prepared following Darwin Core Biodiversity standards for FAIR data sharing based on Ocean Biodiversity Information System (OBIS) and Global Biodiversity Facility (GBIF) guidelines. The standardised digitised data were then mobilised to both OBIS and GBIF under CC BY 4.0 licence to publicly share and adopt the data. As records of these important marine taxa from bathyal and abyssal depths are sparse, especially from the deep Bering Sea, the herein generated and digitised data aid in filling existing knowledge gaps on their diversity and distribution in that region. As part of the “Biogeography of the NW Pacific deep-sea fauna and their possible future invasions into the Arctic Ocean” (BENEFICIAL) project, this dataset thus not only increases our knowledge in re-assessing and uncovering the deep-sea diversity of these taxa, but also serves policy and management sectors by providing first-hand data for global report assessments.
A Large Ion Collider Experiment (ALICE) is a high-energy physics experiment, designed to study heavy ion collisions at the European Organization for Nuclear Research (CERN)Large Hadron Collider (LHC). ALICE is built to study the fundamental properties of matter as it existed shortly after the big bang. This requires reading out millions of sensors with high frequency, enabling high statistics for physics analysis, resulting in a considerable computing demand concerning network throughput and processing power. With the ALICE Run 3 upgrade [14], requirements for a High Throughput Computing
(HTC) online processing cluster increased significantly, due to more than an order of magnitude more data than in Run 2, resulting in a processing input rate of up to 900 GB/s. Online (real-time) event reconstruction allows for the compression of the data stream to 130 GB/s, which is stored on disk for physics analysis.
This thesis presents the implementation of the ALICE Event Processing Node (EPN) compute farm, to cope with the Run 3 online computing challenges. Building a Data Centre tailored to ALICE requirements for the Run 3 and Run 4 EPN farm. Providing the operational conditions for a dynamic compute environment of a High Performance Computing (HPC) cluster, with significant load changes in a short time span, when starting or stopping a data-taking run. EPN servers provide the required computing resources for online reconstruction and data compression. The farm includes network connectivity towards First Level Processors (FLPs), requiring reliable throughput of 900 GB/s between FLPs and EPNs and connectivity from the internal InfiniBand network to the CERN Exabyte Object Storage (EOS) Ethernet network, with more than 100 GB/s.
The results of operating the EPN computing infrastructure during the first year of Run 3 LHC collisions are described in the context of the ALICE experiment. The EPN farm was delivering the expected performance for ALICE data-taking. Data Centre environmental conditions remained stable during the last more than two years, in particular during starting and stopping runs, which include significant changes in IT load. Several unforeseen external circumstances lead to increasing demands for the Online Offline System (O2). Higher data rates than anticipated required network performance to exceed the initial design specifications, for the throughput between FLPs and EPNs. In particular, the high throughput from an internal EPN InfiniBand network towards the storage Ethernet network was one of the challenges to overcome.
This thesis is concerned with the investigation of static and dynamic properties of quantum Heisenberg paramagnets in the absence of a magnetic field and therefore for vanishing magnetization. For this purpose a new formulation of the spin functional renormalization group (SFRG) is employed. The first manifestations of the SFRG were developed by Krieg and Kopietz, motivated by the FRG approach to ordinary field theories and the older works of Vaks, Larkin and Pikin on diagrammatic methods for spin operators.
The main idea is to study quantum spin systems by considering the evolution of correlation functions under a continuous deformation of the interaction between magnetic moments, starting from a solvable limit. This leads to nonperturbative results for quantities like the spin-spin correlation function. After a basic introduction to the phenomena and concomitant problems discussed in this thesis, a detailed description of the SFRG method in its initial formulation is given in the second chapter. We start with the generating functional of connected imaginary-time spin-correlation functions GΛ [h], for which an exact flow equation is derived. A particular issue, already pointed out by Krieg and Kopietz, arises here, namely the singular non-interacting limit of its subtracted Legendre transform ΓΛ [m]. As a consequence the initial condition of that functional does not have a proper series expansion in powers of m. This prevents us from working directly within a pure one-particle irreducible (1-PI) parametrization of the correlation functions, as is often done in the context of field theories. Thus motivated, we develop a workaround explicitly tailored to paramagnets, which provides us with a functional that has a well-behaved Legendre transform. The new approach is based on a different treatment of fluctuations at zero and finite frequencies, analogous to a previous hybrid formulation for the symmetry-broken phase. Certain properties, considered to be highly relevant for isotropic paramagnets, as well as previous observations, already made in the study of simpler spin systems like the Ising model, serve as additional justifications for choosing this construction.
In the third chapter our new method is assessed by calculating the dynamic susceptibility G(k, iω) and thus the dynamic structure factor S(k, ω) in the symmetric phase. For this purpose an approximate integral equation for the dynamic polarization function Π̃(k, iω) was derived. This equation results from a truncation of the hierarchy of flow equations and contains static quantities, that are assumed to be known from another source. Our first application is the high-temperature limit T → ∞ in d ≤ 3 dimensions. Salient features, believed to be part of the spin dynamics in isotropic Heisenberg magnets are also exhibited by our solution, like (anomalous) diffusion in a suitable hydrodynamic limit. Moreover we obtain the same order of magnitude for the diffusion coefficient D as in experiments and other theoretical calculations. Other aspects do not entirely agree with previous approaches.
Afterwards we continue by investigating systems close to the critical point Tc. Dynamic scaling forms for Π̃(k, iω) and S(k, ω), which, like spin diffusion, are postulated on the basis of quite general physical arguments, are reproduced. Agreement of the line-shapes 2with neutron scattering experiments at T = Tc is found to be satisfying, with deviations for ω → 0, that may be attributed to the simplicity of the approximation, like at infinite temperature.
Finally, we focus our attention on the thermodynamic properties of isotropic Heisenberg paramagnets by calculating the static susceptibility G(k). For this purpose we employ simple truncation schemes of the flow equations for the static self-energy ΣΛ (k) and four-spin vertex ΓΛ , together with a basic ansatz for the dynamic polarization Π̃(k, iω) in quantum systems. As a result we obtain transition temperatures Tc of three-dimensional nonfrustrated magnets within an accuracy of 5 percent compared to established benchmark values from Quantum Monte Carlo and high temperature expansion series. We conclude this chapter by giving an outlook on the application of our method to frustrated systems, which may require a combined non-trivial calculation of static and dynamic properties.
The longitudinal and transverse spin transfers to Λ (Λ¯¯¯¯) hyperons in polarized proton-proton collisions are expected to be sensitive to the helicity and transversity distributions, respectively, of (anti-)strange quarks in the proton, and to the corresponding polarized fragmentation functions. We report improved measurements of the longitudinal spin transfer coefficient, DLL, and the transverse spin transfer coefficient, DTT, to Λ and Λ¯¯¯¯ in polarized proton-proton collisions at s√ = 200 GeV by the STAR experiment at RHIC. The data set includes longitudinally polarized proton-proton collisions with an integrated luminosity of 52 pb−1, and transversely polarized proton-proton collisions with a similar integrated luminosity. Both data sets have about twice the statistics of previous results and cover a kinematic range of |ηΛ(Λ¯¯¯¯)| < 1.2 and transverse momentum pT,Λ(Λ¯¯¯¯) up to 8 GeV/c. We also report the first measurements of the hyperon spin transfer coefficients DLL and DTT as a function of the fractional jet momentum z carried by the hyperon, which can provide more direct constraints on the polarized fragmentation functions.
Einleitung: Allergisches Asthma bronchiale ist eine chronische Atemwegserkrankung, deren Prävalenz zunimmt. Angesichts der immensen gesellschaftlichen und individuellen Belastung durch Asthma ist es dringend erforderlich, neue Strategien zur Behandlung der Krankheit zu entwickeln. Immunologisch ist allergisches Asthma durch ein Ungleichgewicht zwischen TH2-Zellen und TH1-Zellen gekennzeichnet, das durch regulatorische T-Zellen (Tregs) reguliert wird. Tregalizumab ist ein monoklonaler IgG-Antikörper, der Tregs selektiv aktiviert. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, die Wirkung von Tregalizumab auf die allergeninduzierte allergische Entzündung bei Patienten mit Hausstaubmilbenallergie anhand eines bronchialen Provokationsmodells zu untersuchen.
Methoden: In einer prospektiven, randomisierten, doppelblinden und placebokontrollierten Studie wurden 42 Probanden mit allergischem Asthma und Hausstaubmilbenallergie zwölf Wochen lang mit Tregalizumab 100 mg oder Placebo behandelt. Bronchiale Provokation mit HSM wurde vor (V4) und nach (V17) Tregalizumab-Gabe durchgeführt. Induziertes Sputum (Visite V5, V16, V18) und peripheres Blut (Visite V4, V5, V18) wurden entnommen und Zelldifferenzierung, Zytokine und Transkriptionsfaktoren wurden durch Mikroskopie, Durchflusszytometrie bzw. RT-PCR bewertet.
Ergebnisse: Sowohl in der Verum- als auch in der Placebogruppe zeigte sich zwischen Visite V5 (24 Stunden nach Provokation) und vier Wochen nach Provokation bei Visite V16 (p<0,05) ein signifikanter Rückgang des Anteils eosinophiler Granulozyten (wie auch des ECP-Levels). Interessanterweise konnte bei V18 (24 Stunden nach Provokation) nur in der Placebogruppe ein signifikanter Anstieg beobachtet werden (p<0,01). Die Konzentration des TH-2-Zytokins IL-5 nahm zwischen V5 und V16 in der Verumgruppe signifikant ab (p<0,05). Zwischen V16 und V18 konnte wiederum nur in der Placebogruppe ein signifikanter Anstieg festgestellt werden (p<0,01). Dieser spätere Effekt wurde auch auf Protein- und Transkriptionsebene und im peripheren Blut sowie bei der Expression des Transkriptionsfaktors FoxP3 gefunden. Auf der Ebene der TH-1-Zytokine konnten keine signifikanten Veränderungen festgestellt werden.
Diskussion: Der Anteil eosinophiler Granulozyten, die Konzentration von IL-5 in Blut und Sputum sowie die Konzentration von ECP im Sputum haben sich als gute Parameter zur Beurteilung der Entzündungsreaktion bei unseren Studienteilnehmern erwiesen. Wir haben gezeigt, dass allergische Entzündungen, die durch das Provokationsmodell verursacht wurden, durch die analysierten Parameter im Sputum, aber auch im Blut gut überwacht werden konnten. Ein klinischer Effekt von Tregalizumab konnte in dieser Studie jedoch nicht festgestellt werden und dieses Ergebnis stimmt gut mit der Analyse der Entzündungsparameter im induzierten Sputum überein.
Cell-free (CF) synthesis with highly productive E. coli lysates is a convenient method to produce labeled proteins for NMR studies. Despite reduced metabolic activity in CF lysates, a certain scrambling of supplied isotope labels is still notable. Most problematic are conversions of 15N labels of the amino acids L-Asp, L-Asn, L-Gln, L-Glu and L-Ala, resulting in ambiguous NMR signals as well as in label dilution. Specific inhibitor cocktails suppress most undesired conversion reactions, while limited availability and potential side effects on CF system productivity need to be considered. As alternative route to address NMR label conversion in CF systems, we describe the generation of optimized E. coli lysates with reduced amino acid scrambling activity. Our strategy is based on the proteome blueprint of standardized CF S30 lysates of the E. coli strain A19. Identified lysate enzymes with suspected amino acid scrambling activity were eliminated by engineering corresponding single and cumulative chromosomal mutations in A19. CF lysates prepared from the mutants were analyzed for their CF protein synthesis efficiency and for residual scrambling activity. The A19 derivative “Stablelabel” containing the cumulative mutations asnA, ansA/B, glnA, aspC and ilvE yielded the most useful CF S30 lysates. We demonstrate the optimized NMR spectral complexity of selectively labeled proteins CF synthesized in “Stablelabel” lysates. By taking advantage of ilvE deletion in "Stablelabel", we further exemplify a new strategy for methyl group specific labeling of membrane proteins with the proton pump proteorhodopsin.
We investigate the thermodynamic geometry of the quark-meson model at finite temperature, T, and quark number chemical potential, μ. We extend previous works by the inclusion of fluctuations exploiting the functional renormalization group approach. We use recent developments to recast the flow equation into the form of an advection-diffusion equation. We adopt the local potential approximation for the effective average action. We focus on the thermodynamic curvature, R, in the (μ,T) plane, in proximity of the chiral crossover, up to the critical point of the phase diagram. We find that the inclusion of fluctuations results in a smoother behavior of R near the chiral crossover. Moreover, for small μ, R remains negative, signaling the fact that bosonic fluctuations reduce the capability of the system to completely overcome the fermionic statistical repulsion of the quarks. We investigate in more detail the small μ region by analyzing a system in which we artificially lower the pion mass, thus approaching the chiral limit in which the crossover is actually a second order phase transition. On the other hand, as μ is increased and the critical point is approached, we find that R is enhanced and a sign change occurs, in agreement with mean field studies. Hence, we completely support the picture that R is sensitive to a crossover and a phase transition, and provides information about the effective behavior of the system at the phase transition.
We reanalyze some critical exponents of the 𝑂(𝑁) model within the functional renormalization group (FRG) approach in the local potential approximation (LPA). We use recent advances which are based on the observation that the FRG flow equation in LPA can be put into the form of an advection-diffusion equation. This allows to employ well-tested hydrodynamical algorithms for its solution to better estimate various sources of errors. Our results complement previous results for the critical exponents obtained within the FRG approach in LPA and compare favorably with those obtained via other methods.
Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) play essential roles in mediating inflammation and its resolution. PUFA metabolites generated by the cytochrome P450 (CYP) - soluble epoxide hydrolase (sEH) axis are known to regulate macrophage activation/polarization but little is known about their role in the resolution of inflammation. Monocytes were isolated from murine bone marrow or human peripheral blood and differentiated to naïve macrophages (M0). Thereafter cells were polarized using LPS and IFNγ (M1), IL-4 (M2a), or TGFβ1 (M2c). Gene expression was analyzed by RNA sequencing, RT-qPCR and Western blotting. Phagocytosis of zymosan and oxo-LDL were also assessed in vitro. Zymosan-induced peritonitis combined with immune cell profiling was used to evaluate the resolution of inflammation in vivo. The expression of sEH was comparable in M0, M1 and M2a macrophages but markedly elevated in M2c polarized cells. The increase in sEH expression elicited by TGFβ relied on the TGFβ receptor ALK5 and the phosphorylation of SMAD2, which was able to bind to the sEH promoter. In macrophages lacking sEH, M2c polarization was incomplete and characterized by lower levels of pro-resolving phagocytosis associated receptors (Tlr2 and Mrc1), as well as higher levels of the pro-inflammatory markers; Nlrp3, IL-1β and TNFα. Fitting with the failure to upregulate phagocytosis associated receptors, the uptake of zymosan and ox-LDL was less efficient in M2c macrophages from sEH-/- mice. The latter animals also demonstrated a retarded resolution of inflammation (zymosan-induced peritonitis) in vivo with fewer resident macrophages and recruited macrophages. PUFA profile analysis indicated decreased sEH substrates e.g., 11, 12-EET, as well as increased sEH products e.g., 11, 12-DHET, indicating an increased sEH activity in M2c macrophages. Taken together, our data indicates that sEH expression is required for the effective M2c polarization of macrophages and thus the resolution of inflammation.