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Accumulating evidence indicates that increased generation of reactive oxygen species (ROS) contributes to the development of exaggerated pain hypersensitivity during persistent pain. In the present study, we investigated the antinociceptive efficacy of the antioxidants vitamin C and vitamin E in mouse models of inflammatory and neuropathic pain. We show that systemic administration of a combination of vitamins C and E inhibited the early behavioral responses to formalin injection and the neuropathic pain behavior after peripheral nerve injury, but not the inflammatory pain behavior induced by Complete Freund's Adjuvant. In contrast, vitamin C or vitamin E given alone failed to affect the nociceptive behavior in all tested models. The attenuated neuropathic pain behavior induced by the vitamin C and E combination was paralleled by a reduced p38 phosphorylation in the spinal cord and in dorsal root ganglia, and was also observed after intrathecal injection of the vitamins. Moreover, the vitamin C and E combination ameliorated the allodynia induced by an intrathecally delivered ROS donor. Our results suggest that administration of vitamins C and E in combination may exert synergistic antinociceptive effects, and further indicate that ROS essentially contribute to nociceptive processing in special pain states.
Parasites of the nematode genus Anisakis are associated with aquatic organisms. They can be found in a variety of marine hosts including whales, crustaceans, fish and cephalopods and are known to be the cause of the zoonotic disease anisakiasis, a painful inflammation of the gastro-intestinal tract caused by the accidental consumptions of infectious larvae raw or semi-raw fishery products. Since the demand on fish as dietary protein source and the export rates of seafood products in general is rapidly increasing worldwide, the knowledge about the distribution of potential foodborne human pathogens in seafood is of major significance for human health. Studies have provided evidence that a few Anisakis species can cause clinical symptoms in humans. The aim of our study was to interpolate the species range for every described Anisakis species on the basis of the existing occurrence data. We used sequence data of 373 Anisakis larvae from 30 different hosts worldwide and previously published molecular data (n = 584) from 53 field-specific publications to model the species range of Anisakis spp., using a interpolation method that combines aspects of the alpha hull interpolation algorithm as well as the conditional interpolation approach. The results of our approach strongly indicate the existence of species-specific distribution patterns of Anisakis spp. within different climate zones and oceans that are in principle congruent with those of their respective final hosts. Our results support preceding studies that propose anisakid nematodes as useful biological indicators for their final host distribution and abundance as they closely follow the trophic relationships among their successive hosts. The modeling might although be helpful for predicting the likelihood of infection in order to reduce the risk of anisakiasis cases in a given area.
Acanthocephalans are attractive candidates as model organisms for studying the ecology and co-evolutionary history of parasitic life cycles in the marine ecosystem. Adding to earlier molecular analyses of this taxon, a total of 36 acanthocephalans belonging to the classes Archiacanthocephala (3 species), Eoacanthocephala (3 species), Palaeacanthocephala (29 species), Polyacanthocephala (1 species) and Rotifera as outgroup (3 species) were analyzed by using Bayesian Inference and Maximum Likelihood analyses of nuclear 18S rDNA sequence. This data set included three re-collected and six newly collected taxa, Bolbosoma vasculosum from Lepturacanthus savala, Filisoma rizalinum from Scatophagus argus, Rhadinorhynchus pristis from Gempylus serpens, R. lintoni from Selar crumenophthalmus, Serrasentis sagittifer from Johnius coitor, and Southwellina hispida from Epinephelus coioides, representing 5 new host and 3 new locality records. The resulting trees suggest a paraphyletic arrangement of the Echinorhynchida and Polymorphida inside the Palaeacanthocephala. This questions the placement of the genera Serrasentis and Gorgorhynchoides within the Echinorhynchida and not the Polymorphida, necessitating further insights into the systematic position of these taxa based on morphology.
Recent phylogenomic studies have failed to conclusively resolve certain branches of the placental mammalian tree, despite the evolutionary analysis of genomic data from 32 species. Previous analyses of single genes and retroposon insertion data yielded support for different phylogenetic scenarios for the most basal divergences. The results indicated that some mammalian divergences were best interpreted not as a single bifurcating tree, but as an evolutionary network. In these studies the relationships among some orders of the super-clade Laurasiatheria were poorly supported, albeit not studied in detail. Therefore, 4775 protein-coding genes (6,196,263 nucleotides) were collected and aligned in order to analyze the evolution of this clade. Additionally, over 200,000 introns were screened in silico, resulting in 32 phylogenetically informative long interspersed nuclear elements (LINE) insertion events.
The present study shows that the genome evolution of Laurasiatheria may best be understood as an evolutionary network. Thus, contrary to the common expectation to resolve major evolutionary events as a bifurcating tree, genome analyses unveil complex speciation processes even in deep mammalian divergences. We exemplify this on a subset of 1159 suitable genes that have individual histories, most likely due to incomplete lineage sorting or introgression, processes that can make the genealogy of mammalian genomes complex.
These unexpected results have major implications for the understanding of evolution in general, because the evolution of even some higher level taxa such as mammalian orders may sometimes not be interpreted as a simple bifurcating pattern.
The American species belonging to the genera Alloblackburneus Bordat and Blackburneus Schmidt (Coleoptera: Scarabaeidae: Aphodiinae) are redescribed and figured. Seven new species are described: Alloblackburneus guadalajarae, A. ibanezbernali; Blackburneus amazonicus, B. sanfilippoi, B. surinamensis, B. teposcolulaensis, B. thomasi. The neotype of Scarabaeus rubeolus Palisot de Beauvois, 1809 is designated. The lectotype of Blackburneus argentinensis (Schmidt, 1909) and of Blackburneus laxepunctatus (Schmidt, 1910) are
designated. The following new combinations are proposed: Alloblackburneus aegrotus (Horn, 1870); Alloblackburneus cavidomus (Brown, 1927); Alloblackburneus cynomysi (Brown, 1927); Alloblackburneus fordi (Gordon, 1974); Alloblackburneus geomysi (Cartwright, 1939); Alloblackburneus lentus (Horn, 1870); Alloblackburneus rubeolus (Palisot de Beauvois, 1805); Alloblackburneus saylori (Hinton, 1934); Alloblackburneus tenuistriatus (Horn, 1887); Alloblackburneus troglodytes (Hubbard, 1894).
Four milliped species, substantiated by preserved voucher samples, are reported from Prince Edward Island, Canada. All are introduced European species that now occur widely in both Canada and the United States, and the panglobal Asian paradoxosomatid, Oxidus gracilis (C. L. Koch, 1847), is listed as probable. Choneiulus palmatus (Némec, 1895) (Julida: Blaniulidae) is newly recorded from New Brunswick, and four representatives of the Julidae are cited from Nova Scotia. Discovery of Cylindroiulus punctatus (Leach, 1815) (Julidae) in this province constitutes the second record from both Canada and North America, the other being in Newfoundland.
The vespid fauna of Greater Puerto Rico is reviewed (Hymenoptera: Vespidae). Three new species are described, Ancistrocerus isla Carpenter, Euodynerus jeitita Carpenter and Genaro, and Omicron aridum Carpenter and Genaro. Polistes crinitus americanus (Fabricius, 1775) and P. crinitus multicolor (Olivier, 1792) are both reduced to synonyms of nominotypical P. crinitus (Felton, 1765), revised status; Zeta abdominale hispaniolae (Bequaert and Salt, 1931) and Zeta abdominale ornatum (de Saussure, 1855) are both reduced to synonyms of nominotypical Zeta abdominale (Drury, 1770), revised status; and Zethus rufinodus monensis Bohart and Stange, 1965, and Zethus rufinodus virginicus Bohart and Stange, 1965, are both reduced to synonyms of nominotypical
Zethus rufinodus (Latreille, 1806), revised status. Parancistrocerus obliquus (Cresson, 1865) is newly recorded
from Puerto Rico. The presence of Pachodynerus guadulpensis (de Saussure, 1853) in Puerto Rico is confirmed. An analysis of the composition of the Puerto Rican vespid fauna is presented.
Background: Fishes show an amazing diversity in hearing abilities, inner ear structures, and otolith morphology. Inner ear morphology, however, has not yet been investigated in detail in any member of the diverse order Cyprinodontiformes. We, therefore, studied the inner ear of the cyprinodontiform freshwater fish Poecilia mexicana by analyzing the position of otoliths in situ, investigating the 3D structure of sensory epithelia, and examining the orientation patterns of ciliary bundles of the sensory hair cells, while combining μ-CT analyses, scanning electron microscopy, and immunocytochemical methods. P. mexicana occurs in different ecotypes, enabling us to study the intra-specific variability (on a qualitative basis) of fish from regular surface streams, and the Cueva del Azufre, a sulfidic cave in southern Mexico.
Results: The inner ear of Poecilia mexicana displays a combination of several remarkable features. The utricle is connected rostrally instead of dorso-rostrally to the saccule, and the macula sacculi, therefore, is very close to the utricle. Moreover, the macula sacculi possesses dorsal and ventral bulges. The two studied ecotypes of P. mexicana showed variation mainly in the shape and curvature of the macula lagenae, in the curvature of the macula sacculi, and in the thickness of the otolithic membrane.
Conclusions: Our study for the first time provides detailed insights into the auditory periphery of a cyprinodontiform inner ear and thus serves a basis—especially with regard to the application of 3D techniques—for further research on structure-function relationships of inner ears within the species-rich order Cyprinodontiformes. We suggest that other poeciliid taxa, or even other non-poeciliid cyprinodontiforms, may display similar inner ear morphologies as described here.
The duration of use is usually significantly longer for marine vessels than for roadside vehicles. Therefore, these vessels are often powered by relatively old engines which may propagate air pollution. Also, the quality of fuel used for marine vessels is usually not comparable to the quality of fuels used in the automotive sector and therefore, port areas may exhibit a high degree of air pollution. In contrast to the multitude of studies that addressed outdoor air pollution due to road traffic, only little is known about ship-related air pollution. Therefore the present article aims to summarize recent studies that address air pollution, i.e. particulate matter exposure, due to marine vessels. It can be stated that the data in this area of research is still largely limited. Especially, knowledge on the different air pollutions in different sea areas is needed.
Background: Drowning is a constant global problem which claims proximately half a million victims worldwide each year, whereas the number of near-drowning victims is considerably higher. Public health strategies to reduce the burden of death are still limited. While research activities in the subject drowning grow constantly, yet there is no scientometric evaluation of the existing literature at the present time.
Methods: The current study uses classical bibliometric tools and visualizing techniques such as density equalizing mapping to analyse and evaluate the scientific research in the field of drowning. The interpretation of the achieved results is also implemented in the context of the data collection of the WHO.
Results: All studies related to drowning and listed in the ISI-Web of Science database since 1900 were identified using the search term "drowning". Implementing bibliometric methods, a constant increase in quantitative markers such as number of publications per state, publication language or collaborations as well as qualitative markers such as citations were observed for research in the field of drowning. The combination with density equalizing mapping exposed different global patterns for research productivity and the total number of drowning deaths and drowning rates respectively. Chart techniques were used to illustrate bi- and multilateral research cooperation.
Conclusions: The present study provides the first scientometric approach that visualizes research activity on the subject of drowning. It can be assumed that the scientific approach to this topic will achieve even greater dimensions because of its continuing actuality.
Background: Closely related lineages of livebearing fishes have independently adapted to two extreme environmental factors: toxic hydrogen sulphide (H2S) and perpetual darkness. Previous work has demonstrated in adult specimens that fish from these extreme habitats convergently evolved drastically increased head and offspring size, while cave fish are further characterized by reduced pigmentation and eye size. Here, we traced the development of these (and other) divergent traits in embryos of Poecilia mexicana from benign surface habitats (“surface mollies”) and a sulphidic cave (“cave mollies”), as well as in embryos of the sister taxon, Poecilia sulphuraria from a sulphidic surface spring (“sulphur mollies”). We asked at which points during development changes in the timing of the involved processes (i.e., heterochrony) would be detectible.
Methods and Results: Data were extracted from digital photographs taken of representative embryos for each stage of development and each type of molly. Embryo mass decreased in convergent fashion, but we found patterns of embryonic fat content and ovum/embryo diameter to be divergent among all three types of mollies. The intensity of yellow colouration of the yolk (a proxy for carotenoid content) was significantly lower in cave mollies throughout development. Moreover, while relative head size decreased through development in surface mollies, it increased in both types of extremophile mollies, and eye growth was arrested in mid-stage embryos of cave mollies but not in surface or sulphur mollies.
Conclusion: Our results clearly demonstrate that even among sister taxa convergence in phenotypic traits is not always achieved by the same processes during embryo development. Furthermore, teleost development is crucially dependent on sufficient carotenoid stores in the yolk, and so we discuss how the apparent ability of cave mollies to overcome this carotenoid-dependency may represent another potential mechanism explaining the lack of gene flow between surface and cave mollies.
Background and Objective: The slow delayed rectifier current (IKs) is important for cardiac action potential termination. The underlying channel is composed of Kv7.1 α-subunits and KCNE1 β-subunits. While most evidence suggests a role of KCNE1 transmembrane domain and C-terminus for the interaction, the N-terminal KCNE1 polymorphism 38G is associated with reduced IKs and atrial fibrillation (a human arrhythmia). Structure-function relationship of the KCNE1 N-terminus for IKs modulation is poorly understood and was subject of this study.
Methods: We studied N-terminal KCNE1 constructs disrupting structurally important positively charged amino-acids (arginines) at positions 32, 33, 36 as well as KCNE1 constructs that modify position 38 including an N-terminal truncation mutation. Experimental procedures included molecular cloning, patch-clamp recording, protein biochemistry, real-time-PCR and confocal microscopy.
Results: All KCNE1 constructs physically interacted with Kv7.1. IKs resulting from co-expression of Kv7.1 with non-atrial fibrillation ‘38S’ was greater than with any other construct. Ionic currents resulting from co-transfection of a KCNE1 mutant with arginine substitutions (‘38G-3xA’) were comparable to currents evoked from cells transfected with an N-terminally truncated KCNE1-construct (‘Δ1-38’). Western-blots from plasma-membrane preparations and confocal images consistently showed a greater amount of Kv7.1 protein at the plasma-membrane in cells co-transfected with the non-atrial fibrillation KCNE1-38S than with any other construct.
Conclusions: The results of our study indicate that N-terminal arginines in positions 32, 33, 36 of KCNE1 are important for reconstitution of IKs. Furthermore, our results hint towards a role of these N-terminal amino-acids in membrane representation of the delayed rectifier channel complex.
Background: MicroRNA-21 (miR-21) is up-regulated in tumor tissue of patients with malignant diseases, including hepatocellular carcinoma (HCC). Elevated concentrations of miR-21 have also been found in sera or plasma from patients with malignancies, rendering it an interesting candidate as serum/plasma marker for malignancies. Here we correlated serum miR-21 levels with clinical parameters in patients with different stages of chronic hepatitis C virus infection (CHC) and CHC-associated HCC.
Methodology/Principal Findings: 62 CHC patients, 29 patients with CHC and HCC and 19 healthy controls were prospectively enrolled. RNA was extracted from the sera and miR-21 as well as miR-16 levels were analyzed by quantitative real-time PCR; miR-21 levels (normalized by miR-16) were correlated with standard liver parameters, histological grading and staging of CHC. The data show that serum levels of miR-21 were elevated in patients with CHC compared to healthy controls (P<0.001); there was no difference between serum miR-21 in patients with CHC and CHC-associated HCC. Serum miR-21 levels correlated with histological activity index (HAI) in the liver (r = −0.494, P = 0.00002), alanine aminotransferase (ALT) (r = −0.309, P = 0.007), aspartate aminotransferase (r = −0.495, P = 0.000007), bilirubin (r = −0.362, P = 0.002), international normalized ratio (r = −0.338, P = 0.034) and γ-glutamyltransferase (r = −0.244, P = 0.034). Multivariate analysis revealed that ALT and miR-21 serum levels were independently associated with HAI. At a cut-off dCT of 1.96, miR-21 discriminated between minimal and mild-severe necroinflammation (AUC = 0.758) with a sensitivity of 53.3% and a specificity of 95.2%.
Conclusions/Significance: The serum miR-21 level is a marker for necroinflammatory activity, but does not differ between patients with HCV and HCV-induced HCC.
Although climate is known to be one of the key factors determining animal species distributions amongst others, projections of global change impacts on their distributions often rely on bioclimatic envelope models. Vegetation structure and landscape configuration are also key determinants of distributions, but they are rarely considered in such assessments. We explore the consequences of using simulated vegetation structure and composition as well as its associated landscape configuration in models projecting global change effects on Iberian bird species distributions. Both present-day and future distributions were modelled for 168 bird species using two ensemble forecasting methods: Random Forests (RF) and Boosted Regression Trees (BRT). For each species, several models were created, differing in the predictor variables used (climate, vegetation, and landscape configuration). Discrimination ability of each model in the present-day was then tested with four commonly used evaluation methods (AUC, TSS, specificity and sensitivity). The different sets of predictor variables yielded similar spatial patterns for well-modelled species, but the future projections diverged for poorly-modelled species. Models using all predictor variables were not significantly better than models fitted with climate variables alone for ca. 50% of the cases. Moreover, models fitted with climate data were always better than models fitted with landscape configuration variables, and vegetation variables were found to correlate with bird species distributions in 26–40% of the cases with BRT, and in 1–18% of the cases with RF. We conclude that improvements from including vegetation and its landscape configuration variables in comparison with climate only variables might not always be as great as expected for future projections of Iberian bird species.
Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) is an established optical neuroimaging method for measuring functional hemodynamic responses to infer neural activation. However, the impact of individual anatomy on the sensitivity of fNIRS measuring hemodynamics within cortical gray matter is still unknown. By means of Monte Carlo simulations and structural MRI of 23 healthy subjects (mean age: (25.0 +- 2.8 years), we characterized the individual distribution of tissue-specific NIR-light absorption underneath 24 prefrontal fNIRS channels. We, thereby, investigated the impact of scalp-cortex distance (SCD), frontal sinus volume as well as sulcal morphology on gray matter volumes (V gray) traversed by NIR-light, i.e. anatomy-dependent fNIRS sensitivity. The NIR-light absorption between optodes was distributed describing a rotational ellipsoid with a mean penetration depth of (23.6 +- 0.7 mm) considering the deepest 5% of light. Of the detected photon packages scalp and bone absorbed (96.4 +- 9.7)% and absorbed (3,1 +- 1.8)% of the energy. The mean V gray volume (1.1 +- 0.4)cm 3 was negatively correlated (r = -.76) with the SCD and frontal sinus volume (r= -.57) and was reduced by in subjects with relatively large compared to small frontal sinus. Head circumference was significantly positively correlated with the mean SCD (r= .46) and the traversed frontal sinus volume (r= .43). Sulcal morphology had no significant impact on . Our findings suggest to consider individual SCD and frontal sinus volume as anatomical factors impacting fNIRS sensitivity. Head circumference may represent a practical measure to partly control for these sources of error variance.
Various optimality principles have been proposed to explain the characteristics of coordinated eye and head movements during visual orienting behavior. At the same time, researchers have suggested several neural models to underly the generation of saccades, but these do not include online learning as a mechanism of optimization. Here, we suggest an open-loop neural controller with a local adaptation mechanism that minimizes a proposed cost function. Simulations show that the characteristics of coordinated eye and head movements generated by this model match the experimental data in many aspects, including the relationship between amplitude, duration and peak velocity in head-restrained and the relative contribution of eye and head to the total gaze shift in head-free conditions. Our model is a first step towards bringing together an optimality principle and an incremental local learning mechanism into a unified control scheme for coordinated eye and head movements.
Morbus Alzheimer ist eine neurodegenerative Erkrankung, die weltweit die häufigste Ursache einer Demenz darstellt. Da neben genetischer Prädisposition vor allem ein hohes Lebensalter einen Hauptrisikofaktor für die Erkrankung darstellt, erwartet man für die Industrieländer in den nächsten Jahrzehnten eine enorm ansteigende Patientenzahl. Trotz der großen Fortschritte in der Aufklärung der pathologischen Zusammenhänge ist es bisher noch nicht gelungen, eine Therapie zu entwickeln, mit der das Voranschreiten der Krankheit deutlich verlangsamt oder sogar gestoppt werden kann. Die vorliegende Arbeit verfolgt einen medizinisch-chemischen Ansatz, in der die Entwicklung von dualen Gamma-Sekretase- und PPARgamma (Peroxisomen Proliferator-aktivierter Rezeptor Gamma)-Modulatoren als potentielle Arzneistoffe gegen Morbus Alzheimer im Fokus steht. Bei der Gamma-Sekretase handelt es sich um eine Aspartylprotease, die im Rahmen der Amyloid-Kaskade an der carboxyterminalen Spaltung von Amyloid Precursor Protein und damit unmittelbar an der Bildung der pathogenen Amyloid-Gamma42-Fragmente beteiligt ist. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass diverse Punktmutationen in ihrer katalytischen Untereinheit Presenilin eine genetisch bedingte early-onset Alzheimer-Demenz auslösen können. Das therapeutische Potential von Gamma-Sekretase-Inhibitoren und -Modulatoren konnte in der Folge in zahlreichen präklinischen Studien bestätigt werden. ...
Real time 3D - Ultraschallsimulation in der Akutmedizin : Entwicklung einer neuen Technologie
(2011)
In der vorliegenden Arbeit wurde die real time 3D - Ultraschallsimulation für den Einsatz in der Akutmedizin untersucht und weiterentwickelt.
Hintergrund: Die Ultraschallsimulation stellt eine neue Lernmethode für die Ultraschalluntersuchung dar. Es kann die korrekte Anlotung, die Interpretation und die Durchführung der Untersuchung patientenunabhängig trainiert werden. Damit eignet sich die Ultraschallsimulation besonders für den Bereich der Notfallsonographie, da hier aufgrund der akuten Erkrankungen nur eingeschränkte Lehrmöglichkeiten zur Verfügung stehen. Dieses Projekt setzt sich aus vier Teilen zusammen. Es sollten Module zum Training des fokussierten Assessments mit Sonographie bei Traumapatienten (FAST) und der Sonographie peripherer Nerven und Gefäße entwickelt werden. Der dritte Bereich bestand aus der technischen Integration des Ultraschallsimulators in eine herkömmliche ALS-Trainingspuppe, um dann im vierten Abschnitt die Auswirkungen der fokussierten echokardiographischen Evaluation während der Reanimation auf deren Qualität mit dem kombinierten Ultraschall-ALS-Simulator zu überprüfen.
Methodik: Zur Entwicklung der Module für die fokussierte abdominelle Sonographie bei Traumapatienten wurde das Freihandaufnahmesystem des Ultraschallsimulators mit einem high-end Ultraschallgerät gekoppelt. Die 3D-Ultraschallvolumen wurden durch Transversalanlotungen an gesunden Probanden und Patienten mit kontinuierlicher Peritonealdialyse aufgenommen und Multivolumina in einen Schaumstofftorso mithilfe eines elektromagnetischen Trackingsystems positioniert. Die Anwendbarkeit des Ultraschallsimulators wurde jeweils während eines studentischen Ultraschallseminares und eines Ultraschallkurses für Postgraduierte überprüft. Für die Module zum Training der Sonographie peripherer Nerven und Gefäße wurde mit dem oben genannten System Volumen von verschiedenen Körperregionen gesunder Patienten aufgenommen, innerhalb des Torsos positioniert und durch einen erfahrenen Ultraschallanwender mit Originalultraschallaufnahmen verglichen. Zur Integration des Ultraschallsimulators in einen ALS-Simulator musste die elektromagnetische Lokalisationseinheit des Ultraschallsimulators innerhalb des ALS Simulators so positioniert werden, dass Thoraxkompressionen weiterhin problemlos möglich sind und die Funktion des Ultraschallsimulators nicht gestört wird. Für die Überprüfung der Auswirkungen einer fokussierten Echokardiographie auf die Qualität der Reanimation führten in der Studie Rettungsassistenten, Rettungssanitäter und Studenten in 2er Teams jeweils zwei Reanimationsabläufe durch. Der FEEL Algorithmus wurde von einem in FEEL eingewiesenen Notarzt unangekündigt während der CPR angewendet. Die Variablen Eindringtiefe der Thoraxkompressionen, Frequenz der Thoraxkompressionen und das Volumen pro Maskenbeatmung wurden als Güte der CPR angesehen und ausgewertet.
Ergebnisse: Für das Training der FAST Untersuchung konnten mehrere Module mit pathologischen und normalen Sonographiebefunden des Abdomens erstellt und von Studenten sowie Ärzten am Simulator richtig interpretiert werden. Die Entwicklung von nahezu originalgetreuen Aufnahmen peripherer Nerven und Gefäße stellt eine vollkommen neue Methode zum Training der ultraschallgestützten Regionalanästhesie dar. Erstmals wurde ein Ultraschallsimulator in einen ALS-Simulator integriert und evaluiert. Beide Geräte können als Einheit komplikationslos genutzt werden. Bei der Untersuchung der Auswirkungen des FEEL Algorithmus auf die Qualität der Reanimation zeigten sich keine Unterschiede bei den analysierten Variablen.
Schlussfolgerung: Durch das Projekt konnte der Ultraschallsimulator als neue Lernmethode im Bereich der Notfallsonographie weiterentwickelt und etabliert werden. Der Simulator wird nun regelmäßig in Ultraschallkursen für Studenten und Ärzte eingesetzt, ohne das Training am realen Patienten zu ersetzen. Neben der Ausbildung kann der Ultraschallsimulator auch zur Überprüfung der Kenntnisse von Notfallsonographieanwendern im Sinne einer Qualitätssicherung und Re-Zertifizierung genutzt werden. Die Kombination aus ALS- und Ultraschallsimulator eignet sich, um eine ALS-konforme Echokardiographie zu trainieren.
Migration ist in den letzten Jahren ein aktuelles Thema der Forschung geworden, das auch von der lyrischen Gattung bzw. in Liedern behandelt wird und viele populäre Sänger auf der Welt beschäftigt. Die vorliegende Studie untersucht Lieder, die die Migration thematisieren. Migration wird hier als globales Phänomen aufgefasst. Zwar wird der Begriff oft hauptsächlich auf afrikanische Migranten bezogen, aber in der Tat betrifft die Migration viele andere Nationen: Überall auf der Welt, wo Armut oder Krieg herrscht, erlebt man dieses Phänomen. Natürlich ist es in Afrika stärker ausgeprägt: Der Traum vieler junger Afrikaner ist es, ihr Land zu verlassen, um ihre Träume in Europa oder in Amerika zu verwirklichen. Dafür sind sie bereit, ihr Leben aufs Spiel zu setzen. Je strenger die Grenzen Europas bewacht werden, desto mutiger werden die „Migrationskandidaten“: Sie suchen alle Umwege, um das „Eldorado“ zu erreichen. Untersucht werden entsprechende Erfahrungen, die in zwei Liedern nacherzählt werden. Es handelt sich um die Lieder "Ouvrez les frontières" und "Un Africain à Paris" des aus der Côte d’Ivoire stammenden populären Sängers Tiken Jah Fakoli, den man als "Botschafter" der afrikanischen Jugend betrachtet. Dabei wird den Fragen der stilistischen Darstellungen und Komponenten dieser Lieder nachgegangen, wobei sowohl die Texte der Lieder als auch deren Videoclips in Betracht gezogen werden.
Die vorliegende Studie setzt sich zum Ziel, die bestehende Analogie von zwei Märchen zu untersuchen. Es handelt sich um das Märchen "Mawu et ses trois enfants" aus Togo und Grimms Märchen "Der Arme und der Reiche". Bei der Untersuchung kommt ein wichtiger Punkt zum Vorschein: Beide Male geht es um Gott, der Menschen auf eine Probe stellt. In "Mawu et ses trois enfants" zum Beispiel hat Gott drei Söhne, deren Gehorsamkeit ihm gegenüber er überprüft. In "Der Arme und der Reiche" hingegen kommt er in Gestalt eines einfachen Reisenden zu Besuch zu einem reichen Mann und dann zu einem armen. Die Weise, wie sich die Besuchten in den jeweiligen Märchen verhielten und wie sie vom Gott belohnt worden sind, wird analysiert. Interessant ist es auch bei den zwei Märchen die Tatsache, dass obwohl sie aus so weit entfernten Ländern wie Togo und Deutschland stammen, jedoch Einflüsse nachweisen, die dazu beitragen, Brücken zwischen den vielfältigen Kulturen zu bilden und somit einen Dialog zwischen den Kulturen unterstützen.
Die Diatomee C. meneghiniana reagiert sowohl auf Veränderung der Lichtintensität während des Wachstums, als auch auf Veränderungen der Eisenkonzentration im Medium. Die Erhöhung der Lichtintensität respektive die Erniedrigung der Eisenkonzentration im Medium wurden als Stresssituationen für C. meneghiniana definiert. Unter Stressbedingungen findet zunächst eine generelle Erhöhung der Zellzahl statt, wobei das Volumen der einzelnen Zellen unter Eisenmangelbedingungen stark reduziert wird. Aus diesem Grund findet man schließlich unabhängig von der Lichtintensität in den Eisenmangelkulturen niedrigere Werte für die Biovolumina als in den Kulturen mit Eisensättigung.
Es konnten je nach Kulturbedingung kleine Unterschiede in der äußeren Morphologie der Silikatschalen festgestellt werden, die sich jedoch im Rahmen der normalen Variationsbreite bewegen und daher nicht signifikant sind. In allen Kulturen konnten auf Grund der schonenden Präparationsmethode die für C. meneghiniana als typisch beschriebenen Schwebfäden aus Chitin beobachtet werden.
Die Größe der Phäoplasten ist in den Eisenmangelkulturen und in de Starklichtkulturen deutlich geringer, weshalb auch die Anzahl der Thylakoidbänder sinkt. Die für Diatomeen typische Dreifachbänderung der Thylakoide bleibt jedoch immer erhalten. Zudem zeigen die Phäoplasten der LL 12 – und HL 12 – Zellen Ansammlungen eines Stoffs, der zwar nicht näher identifiziert wurde, wobei es sich aber höchstwahrscheinlich weder um Lipid-Globuli noch um das als Speicherstoff bei Diatomeen vorkommende -1,3-Glucan Chrysolaminarin handelt.
Die Färbung der Kulturen zeigt bereits eine Veränderung in der Pigmentierung der Zellen in Abhängigkeit von der Kulturbedingung. Der Chlorophyllgehalt pro Zellen wird vor allem unter Eisenmangel reduziert, während es in Zellen der HL – Kulturen zu einer Verdoppellung des Gehalts an XC – Pigmenten kommt. Die Kombination beider Effekte führt dazu, dass die HL 12 und der LL 1 – Kultur gleichermaßen hellbraun gefärbt sind, die Färbung der HL 1 – Kultur jedoch beinahe gelb ist. Die hellere Färbung der Eisenmangelkulturen ist wahrscheinlich als Chlorose anzusehen und eine klassische Folge von Eisenmangel bei Diatomeen. Die zugehörigen DEORs der ganzen Zellen sind in den HL – Kulturen anfangs sehr hoch und sinken später.
Die Ursache ist vermutlich in der hohen Lichtintensität und der durch Erhöhung der Zellzahl im Verlauf der Anzucht entstehenden gegenseitigen Beschattung der Zellen zu sehen. Hierfür spricht auch die parallel stattfindende Abnahme der XC – Pigmente – Konzentration.
Die Ermittlung der PS I : PS II – Stöchiometrien zeigt, dass sich offenbar auch die innere Architektur der Thylakoidmembran verändert. So liegt das relative, berechnete Verhältnis von PS II zu PS I nur in der LL 12 – und der HL 1 – Kultur bei 2 : 1. Dieses Verhältnis wird üblicherweise für küstennahe unter den den Anzuchtbedingungen vergleichbaren Lichtverhältnissen lebende Spezies angenommen. Die HL 12 - und die LL 1 – Zellen hingegen weisen ein Verhältnis von 1 : 1 auf. Da es nicht möglich ist, die Veränderung in beiden Kulturen entweder mit Eisenmangel oder Starklichtstress zu erklären, muss hier von unterschiedlichen Ursachen ausgegangen werden.
Die Reoxidationskinetiken weisen darauf hin, dass die Übertragung der Energie von QA an QB je nach Kultur unterschiedlich schnellen Kinetiken folgt. Dies ist wiederum durch die Bindungsart des QB, bzw. seine Verfügbarkeit als Akzeptor bedingt.
In den O-J-I-P-Messungen zeigt sich zunächst, dass die F0 – Werte der Eisenmangelkulturen niedriger liegen. Als Ursache hierfür wird eine Verkleinerung der Antenne des PS II, die sich durch den unter Eisenmangel deutlich erniedrigten Chlorophyllgehalt pro Zelle erklären lässt, und die dadurch bedingte Verringerung der Fluoreszenz angenommen. Deutlich ist zudem, dass die Energie in den HL – Kulturen deutlich schlechter von QA an QB weitergegeben wird, weshalb auch die daraus resultierenden Fv/FM – Werte deutlich niedriger sind. Als Erklärung hierfür kommt der unter HL stark erhöhte XC – Pool in Frage, der bekanntermaßen am nichtphotochemischen Quenching beteiligt ist, das wiederum vor allem unter Lichtstress auftritt.
Mittels Anionenaustauscherchromatografie ist es möglich in den Thylakoiden der Zellen jeder Kulturbedingung mindestens fünf unterscheidbare Fraktionen zu isolieren. Fraktion I enthält ungebundenes Protein und Pigment, Fraktion II, die in bis zu drei Fraktionen untergliedert sein kann, enthält PS I, Fraktion III entspricht dem FCPa, Fraktion IV enthält ebenfalls ein Photosystem, wobei es sich hier um das bislang aus C. meneghiniana noch nicht isolierte PS II handeln könnte, und Fraktion V entspricht dem FCPb. Es fällt auf, dass die Größe der Fläche unter der 437 nm –Mittels Anionenaustauscherchromatografie ist es möglich in den Thylakoiden der Zellen jeder Kulturbedingung mindestens fünf unterscheidbare Fraktionen zu isolieren. Fraktion I enthält ungebundenes Protein und Pigment, Fraktion II, die in bis zu drei Fraktionen untergliedert sein kann, enthält PS I, Fraktion III entspricht dem FCPa, Fraktion IV enthält ebenfalls ein Photosystem, wobei es sich hier um das bislang aus C. meneghiniana noch nicht isolierte PS II handeln könnte, und Fraktion V entspricht dem FCPb. Es fällt auf, dass die Größe der Fläche unter der 437 nm – Absorption bei, Fraktion II und IV mit der Auswertung der Slotblotsignale für die Photosysteme korreliert.
Die endgültige Aufreinigung der FCPs wurde letztlich mit diskontinuierlichen Saccharosegradienten durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass alle FCP – Fraktionen nach der Anionenaustauscherchromatografie einen mehr oder weniger großen Anteil an Verunreinigungen durch Photosysteme enthalten, die auf diese Weise abgetrennt werden konnten.
Die Kulturbedingungen haben zwar keinen Einfluss auf den Oligomerisierungsgrad von FCPa, bzw. FCPb, allerdings konnten Unterschiede in der Stabilität der Komplexe festgestellt werden. FCPa scheint unter LL weniger stabil zu sein, während der FCPb unter Eisenmangelbedingungen einen Teil seiner Stabilität einbüßt. Weiterhin kann in der Gelfiltration des FCPa kann nur eine Schulter beobachtet werden und im FCPb sieht man teilweise sogar zwei Schultern. Da sich die Schulter mit der längeren Retentionszeit auf Höhe der Monomerschulter des FCPa befindet, und die Retentionszeit der anderen Schulter beinahe der des FCPa-Trimers entspricht, könnte dies die Hypothese unterstützen, dass der FCPb ebenfalls aus Trimeren aufgebaut ist. Kleine Verschiebungen in der Retentionszeit wären durch das unterschiedliche Molekulargewicht der Monomere erklärbar.
Die SDS – PAGE zeigt zunächst keine Veränderungen in der Zusammensetzung der FCPs unterschiedlicher Kulturbedingungen. Einzig die beiden HL –FCPb – Proben weisen eine hochmolekulare Bande bei ca. 62 kDa auf, die nicht näher identifiziert werden konnte. Auf Grund der Größe kann jedoch ausgeschlossen werden, dass es sich um Kopurifikation des unter Eisenstress bei Diatomeen häufig als Ersatz für Ferredoxin vorkommenden Flavodoxins oder einen Eisentransporter handelt. Die Inkubation mit spezifischen Antikörpern gegen einzelne fcp – Proteine zeigt, dass die 18 kDa – Bande des FCPa fcp2 enthält und die 19 kDa – Bande fcp6. Die 19 kDa – Bande des FCPb reagiert jedoch nicht mit dem fcp6 – Antikörper. Da aus C. cryptica nur noch zwei weitere fcp – Proteine mit einem ungefähren Molekulargewicht von 19 kDa bekannt sind und fcp7 auf Aminosäureniveau eine sehr hohe Ähnlichkeit mit dem fcp6 aufweist, kann man vermuten, dass es das entsprechende Protein im FCPb der fcp5 ist.
Diese Arbeit untersucht den Einfluss des Game-Design auf ausgelöste Lernprozesse und den Erfolg von Serious Games. Hierzu werden Game-Design Paradigmen entwickelt, die als Richtlinien für Konzeption und Umsetzung eines Serious Game dienen. Als Serious Games werden Videospiele bezeichnet, die zur Wissensvermittlung konzipiert worden sind. Dabei sollen die motivationalen Faktoren eines Videospiels genutzt werden, um einen intrinsisch motivierten Lernprozess auszulösen. Das Bewertungkriterium für den Erfolg einer Spielmechanik ist somit die Erfüllung der Lernziele. Damit dieses Erfolgskriterium genauer untersucht werden kann, werden die ausgelösten Lernprozesse differenziert betrachtet. In der Literatur werden folgende Lernprozesse hervorgehoben: Der Prozess des Erfahrungslernens und metakognitive Prozesse. Darüber hinaus sind Eigenschaften der Zielgruppe, wie Alter oder Geschlecht weitere wichtige Faktoren. Das dieser Arbeit zu Grunde liegende Forschungsframework setzt sich wie folgt zusammen: Lernszenario, Lernprozess und Lernerfolg. Das Lernszenario ist durch folgende Faktoren charakterisiert: Game Characteristics (Eigenschaften des Serious Game), Instructional Content (Arbeitsanweisungen und Trainingsetting) sowie Player Characteristics (Eigenschaften der Zielgruppe). Diese Parameter bedingen den Lernprozess, welcher unter dem Aspekt des Erfahrungslernens und der Metakognition analysiert wird. Eine besondere Problemstellung in den Player Characteristics ergibt sich aus dem sogenannten Net-Generation Konflikt. Mit Net-Generation wird die Generation bezeichnet, welche mit neuen Medien wie Internet und mobiler Kommunikation aufgewachsen ist. Diese besitzt im Unterschied zu älteren Generationen ein anderes Lernverhalten. Um die Aspekte des Net-Generation Konflikts und die Auswirkungen auf den Lernprozesses untersuchen zu können, wird ein Serious Game entwickelt, dessen Spielmechanik sich an folgenden Game-Design Paradigmen ausrichtet: Akzeptanz, Leichte Zugänglichkeit, Spielspaß und die Unterstützung des Lernprozesses. Dieses Serious Game FISS (Fertigungs- und Instandhaltungs-Strategie Simulation) wird bei der Daimler AG seit 2008 zur Ausbildung von Ingenieuren eingesetzt. FISS simuliert eine Fertigungslinie, die mit Hilfe geeigneter Wartungsstrategien und effizientem Personaleinsatz erfolgreich geführt werden soll. Die Spielmechanik orientiert sich an dem Genre der Rundenstrategie und wird in einem Anwesenheitstraining im Team durchgeführt. Hervorzuheben ist, dass die Zielgruppe bezüglich des Alters inhomogen ist und deshalb der Net-Generation Konflikt berücksichtigt werden muss. Im Anschluss wird FISS unter folgenden Aspekten untersucht: Der Prozess des Erfahrungslernens, metakognitive Prozesse und die Integration der Non-Net-Generation. Die Ergebnisse zeigen, dass die Eigenschaften des Game-Design einen signifikanten Einfluss auf den Prozess des Erfahrungslernens und die Lernerfolge besitzen. Spieler mit einem praktischen Zugang zu Lerninhalten (Concrete Experience) erzielten einen signifikant größeren Wissenzuwachs. Zudem profitierten alle Spieler von FISS, jedoch konnte in einer Vorstudie kein Einfluss metakognitiver Fähigkeiten auf den Wissenzuwachs nachgewiesen werden. Die weitere zentrale Studie dieser Arbeit fokussiert den Net-Generation Konflikt und evaluiert den Erfolg der eingangs aufgestellten Game-Design Paradigmen. Hierzu werden die Teilnehmer nach drei Altersgruppen getrennt betrachtet: Non-Net-Generation, Net-Generation und die dazwischen liegende Crossover-Generation. Es zeigt sich, dass der Lern- und Spielerfolg aller Generationen gleichermaßen signifikant ist und nur innerhalb des zu erwartenden Standardfehlers abweicht. FISS eignet sich folglich für alle Generationen. Diese Ergebnisse können stellvertretend für Serious Games im Genre der Rundenstrategie gesehen werden. Die in dieser Arbeit erzielten Ergebnisse ermöglichen ein besseres Verständnis der Auswirkungen des Game-Design auf den Lernerfolg. Hiermit können potentielle Schwachstellen eines Serious Game erkannt und vermieden werden. Die Erkenntnisse im Bereich des Erfahrungslernens ermöglichen zudem eine bessere Anpassungen an die Zielgruppe. Für die zukünftige Forschung wurde mit dem in dieser Arbeit entwickelten Framework eine Grundlage geschaffen.
Membrane proteins (MPs) constitute about 30% of the genome and are essential in many cellular processes. In particular structural characterisation of MPs is challenged by their hydrophobic nature resulting in expression difficulties and structural instability upon extraction from the membrane. Despite these challenges, progress in sample preparation and the techniques to solve MP structures has led to 281 unique MP structures as of January 2011. Through the combination of a cell-free expression system and selective labelling strategies, this thesis aimed to advance the structure determination of α-helical MPs by NMR spectroscopy and resulted in the structure determination of a seven-ransmembrane-helix protein. Results were obtained for the 5-lipoxygenase-activating protein (FLAP) and proteorhodopsin (PR). The detergent-based cell-free expression mode proved most efficient for production of both targets, but optimisation of FLAP and PR followed different routes. The presence of a retinal cofactor in PR greatly facilitated the search for an appropriate hydrophobic environment. For structural studies, NMR spectra of FLAP indicated favourable properties of the lysolipid LPPG. In contrast, PR was stable and homogenous in the short-chain lipid diC7PC. As NMR spectra of α-helical MPs are generally characterised by broad lines and signal overlap, selective labelling strategies were essential in the assignment process of both targets. For the backbone assignment of FLAP the transmembrane segment-enhanced (TMS) labelling was developed, employing the six amino acids AFGILV. These residues cluster predominantly in transmembrane helices and form long stretches allowing a large extent of backbone assignment. Besides that, the combinatorial labelling enables identification of unique pairs in the sequence based on a mixture of 15N and 1-13C-labelled amino acids. To find the optimal labelling pattern for a given primary structure, the UPLABEL algorithm has been made available and successfully applied in the backbone assignment of PR. Both selective labelling approaches greatly benefitted from the use of a cell-free expression system to reduce isotope scrambling. Additionally, the de novo structure of PR was determined with an average backbone rmsd of 1.2 Å based on TALOS-derived backbone torsion angles, intrahelical hydrogen bond restraints and distance restraints from the NOE and paramagnetic relaxation enhancement (PRE). A major bottleneck in the NMR structure determination of MPs concerns the number of long-range distances which are often limited. In PR, side chain assignment was enabled by stereo-array isotope labelling as well as selective labelling which provided 33 long-range NOEs. These NOEs stabilised the symmetry of the seven helix bundle. With a total number of 1031, the majority of long-range distances were derived from PREs. The structure of PR reveals differences to its homologues such as the absence of an anti-parallel β-sheet between helices B and C and allows conclusions towards the mechanism of colour tuning.
Prion-Erkrankungen sind neurodegenerative Erkrankungen, die durch die Fehlfaltung des zellulären Prion Proteins (PrPC) in seine pathogene Isoform PrPSc verursacht werden. Welche zellulären Mechanismen an dieser Fehlfaltung oder der Pathogenese beteiligt sind, ist bis heute nur teilweise geklärt. Einerseits wird vermutet, dass z.B. eine toxische cytosolische Form des PrPC aufgrund einer Störung des Proteasoms akkumulieren könnte und spontan in PrPSc umgewandelt wird. Andererseits konnte gezeigt werden, dass viele Signalwege, wie die MAPK-Signalwege am Prozess der Neurodegeneration beteiligt sein könnten.
Ziel dieser Arbeit war daher zum einen die Untersuchung der morphologischen Veränderung einer Zelllinie, die cytosolisches PrP exprimiert, und zum anderen die Identifikation weiterer Signalwege, die an der Prionpathogenese beteiligt sein könnten, was mittels Analysen des (Phospho)proteoms Prion-infizierter Zellen und Mäusegehirne durchgeführt werden sollte.
Im ersten Teil dieser Arbeit wurden murine Neuroblastoma Zellen charakterisiert, die eine cytosolische Form des Prion Proteins (CyPrP) exprimierten. Diese Zellen zeigten zwar keine cytotoxischen Merkmale, jedoch wiesen sie dramatische morphologische Veränderungen auf. Weiterhin wurde herausgefunden, dass diese Zellen vermutlich eine Isoform des cytosolischen PrP (CyPrPmod) exprimierten, die sowohl glykosyliert als auch auf der Zelloberfläche verankert war und somit Eigenschaften des Volllängen-PrP aufwies. Die Glykosylierung des CyPrPs wurde in Western Blots nachgewiesen, während die Verankerung des CyPrPs in der Plasmamembran anhand der Durchflusszytometrie untersucht wurde. Der vermutete Zusammenhang zwischen der CyPrPmod-Expression und der morphologischen Veränderung der Zellen wurde mittels Herunterregulation von CyPrP untersucht. Jedoch resultierte dies nicht in der erwarteten Reversion der morphologischen Effekte. Die Wiederholung der stabilen Transfektion in den parentalen N2a Zellen und anderen Zelllinien führte außerdem weder zu einer veränderten Morphologie noch zur Expression von CyPrPmod. Somit sind diese Veränderungen auf unspezifische Prozesse während der ersten stabilen Transfektion der N2a Zellen mit CyPrP zurückzuführen.
Um neue Therapien oder Biomarker bei Prion-Erkrankungen zu entwickeln, ist die Untersuchung von Signalwegen, die die Prionpathogenese beeinflussen können, wichtig. Oft werden zelluläre Signalwege über die Phosphorylierung von Proteinen gesteuert, allerdings gab es bisher in der Prionenforschung keine Untersuchungen des Phosphoproteoms von Prion-infizierten Zellen in vivo oder in vitro. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde daher das Phosphoproteom eines Prionen-replizierenden Zellkultursystems näher untersucht. In einer SILAC-Analyse von nicht infizierten und Prion-infizierten Zellen wurden über 100 Phosphoproteine identifiziert und quantifiziert, von denen drei in Western Blots validiert wurden. Die Phosphorylierung von Stathmin und Cdc2 an spezifischen Phosphorylierungsstellen war in den Prion-infizerten Zellen vermindert, während Cofilin eine erhöhte Phosphorylierung aufwies. Diese Proteine sind an der Regulation des Zellzyklus und des Zytoskeletts beteiligt und könnten eine Rolle in der Prionpathogenese spielen. Außerdem wurde nach 2D-Analysen des Proteoms Prion-infizierter Mäusegehirne eine Hochregulation des antioxidativen Proteins Peroxiredoxin 6 (PRDX6) festgestellt. Auch im Prionen-replizierenden Zellkultursystem konnte dieses Protein in erhöhten Mengen nachgewiesen werden. Experimente zur Unterdrückung bzw. Überexpression von PRDX6 ergaben, dass seine Phospholipase A2-Aktivität Signalkaskaden beeinflussen könnte, die vermutlich die Expression von PrPC und somit die Prion-Replikation regulieren können. Weitere Untersuchungen der PRDX6-abhängigen Signalwege in der Prionpathogenese sowie Inokulationen PRDX6-defizienter Mäuse mit Prionen, könnten erste Ansätze für die Entwicklung neuer Therapien bei Prion-Erkrankungen sein.
Die N- und O-Glykosylierung von Proteinen ist gekennzeichnet durch eine hohe strukturelle und funktionelle Komplexität. Da verschiedene Glykanstrukturen und Glykosylierungsstellen selbst innerhalb eines Proteins unterschiedliche Aufgaben erfüllen können, ist sowohl für die Grundlagenforschung als auch für die Pharma-Industrie eine stellenspezifische Analytik zur Aufklärung der biologischen Bedeutung und bei therapeutischen Proteinen zur Gewährleistung von Sicherheit und gleichbleibenden pharmakologischen Eigenschaften essentiell. Die niedrige Abundanz sowie die hohe Komplexität durch die variablen Glykanzusammensetzungen und Verzweigungsmöglichkeiten sowie der daraus resultierende Mikroheterogenität an jeder einzelnen Stelle stellt jedoch eine besondere Herausforderung an die Analytik dar. In dieser Arbeit wurden deshalb auf verschiedenen Ebenen der Probenvorbereitung, der chromatographischen Separation sowie der MS-Analyse- Methoden und Techniken entwickelt und charakterisiert, um die stellenspezifische Analytik der Proteinglykosylierung zu vereinfachen.
In einem ersten Schritt wurde die hohe Komplexität eines Glykoproteinverdaus reduziert. Es wurden verschiedene Methoden zur Glykopeptidanreicherung miteinander verglichen, wobei sich die HILIC-Festphasenextraktion unter optimierten Bedingungen durch eine sehr hohe Selektivität und Effizienz auszeichnete. Zur Methodenoptimierung wurden verschiedene HILIC-Materialien (Silika, Amino, Mikrokristalline Cellulose, TSKgel Amide-80 und ZIC®-HILIC) eingesetzt und durch eine Variation der Anreicherungsbedingungen die Hauptretentionsmechanismen für jedes Material beschrieben. TSKgel Amide-80 sowie ZIC®-HILIC sind am besten geeignet, da unter optimierten Bedingungen sekundäre Retentionsmechanismen wie elektrostatische Wechselwirkungen deutlich reduziert werden und die hydrophile Verteilung den Hauptretentionsmechanismus darstellt. Des Weiteren wurde gezeigt, dass Parameter wie die Pufferzusammensetzung, Inkubationszeiten und die Volumenverhältnisse zwischen HILIC-Suspension, Binde-, Wasch- und Elutionspuffer entscheidend die Reproduzierbarkeit, Ausbeute und Selektivität beeinflussen. Unter Berücksichtigung dieser Beobachtungen wurde ein Protokoll entwickelt, mit welchem Glykopeptide selektiv und quantitativ, d.h. ohne Präferenz für bestimmte Glykanstrukturen, aus komplexen Proben angereichert werden können. In Kombination mit Titandioxid zur selektiven Anreicherung sialylierter Glykopeptide bei bestimmten Fragestellungen ermöglichten in dieser Arbeit beide Methoden eine detaillierte Charakterisierung sowohl von N- als auch von O-Glykopeptiden. Die Hydrazinchemie erwies sich aufgrund eines zu komplexen Arbeitsschemas und einer unzureichenden Wiederfindung als nicht geeignet.
Da je nach Aminosäuresequenz oft mit einer einzigen Protease (z.B. Trypsin) nicht alle Glykosylierungsstellen aufgrund ihrer Eigenschaften (z.B. Größe, Hydrophobizität) für die Anreicherung und LC-MS-Analyse zugänglich sind, kamen in dieser Arbeit weitere Proteasen zum Einsatz. Durch eine sequentielle Kombination von Trypsin mit Endoproteinase Glu-C bzw. Trypsin mit Chymotrypsin konnten in allen Proteinen sämtliche N-Glykosylierungsstellen nach einer Anreicherung identifiziert werden. Bei der Analyse von O-Glykopeptiden verbesserte zusätzlich die N-Deglykosylierung des intakten Proteins und die Abtrennung der freien N-Glykane mittels Ultrafiltration vor der Anreicherung die Analytik. Neben den bereits für die N-Glykopeptide beschriebenen Enzymkombinationen wurde außerdem Proteinase K eingesetzt, um die O-Glykopeptide z.B. von Fetuin effizient anzureichern und mittels LC-ESI-MS2/MS3 zu charakterisieren. Dies war mit einem Trypsinverdau alleine nicht möglich.
Die Komplexität nach einer Glykopeptidanreicherung ist jedoch aufgrund unterschiedlicher Glykanstrukturen und Glykosylierungsstellen immer noch so hoch, dass bei 1-dimensionalen HPLC-Läufen Koelution von Glykopeptiden zu einer unzureichenden Detektion niedrig-abundanter Formen führen kann. Aus diesem Grund wurden die komplementäre HPLC-Phasen RP18 und ZIC®-HILIC eingesetzt, um sich chromatographisch die differenzierenden Eigenschaften von Peptidgerüst und Glykanrest zunutze zu machen. ZIC®-HILIC ermöglicht die Auftrennung überwiegend nach der Glykanstruktur und RP18e nach Peptidsequenz und Anzahl an Sialinsäuren. Durch die Kombination beider Phasen in 1- und 2-dimensionalen HPLC-Konfigurationen konnten deutlich mehr unterschiedliche Glykoformen nachgewiesen und die Detektion niedrig-abundanter Glykopeptide ermöglicht werden, die bei der Verwendung von nur einer stationären Phase nicht identifiziert werden konnten.
Zusammen mit einer komplementären MS-Analytik, die sowohl ESI als auch MALDI sowie unterschiedliche Fragmentierungstechniken wie CID, ETD, PSD oder CID-MS2/MS3 umfasste, konnten N- und O-Glykopeptide stellenspezifisch und vollständig sowohl mit ihrem Peptid- als auch mit ihrem Glykananteil charakterisiert werden.
Für bestimmte quantitative Fragestellungen wurden außerdem die beschriebenen Anreicherungsmethoden mit dem zur Quantifizierung eingesetzten N-Glycan Mapping kombiniert und ein Arbeitschema entwickelt, mit welchem bei einem mehrfach glykosylierten Protein die Verhältnisse der unterschiedlichen Glykanstrukturen an den einzelnen Glykosylierungsstellen getrennt voneinander quantifiziert werden können.
Mit jeder einzelnen, in dieser Arbeit beschriebenen Methode wird ein beträchtlicher Informationsgewinn erzielt, doch erst durch die Kombination einer effizienten Probenvorbereitung, einer komplementären HPLC-Separation, verschiedener MS/MS-Techniken und Methoden zur Quantifizierung kann die Glykosylierung eines komplexen Proteins stellenspezifisch und detailliert beschrieben werden.
Die noradrenergen Neurone der sympathischen Ganglien und die cholinergen Neurone der parasympathischen Ziliarganglien gehen aus den NLZ hervor. BMP-Signale induzieren die Differenzierung beider Neuronentypen, die mit der Expression von Ascl1 und Phox2a/b beginnt. Im Fall der sympathischen Ganglien werden dann Hand2 und GATA2/3 exprimiert, was wiederum zur Expression der noradrenergen Marker TH und DBH führt, die auch in differenzierten Neuronen weiterhin vorhanden sind. Im Gegensatz dazu werden während der Entwicklung der parasympathischen Ziliarneurone sowohl Hand2 als auch TH/DBH nur transient exprimiert, die differenzierten Neurone besitzen zum Großteil einen cholinergen Phänotyp (Goridis und Rohrer, 2002; Müller und Rohrer, 2002).
Thema dieser Arbeit war die Untersuchung der Rolle der Hox-Gene bei der Differenzierung des PNS. 14 der analysierten Hox-Gene werden in den sympathischen Ganglien exprimiert, wobei wir uns bei der näheren Analyse auf das HoxB-Cluster beschränkt haben. HoxB5, HoxB6, HoxB7, HoxB8 und HoxB9 werden zwischen E4 und E7 in den sympathischen und sensorischen Ganglien exprimiert, wobei nur HoxB8 und HoxB9 eine deutliche Expression in den sympathischen Ganglien zeigen. Die HoxB-Gene könnten dem Expressionsmuster nach also eine Rolle bei der frühen Entwicklung und auch bei der Aufrechterhaltung des noradrenergen Phänotyps der sympathischen Ganglien spielen.
Die differenzielle Expression der HoxB-Gene in den sympathischen Neuronen und den Ziliarneuronen und ihre mögliche Beteiligung bei der Aufrechterhaltung des noradrenergen Charakters waren Ausgangspunkt für die ektopische Expression eines Vertreters des HoxB-Clusters, HoxB8, in den Ziliarganglien. In der Normalentwicklung wird die Expression von Hand2, TH und DBH nach E4 in den Ziliarneuronen stark reduziert (Abb. 22A). Wird HoxB8 in den Vorläuferzellen der Ziliarneurone in vivo überexprimiert, wird die Hand2-, TH- und DBH-Expression weit über E4 hinaus, bis mindestens E8 auf einem signifikant höheren Niveau gehalten (Abb. 22B). HoxB8 kann diesen Effekt allerdings nur ausüben, wenn es in den noch undifferenzierten Vorläuferzellen exprimiert wird. Die HoxB8-Überexpression in Primärkulturen von Ziliarneuronen an E5 oder E8 führt nur noch zu einem Anstieg der Hand2-Expression, hat aber keinen Einfluss mehr auf die noradrenerge Genexpression (Abb. 22B).
HoxB8 zeigt zusätzlich im Vergleich mit den anderen analysierten Hox-Genen einen spezifischen Effekt auf die Hand2-, TH- und DBH-Expression, denn sowohl das paraloge Hox-Gen HoxC8 als auch das anterior-exprimierte HoxB-Gen HoxB1 erreichen nur an E5 eine signifikante Expression der drei Gene. Weder HoxC8 noch HoxB1 können die Expression von Hand2 und TH/DBH über E5 hinaus aufrechterhalten (Abb. 22C), während HoxB8 deren Expression auch noch an E8 auf einem hohen Niveau halten kann.
Die HoxB8-vermittelte Aufrechterhaltung der TH- und DBH-Expression in den Ziliarneuronen konnte allerdings nicht in einen direkten Zusammenhang mit der erhöhten Hand2-Expression gebracht werden, da die Überexpression von Hand2 nicht zu einer Aufrechterhaltung von TH und DBH an E5 und E6 führt (Abb. 22C).
Die Effekte von HoxB8 auf die Entwicklung der Ziliarneurone, die durch HoxB8 z.T. noradrenerge, sympathische Eigenschaften annehmen, unterstützen die Vorstellung, dass HoxB8 bei der Differenzierung und Ausbildung des noradrenergen Phänotyps in sympathischen Ganglien eine Rolle spielt. Es konnte also erstmals einem Vertreter der Hox-Gen-Familie eine mögliche Funktion bei der Differenzierung autonomer Neurone zugeordnet werden.
The role of small leucine-rich proteoglycans, biglycan and decorin, in podocytopathy and albuminuria
(2011)
Biglycan is a member of the small leucine-rich proteoglycan (SLRP) family and is involved in the assembly of extracellular matrix components. In macrophages soluble biglycan acts as an endogenous ligand of the innate immunity receptors TLR2 and TLR4. Data addressing the role of biglycan in renal pathology are surprisingly limited. In a normal kidney, biglycan is expressed mainly in the tubulointerstitium; however, in the course of various renal diseases its expression may be altered. The biological role and mechanisms of biglycan action in the pathology of renal diseases, especially those affecting glomeruli, remain poorly understood.
Albuminuria is the first detectable clinical abnormality in diabetic nephropathy. In this study we detected increased biglycan mRNA expression in glomeruli of renal biopsies of patients with incipient diabetic nephropathy, with predominant localization in podocytes. This novel finding raised the question about the role and mechanisms of biglycan action in diabetic podocyte injury and whether the mechanisms of biglycan signaling causing podocyte injury and albuminuria could be extrapolated to other glomerular diseases.
To investigate the role of biglycan in the cause of diabetic podocyte injury and albuminuria we used the murine model of STZ-induced diabetic nephropathy and wild type (Bgn+/0) and biglycan deficient (Bgn-/0) mice. We observed that biglycan was expressed on mRNA and protein levels in podocytes of diabetic Bgn+/0 mice and that diabetic Bgn+/0 mice also had significantly higher albuminuria compared to non-diabetic mice 6 and 12 weeks after disease induction. Biglycan deficiency was shown to be an important factor in albuminuria development. Namely, we observed that diabetic Bgn-/0 mice had significantly lower levels of urinary albumin compared to diabetic Bgn+/0 mice. We showed that less severe podocyte loss in the urine of diabetic Bgn-/0 mice was associated with significantly higher nephrin and podocin glomerular expression compared to diabetic Bgn+/0 mice. Our data suggested that biglycan deficiency was protective against podocyte loss into urine and might be beneficial against development of albuminuria in diabetes.
Biglycan contributed to podocyte actin rearrangement due to increased phosphorylation of Rac1 in vitro. Furthermore, biglycan induced caspase-3 activity and production of reactive oxygen species (ROS), thus enhancing apoptosis in cultured podocytes. Biglycan-induced ROS generation was TLR2/TLR4-dependent. Overexpression of soluble biglycan in wild type mice induced albuminuria under normal conditions and significantly increased albuminuria under pathological conditions (murine model of LPS-induced albuminuria). Inhibition of Rac1 activity in vivo decreased the albuminuria induced by biglycan overexpression. In patients with glomerular diseases, biglycan was detected in urine and was associated with nephrin appearance in the urine of these patients and with increased albuminuria. Collectively, our results elucidate a novel mechanism for biglycan-induced TLR2- and TLR4-dependent, Rac1- and ROS-mediated podocytopathy leading to podocyturia, albuminuria development and progression of glomerular diseases. Interfering with biglycan actions and blocking its signaling via TLR2 and TLR4 might be a potential therapeutic strategy against these diseases. To achieve this goal, the specific mechanisms for binding of biglycan to TLR2 and TLR4 must be elucidated and effective ways of preventing this binding must be developed. Nevertheless, biglycan remains the “danger signal” that activates innate immune receptors in non-immune cells and triggers the deleterious mechanisms leading to aggravation of renal injury.
CuveWaters – Bauarbeiten an Abwasserbehandlungsanlage begonnen ++ Future Fleet – TestfahrerInnen mit Elektroautos zufrieden ++ Projekt zur innovativen Stadtentwässerung beginnt ++ Gutachten zur Kohlenstoffbilanz von Wäldern ++ Anpassung in der Gesellschaft an den Klimawandel ++ Arzneimittelrückstände aus Einrichtungen des Gesund heits wesens ++ Wirkungsvolle Politikberatung durch Nach hal tigkeitsforschung ++ Dritter Kongress der deutschen Umweltsoziologen ++ Chinesische Delegation diskutiert Ergebnisse zu Elektromobilität ++ Projekt-Website von micle jetzt dreisprachig ++ Termine ++ Publikationen
Wahrnehmung und Akzeptanz des „Blauen Engel“ ++ Handbuch Umweltsoziologie erschienen ++ Befragungen in Future Fleet begonnen ++ Fokusgruppen zur Nutzung von Elektrofahrzeugen abgeschlossen ++ Exploration im Sahel ++ Nachhaltig Bauen und Wohnen in Luxemburg ++ „Cariteam“ öffnet Perspektiven bei der Arbeitssuche ++ Abschlusskonferenz von „Nachhaltig Handeln“ im Mai ++ Freude über Wasser für Schulgarten in Namibia ++ Expertenrunde zu Wasser auf der Frankfurt Global Business Week ++ EU-Projekt zu Umweltrisiken von Medika menten ++ Gutachten zur CO2-Bilanz von Wald projekten ++ Vortragsreihe zu Wasser ++ Termine ++ Publikationen
Biogenic NO emissions from soils (SNOx) play important direct and indirect roles in tropospheric chemistry. The most widely applied algorithm to calculate SNOx in global models was published 15 years ago by Yienger and Levy (1995), and was based on very few measurements. Since then, numerous new measurements have been published, which we used to build up a compilation of world wide field measurements covering the period from 1978 to 2010. Recently, several satellite-based top-down approaches, which recalculated the different sources of NOx (fossil fuel, biomass burning, soil and lightning), have shown an underestimation of SNOx by the algorithm of Yienger and Levy (1995). Nevertheless, to our knowledge no general improvements of this algorithm, besides suggested scalings of the total source magnitude, have yet been published. Here we present major improvements to the algorithm, which should help to optimize the representation of SNOx in atmospheric-chemistry global climate models, without modifying the underlying principals or mathematical equations. The changes include: (1) using a new landcover map, with twice the number of landcover classes, and using annually varying fertilizer application rates; (2) adopting a fraction of 1.0 % for the applied fertilizer lost as NO, based on our compilation of measurements; (3) using the volumetric soil moisture to distinguish between the wet and dry states; and (4) adjusting the emission factors to reproduce the measured emissions in our compilation (based on either their geometric or arithmetic mean values). These steps lead to increased global annual SNOx, and our total above canopy SNOx source of 8.6 Tg yr−1 (using the geometric mean) ends up being close to one of the satellite-based top-down approaches (8.9 Tg yr−1). The above canopy SNOx source using the arithmetic mean is 27.6 Tg yr−1, which is higher than all previous estimates, but compares better with a regional top-down study in eastern China. This suggests that both top-down and bottom-up approaches will be needed in future attempts to provide a better calculation of SNOx.
Which factors determine whether a stimulus is consciously perceived or unconsciously processed? Here, I investigate how previous experience on two different time scales – long term experience over the course of several days, and short term experience based on the previous trial – impact conscious perception. Regarding long term experience, I investigate how perceptual learning does not only change the capacity to process stimuli, but also the capacity to consciously perceive them. To this end, subjects are trained extensively to discriminate between masked stimuli, and concurrently rate their subjective experience. Both the ability to discriminate the stimuli as well as subjective awareness of the stimuli increase as a function of training. However, these two effects are not simple byproducts of each other. On the contrary, they display different time courses, with above chance discrimination performance emerging before subjective experience; importantly, the two learning effects also rely on different circuits in the brain: Moving the stimuli outside the trained receptive field size abolishes the learning effects on discrimination ability, but preserves the learning effects on subjective awareness.
This indicates that the receptive fields serving subjective experience are larger than the ones serving objective performance, and that the channels through which they receive their information are arranged in parallel. Regarding short term experience, I investigate how memory based predictions arising from information acquired on the trial before affect visibility and the neural correlates of consciousness. To this end, I vary stimulus evidence as well as predictability and acquire electroencephalographic data.
A comparison of the neural processes distinguishing consciously perceived from unperceived trials with and without predictions reveals that predictions speed up processing, thus shifting the neural correlates forward in time. Thus, the neural correlates of consciousness display a previously unappreciated flexibility in time and do not arise invariably late as had been predicted by some theorists.
Admittedly, however, previous experience does not always stabilize perception. Instead, previous experience can have the reverse effect: Seeing the opposite of what was there, as in so-called repulsive aftereffects. Here, I investigate what determines the direction of previous experience using multistable stimuli. In a functional magnetic resonance imaging experiment, I find that a widespread network of frontal, parietal, and ventral occipital brain areas is involved in perceptual stabilization, whereas the reverse effect is only evident in extrastriate cortex. This areal separation possibly endows the brain with the flexibility to switch between exploiting already available information and emphasizing the new.
Taken together, my data show that conscious perception and its neuronal correlates display a remarkable degree of flexibility and plasticity, which should be taken into account in future theories of consciousness.
Standardisierung ist der bedeutendste Ansatz zu Qualitätssteigerung und Kostensenkung in der Technischen Dokumentation. Es gibt eine Reihe von Standardisierungsansätzen: Modularisierung, Informationsstrukturen, Terminologie, Sprachstrukturen. Dennoch werden diese Ebenen meist getrennt voneinander beschrieben. Wir untersuchen, wie Standardisierungen im Informationsmodell, in der Terminologie und in den sprachlichen Strukturen verknüpft werden und miteinander interagieren.
Der Übersetzungsprozess der Technischen Dokumentation wird zunehmend mit Maschineller Übersetzung (MÜ) unterstützt. Wir blicken zunächst auf die Ausgangstexte und erstellen automatisch prüfbare Regeln, mit denen diese Texte so editiert werden können, dass sie optimale Ergebnisse in der MÜ liefern. Diese Regeln basieren auf Forschungsergebnissen zur Übersetzbarkeit, auf Forschungsergebnissen zu Translation Mismatches in der MÜ und auf Experimenten.
Es ist eine alte Debatte. Auf der einen Seite steht die althergebrachte Maxime, alles, was wert ist, gesagt zu werden, müsse in jeder Sprache gesagt werden können - umso mehr dann, wenn es sich um die Wissenschaft handelt, die den Anspruch erhebt, universelle Wahrheiten zu erfassen. Demgegenüber steht ein immer wieder anzutreffender Gedanke, dessen wohl inspirierteste Formulierung von Wilhelm von Humboldt stammt, nämlich, dass die Verschiedenheit der Sprachen nicht nur eine von „Schällen und Zeichen“, sondern eine der „Weltansichten selbst“ sei. Thema dieses Vortrags ist die Frage, wo die Wahrheit zwischen diesen scheinbaren Gegensätzen liegt.
Im Mittelpunkt der Arbeit steht das Schreiben als Lerninstrument im Rahmen von Lernjournalen. Ausgehend von der Annahme, dass durch Schreiben höherrangige kognitive Prozesse angeregt werden können, ist das Ziel der vorliegenden Arbeit die Untersuchung der Effekte von Schreibinstruktionen (Prompts) auf die Qualität kognitiver Prozesse bei der Textproduktion. Im Rahmen zweier Untersuchungen werden dazu Studierende angeleitet, mit den Aufgaben Texte zu verschiedenen Themengebieten zu verfassen. Die Texte werden mithilfe einer Taxonomie, mit der die Komplexität von Lernergebnissen abgebildet wird, analysiert und ausgewertet. Im Zentrum der ersten Untersuchung steht die Frage, inwiefern sich verschiedene Anforderungsspezifika der Prompts auf die Komplexität der produzierten Texte auswirken. Die zweite Untersuchung geht der Frage nach, wie Schreibprozesse durch verschiedene Formen von Feedback beeinflusst werden und befasst sich mit den Wechselwirkungen des Feedbacks,der Motivation der Lerner und der aus den Texten erkennbaren Verarbeitungstiefe. Die Ergebnisse zeigen zum einen, dass Lerner mit Prompts bereits zu Beginn eines Lernzyklus dazu angeregt werden können, Elaborationsstrategien einzusetzen und komplexe Wissensstrukturen beim Schreiben aufzubauen. Zum anderen deuten sich Effekte des Feedbacks auf die Motivation der Lerner an, da sich in Abhängigkeit der Feedbackform unterschiedliche Motivationsverläufe nachweisen ließen. Die Befunde weisen also darauf hin, dass Feedback den Lernprozess auf der motivationalen Ebene beeinflusst. Insgesamt werden in der Arbeit Faktoren untersucht, die bei der Gestaltung einer Lernumgebung mit Lernjournalen zu beachten sind. Die Befunde geben Hinweise darauf, wie Lernjournale in eine Seminarstruktur eingebettet werden können, um die Komplexität der Schreibprozesse erwachsener Lerner zu erhöhen.
Residual circulation trajectories and transit times into the extratropical lowermost stratosphere
(2011)
Transport into the extratropical lowermost stratosphere (LMS) can be divided into a slow part (time-scale of several months to years) associated with the global-scale stratospheric residual circulation and a fast part (time-scale of days to a few months) associated with (mostly quasi-horizontal) mixing (i.e. two-way irreversible transport, including extratropical stratosphere-troposphere exchange). The stratospheric residual circulation may be considered to consist of two branches: a deep branch more strongly associated with planetary waves breaking in the middle to upper stratosphere, and a shallow branch associated with synoptic and planetary scale waves breaking in the subtropical lower stratosphere. In this study the contribution due to the stratospheric residual circulation alone to transport into the LMS is quantified using residual circulation trajectories, i.e. trajectories driven by the (time-dependent) residual mean meridional and vertical velocities. This contribution represents the advective part of the overall transport into the LMS and can be viewed as providing a background onto which the effect of mixing has to be added. Residual mean velocities are obtained from a comprehensive chemistry-climate model as well as from reanalysis data. Transit times of air traveling from the tropical tropopause to the LMS along the residual circulation streamfunction are evaluated and compared to recent mean age of air estimates. A time-scale separation with much smaller transit times into the mid-latitudinal LMS than into polar LMS is found that is indicative of a separation of the shallow from the deep branch of the residual circulation. This separation between the shallow and the deep circulation branch is further manifested in a distinction in the aspect ratio of the vertical to meridional extent of the trajectories, the integrated mass flux along the residual circulation trajectories, as well as the stratospheric entry latitude of the trajectories. The residual transit time distribution reproduces qualitatively the observed seasonal cycle of youngest air in the extratropical LMS in fall and oldest air in spring.
A complete, well-preserved record of the Cenomanian/Turonian (C/T) Oceanic Anoxic Event 2 (OAE-2) was recovered from Demerara Rise in the southern North Atlantic Ocean (ODP site 1260). Across this interval, we determined changes in the stable carbon isotopic composition of sulfur-bound phytane (δ13Cphytane, a biomarker for photosynthetic algae. The δ13Cphytane record shows a positive excursion at the onset of the OAE-2 interval, with an unusually large amplitude (~7 ‰) compared to existing C/T proto-North Atlantic δ13Cphytane records (3–6 ‰). Overall, the amplitude of the excursion of δ13Cphytane decreases with latitude. Using reconstructed sea surface temperature (SST) gradients for the proto-North Atlantic, we investigated environmental factors influencing the latitudinal δ13Cphytane gradient. The observed gradient is best explained by high productivity at DSDP Site 367 and Tarfaya basin before OAE-2, which changed in overall high productivity throughout the proto-North Atlantic during OAE-2. During OAE-2, productivity at site 1260 and 603B was thus more comparable to the mid-latitude sites. Using these constraints as well as the SST and δ13Cphytane-records from Site 1260, we subsequently reconstructed pCO2 levels across the OAE-2 interval. Accordingly, pCO2 decreased from ca. 1750 to 900 ppm during OAE-2, consistent with enhanced organic matter burial resulting in lowering pCO2. Whereas the onset of OAE-2 coincided with increased pCO2, in line with a volcanic trigger for this event, the observed cooling within OAE-2 probably resulted from CO2 sequestration in black shales outcompeting CO2 input into the atmosphere. Together these results show that the ice-free Cretaceous world was sensitive to changes in pCO2 related to perturbations of the global carbon cycle.
A second genus and species of Nearctic keroplatid fungus gnats (Diptera: Sciaroidea: Keroplatidae: Macrocerinae) attributed to the tribe Robsonomyiini is described: Calusamyia hribari Coher, n. gen., n. sp.. The relationship of this fly from the Florida Keys with Asian genera and species and the single Nearctic described form of the robsonomyiines is briefly discussed.
The Mesoamerican species of Telephanus distinguished by the presence eight lateral pronotal spines
and long temples are reviewed. The group includes T. serratus Nevermann and two previously undescribed species
that are described herein: T. bellus Thomas, new species, from Costa Rica, and the flightless T. monstrosus
Thomas, new species, from Mexico.
The taxonomically neglected milliped order Glomeridesmida and family Glomeridesmidae (infraclass
Pentazonia, superorder Limacomorpha) inhabit 21, rather than seven, regions of the world, being newly recorded
from Thailand; Cambodia; the Republics of Palau, the Philippines, and Vanuatu; New Britain, Bismarck Archipelago;
the Island of New Guinea (both West Papua [formerly Irian Jaya], Indonesia, and Papua New Guinea);
and Sulawesi and Borneo, Indonesia. Occurrence in Fiji is confirmed with two additional samples, and discovery is
predicted in southern China, Myanmar, and perhaps Madagascar. Coupled with published localities, these records
suggest subcontinuous (super)ordinal and familial ranges extending some 12,480 km (7,800 mi) southeastward from
northwestern Thailand to Fiji. Though infrequently encountered, the taxa may actually be diverse and abundant
within this area, which encompasses all of the Indochina and Malay peninsulas, the Philippines, Palau, the Island
of Borneo and Indonesia, Papua New Guinea, the Solomon and Santa Cruz Islands, Vanuatu, and Fiji; it excludes
Taiwan, Australia, New Caledonia, and the Loyalty Islands. The paucity of preserved individuals probably results
from their dark pigmentations and minute sizes, adults being <6.5 mm long; Berlese extractions and sieved litter
techniques are recommended over hand collecting. Glomeridesmida are much more continuous, widespread, and
abundant in the “east” than previously believed and clearly do not comprise a minor, insignificant taxon. The first
glomeridesmidan photos are published.
The southern Appalachian millipeds Boraria stricta (Brölemann, 1896) and B. infesta (Chamberlin, 1918) (Diplopoda: Polydesmida: Xystodesmidae) have become established in Westchester Co., New York, and Hartford Co., Connecticut, respectively. Only three individuals are available for the latter, but B. stricta has established a reproducing population in southern New York state. This species is also recorded from Bland Co., Virginia, in the Ridge and Valley Physiographic Province. Boraria profuga (Causey, 1955) comprises two allopatric populations, one in Montgomery Co., Arkansas, and the other in Ouachita Parish, Louisiana. Distributional records and gonopod drawings are presented for these species plus B. deturkiana (Causey, 1942).
Of the 9 known species of Phylocentropus Banks (Trichoptera: Dipseudopsidae), 5 are found in
eastern North America, 1 in Japan, and 3 in Southeast Asia. Three new species of this genus: Ph. tohoku, Ph.
ngoclinh, and Ph. anas from Vietnam are described and illustrated herein. Previously, only 1 species, Ph.
vietnamellus Mey 1995, was known from this country.
Monneoncideres, a new genus of Onciderini Thomson, 1860 (Coleoptera: Cerambycidae: Lamiinae) is described and illustrated. Six new species of Onciderini are also described and illustrated: Hesycha tavakiliani from Brazil; Lesbates milleri from Venezuela; Monneoncideres cristata from Ecuador and Peru; Neodillonia waltersi from Ecuador; Tibiosioma martinsi from Ecuador; and Trestonia wappesi from Panama. Keys to the known species of Lesbates Dillon and Dillon, 1945 and Tibiosioma Martins and Galilleo, 1990 are provided. The genus Ophthalmocydrus Aurivillius, 1925 (Onciderini) is transferred to Pteropliini (Lamiinae); and Xylomimus Bates, 1865 (Apomecynini) is transferred to Onciderini. The following new synonymies are proposed: Kuauna Martins and Galileo, 2009 = Opthalmocydrus Aurivillius, 1925; Kuauna schmidi Martins and Galileo, 2009 = Ophthalmocydrus semiorbifer Aurivillius, 1925; Paraplerodia Martins and Galileo, 2010 = Tibiosioma Martins and Galileo, 2007; Paraplerodia acarinata Martins and Galileo, 2010 = Tibiosioma maculosa Martins and Galileo, 2007; and Ischiomaeocles Franz, 1954 = Lochmaeocles Bates, 1880. The following new combination is proposed: Lochmaeocles salvadorensis (Franz, 1954), transferred from Ischiomaeocles. The following 37 new country records are reported: Alexera barii (Jekel, 1861) (Bolivia, Ecuador); Bacuris sexvittatus (Bates, 1865) (Panama); Cacostola brasiliensis Thomson, 1868 (Argentina); Cherentes niveilateris (Thomson, 1868) (French Guiana); Cicatrodea monima Dillon and Dillon, 1946 (Ecuador); Clavidesmus metallicus (Thomson, 1868) (Ecuador, Peru); Cydros leucurus Pascoe, 1866 (Brazil); Ecthoea quadricornis (Olivier, 1792) (Ecuador); Eudesmus grisescens Audinet-Serville, 1835 (Ecuador, Trinidad and Tobago, Venezuela); Euthima variegata (Aurivillius, 1921) (Ecuador); Hesychotypa heraldica (Bates, 1872) (Belize, Guatemala); Hesychotypa punctata Martins, 1979 (Peru); Lochmaeocles basalis Dillon and Dillon, 1946 (Ecuador, Trinidad and Tobago); Lochmaeocles zonatus Dillon and Dillon, 1946 (Venezuela); Lydipta conspersa (Aurivillius, 1922) (Peru); Neocherentes dilloniorum Tippmann, 1960 (Brazil); Neolampedusa obliquator (Fabricius, 1801) (Ecuador); Peritrox perbra Dillon and Dillon, 1945 (Ecuador); Priscatoides tatila Dillon and Dillon, 1945 (Bolivia); Strioderes peruanus Giorgi, 2001 (Brazil); Trachysomus apipunga Martins and Galileo, 2008 (Peru); Trachysomus camelus Buquet, 1852 (Venezuela); Trachysomus peregrinus Thomson, 1858 (Ecuador); Trachysomus thomsoni Aurivillius, 1923 (Venezuela); Trestoncideres laterialba Martins and Galileo, 1990 (Brazil); Trestonia exotica Galileo and Martins, 1990 (Ecuador); Trestonia fulgurata Buquet, 1859 (Grenada, Trinidad and Tobago); Tritania dilloni Chalumeau, 1990 (Venezuela); Tulcus paganus (Pascoe, 1859) (Ecuador); Xylomimus baculus Bates, 1865 (French Guiana). Theobroma cacao Linnaeus (Sterculiaceae) is recorded as a new host plant record for Eudesmus grisescens.
The taxonomy of the African and Madagascan species of the tiger beetle genus Chaetodera Jeannel 1946 (Coleoptera: Cicindelidae) is reviewed based on studies of primary types and additional museum specimens. Six species are recognized: C. andriana (Alluaud 1900), C. antatsima (Alluaud 1902), C. blanchardi (Fairmaire 1882), C. maheva (Künckel d’Herculais 1887), C. perrieri (Fairmaire 1897), and C. regalis (Dejean 1831). All species are illustrated, including color variants, and a key to species and maps of species distributions are provided. A hypothesis of phylogenetic relationships is proposed for the nine worldwide species of the genus Chaetodera based on computerized parsimony analysis of a matrix containing data on 16 adult morphological characteristics.
Cephaloleia consanguinea Baly, Cephaloleia fulvolimbata Baly, Cephaloleia ruficollis Baly, Chalepus amabilis Baly, Chalepus brevicornis (Baly), Chalepus pici Descarpentries and Villiers, Microrhopala erebus (Newman), Octhispa bimaculata Uhmann, Octotoma championi Baly, Pseudispa tuberculata Staines, Sceloenopla erudita (Baly), Stenispa guatemalensis Uhmann, Sumitrosis gestroi (Weise), and Sumitrosis terminatus (Baly) (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae) are new country records of hispine chrysomelids for Belize, based on collections cited herein. These collections also document new host records for Calyptocephala gerstaeckeri Boheman (Chamaedorea tepejilote Liebm., Arecaceae), Cephaloleia consanguinea (Heliconia bourgaeana Petersen, H. collinsiana Griggs, H. latispatha Benth., H. wagneriana Petersen; Heliconiaceae), and Cephaloleia perplexa Baly (Heliconia bourgaeana, H. latispatha; Heliconiaceae).
Bioapatite in mammalian teeth is readily preserved in continental sediments and represents a very important archive for reconstructions of environment and climate evolution. This project intends to provide a detailed data base of major, minor and trace element and isotope tracers for tooth apatite using a variety of microanalytical techniques. The aim is to identify specific sedimentary environments and to improve our understanding on the interaction between internal metabolic processes during tooth formation and external nutritional control and secondary alteration effects. Here, we use the electron microprobe, to determine the major and minor element contents of fossil and modern molar enamel, cement and dentin from hippopotamids. Most of the studied specimens are from different ecosystems in Eastern Africa, representing modern and fossil lakustrine (Lake Kikorongo, Lake Albert, and Lake Malawi) and modern fluvial environments of the Nile River system.
Secondary alteration effects in particular FeO, MnO, SO3 and F concentrations, which are 2 to 10 times higher in fossil than in modern enamel; secondary enrichments in fossil dentin and cement are even higher. In modern and fossil enamel, along sections perpendicular to the enamel-dentin junction (EDJ) or along cervix-apex profiles, P2O5 and CaO contents and the CaO/P2O5 ratios are very constant (StdDev ~1 %). Linear regression analysis reveals very tight control of the MgO (R2∼0.6), Na2O and Cl variation (for both R2>0.84) along EDJ-outer enamel rim profiles, despite large concentration variations (40 % to 300 %) across the enamel. These minor elements show well defined distribution patterns in enamel, similar in all specimens regardless of their age and origin, as the concentration of MgO and Na2O decrease from the enamel-dentin junction (EDJ) towards the outer rim, whereas Cl displays the opposite variation.
Fossil enamel from hippopotamids which lived in the saline Lake Kikorongo have a much higher MgO/Na2O ratio (∼1.11) than those from the Neogene fossils of Lake Albert (MgO/Na2O∼0.4), which was a large fresh water lake like those in the western Branch of the East African Rift System today. Similarly, the MgO/Na2O ratio in modern enamel from the White Nile River (∼0.36), which has a Precambrian catchment of dominantly granite and gneisses and passes through several saline zones, is higher than that from the Blue Nile River, whose catchment is the Neogene volcanic Ethiopian Highland (MgO/Na2O∼0.22). Thus, particularly MgO/Na2O might be a sensitive fingerprint for environments where river and lake water have suffered strong evaporation.
Enamel formation in mammals takes place at successive mineralization fronts within a confined chamber where ion and molecule transport is controlled by the surrounding enamel organ. During the secretion and maturation phases the epithelium generates different fluid composition, which in principle, should determine the final composition of enamel apatite. This is supported by co-linear relationships between MgO, Cl and Na2O which can be interpreted as binary mixing lines. However, if maturation starts after secretion is completed the observed element distribution can only be explained by recrystallization of existing and addition of new apatite during maturation. Perhaps the initial enamel crystallites precipitating during secretion and the newly formed bioapatite crystals during maturation equilibrate with a continuously evolving fluid. During crystallization of bioapatite the enamel fluid becomes continuously depleted in MgO and Na2O, but enriched in Cl which results in the formation of MgO, and Na2O-rich, but Cl-poor bioapatite near the EDJ and MgO- and Na2O-poor, but Cl-rich bioapatite at the outer enamel rim.
The linkage between lake and river water composition, bioavailability of elements for plants, animal nutrition and tooth formation is complex and multifaceted. The quality and limits of the MgO/Na2O and other proxies have to be established with systematic investigations relating chemical distribution patterns to sedimentary environment and to growth structures developing as secretion and maturation proceed during tooth formation.
Dichterlesungen boomen. Man muss nur in das Tagesangebot der Zeitungen schauen, man muss nur in Buchhandlungen gehen, in Volkshochschulen, in Stadtbüchereien: überall sieht man Plakate und Programme, die Lesungen zeitgenössischer Autoren anbieten. Das ist umso verwunderlicher, weil im Allgemeinen Dichterlesungen nicht allzu beliebt sind, auch bei vielen Autoren nicht. Das einschlägige Motto „Nichts ist widerlicher als eine sogenannte Dichterlesung“ stammt aus Thomas Bernhards Schimpfroman „Alte Meister“, in dem der 82jährige Musikkritiker Reger seinen typischen Wiener Schmäh über fast die gesamte österreichische Kunst, Literatur und Musik, in seitenlangen Monologen ausgießt.
Ubiquitin is a highly conserved protein involved in several cellular processes like protein degradation, endocytosis, signal transduction and DNA repair. The discovery of ubiquitin-like proteins (UBL) and ubiquitin-like domains (ULD) increases the number of regulation pathways where the property of the ubiquitin-fold is profitable.
Autophagy is the catabolic pathway used in cells to deliver cytosolic components and dysfunctional organelles to the lysosome for degradation. MAP1LC3 proteins are ubiquitin-like proteins involved in one hand for the expansion of the autophagosome, which sequesters cytosolic substrates. In the other hand, these proteins (LC3- and GABARAP- subfamilies) bind to autophagic receptors linked to polyubiquitinated proteins aggregates. For this project, the 3D structure of the GABARAPL-1/NBR1-LIR complex was determined and confirmed that GABARAPL-1 belongs to the MAP1LC3 proteins family, structurally characterized by an ubiquitin-fold, consisting of a central beta-sheet formed by four beta-strands and two alpha-helices on one side of the beta-sheet, preceded N terminally by two alpha-helices, resulting in the formation of two hydrophobic pockets, hp1 and hp2. The autophagic receptor NBR1 interacts with GABARAPL-1 through the hp1 and hp2 with its LIR motif taking an extended beta conformation upon binding, forming an intermolecular beta-sheet with the second beta-strand of GABARAPL 1. This LC3- interacting region (LIR) consists of an Theta XX Gamma sequence preceded by acidic amino acids, with Theta and Gamma represented by any aromatic and hydrophobic residues, respectively. Interaction studies of the LIR domains of p62, Nix and NBR1 with different members of the MAP1LC3 proteins family indicate that the presence of a tryptophan in the LIR motif increases the binding affinity. Substitution to other aromatic amino acids or increasing the number of negatively charged residues at the N-terminus of the LIR motif, however, has little effect on the binding affinity due to enthalpy-entropy compensation, suggesting that effector proteins can interact with a wide variety of different sequences with similar and moderate binding affinities.
Additionally to be present in proteins dealing with protein folding and degradation, ubiquitin-like domain were found protein involved in the regulation of signal transduction like TBK1, a serine/threonine kinase responsible for induction of immune response. In this second project, based on the NMR chemical shifts of the TBK1 domain contained between amino acids 302 and 383, secondary structure prediction programs (TALOS and CSI) confirmed the presence of an Ubiquitin-like domain in TBK1 by identifying one alpha-helix and four beta-strands sequentially aligned like following beta-beta-alpha-beta-beta. This alignment corresponds perfectly with the secondary structure elements of Ubiquitin and proved that TBK1_ULD belongs to the UBL protein superfamily. The similarity to ubiquitin was even bigger by the presence in addition of a small beta-strand and a short helix, which are observed as the beta 5-strand and a 310-helix in Ubiquitin, respectively. The first attempts on the 3D structure determination confirmed the Ub-fold but due to the lack of assignment in TBK1_ULD, only a structure based on ubiquitin as a model was determined. Interaction studies of TBK1_ULD with the IAD-SRR domain of IRF3 showed that both side of the molecule seems involved and that the TBK1/IRF3 interaction is more complex than a one to one binding process. Unfortunately, the instability of TBK1_ULD associated to the difficulty in the purification of IAD-SRR did not allow to further study this interaction more precisely.
Finally, to overcome the difficulty encountered in NMR experiments because of low expression and/or poor solubility, an expression vector using the intrinsic property of ubiquitin was designed. Fused to proteins or peptides targets, this construct produced proteins and peptides in a larger amount than with traditional expression vectors and also with a less cost than chemical synthesis for pure labeled peptides for NMR structural studies. The presence of a hexa histidine tag was useful for the isolation and the purification of the constructs. The existence of a TEV cleavage site was created to keep the possibility of releasing the ubiquitin moiety from the expressed protein or peptide. Moreover, the ubiquitin-tag could also still be attached to the protein/peptide of interest when biophysical methods like NMR, ITC or CD spectroscopy are applied, providing the same results than for the protein/peptide moiety alone.
The alticine genera Hemiphrynus Horn 1889 and Phrynocepha Baly 1861 (Coleoptera: Chrysomelidae) are reviewed and their status clarified. Both genera and all previously known species are redescribed. Four new species of Hemiphrynus are described: H. barri, H. corrugatus, H. smithi, and H. sydneyae. Six new species of Phrynocepha are described: P. australis, P. kendrae, P. marciae, P. natalieae, P. pseudocapitata, and P. pueblae. The following new combination is proposed: Hemiphrynus elongatus (Jacoby 1884) transferred from Phrynocepha. Hemiphrynus sulcatipennis Jacoby 1891 and H. tenuicornis Jacoby 1891 are reinstated in Hemiphrynus, incertae sedis. Hemiphrynus elongatus is recorded from New Mexico, a new record for the United States. Lectotypes are here designated for the following species: H. elongatus, H. intermedius (Jacoby 1884), H. sulcatipennis, H. tenuicornis, P. capitata Jacoby 1884, P. deyrollei Baly 1876, and P. pulchella Baly 1861. A key to differentiate the two genera and keys to the species in both genera are provided. Host records are given for a few species of both Hemiphrynus and Phrynocepha. Distribution maps are presented for all species.
Agriculture of crops provides more than 85% of the energy in human diet, while also securing income of more than 2.6 billion people. To investigate past, present and future changes in the domain of food security, water resources and water use, nutrient cycles, and land management it is required to know the agricultural land use, in particular which crop grows where and when. The current global land use or land cover data sets are based on remote sensing and agricultural census statistics. In general, these only contain one or very few classes of agricultural land use. When crop-specific areas are given, no distinction of irrigated and rainfed areas is made, whereas it is necessary to distinguish rainfed and irrigated crops, because crop productivity and water use differ significantly between them.
To support global-scale assessments that are sensitive to agricultural land use, the global data set of Monthly Irrigated and Rainfed Crop Areas around the year 2000 (MIRCA2000) was developed by the author. With a spatial resolution of 5 arc-minutes (approximately 9.2 km at the equator), MIRCA2000 provides for the first time, spatially explicit irrigated and rainfed crop areas separately for each of the 26 crop classes for each month of the year, and includes multi-cropping. The data set covers all major food crops as well as cotton, while the remaining crops are grouped into three categories (perennial, annual and fodder grasses). Also for the first time, crop calendars on national or sub-national level were consistently linked to annual values of harvested area at the 5 arc-minutes grid cell level, such that monthly growing areas could be computed that are representative for the time period 1998 to 2002.
The downscaling algorithm maximizes the consistency to the grid-based input data of cropland extent [Ramankutty et al., 2008], crop-specific total annual harvested area [Monfreda et al., 2008], and area equipped for irrigation [Siebert et al., 2007]. In addition to the methodology, this dissertation describes differences to other datasets and standard scaling methods, as well as some applications. For quality assessment independent datasets and newly developed quality parameters are used, and scale effects are discussed.
Supplementary Appendices document crop calendars for irrigated and rainfed crops for each of the 402 spatial units (Appendix I), data sources of harvested area and of cropping periods for irrigated crops, country by country (Appendix K), as well as data quality parameters (Appendix L, including spreadsheet files).
Einleitung:
Wahrscheinlich hat es seit den 1970er Jahren nicht mehr so viele kritische Initiativen von Geographiestudierenden an Hochschulen in deutschsprachigen Ländern gegeben wie heute. Ihre Aktivitäten reichen von Lesekreisen, Tutorien, Exkursionen, Film- und Vortragsreihen bis zu politischen Aktionen, wobei viele Initiativen über den Arbeitskreis (AK) Kritische Geographie vernetzt sind. Parallel zu dieser erfreulichen Beobachtung findet ein fundamentaler Umbau der Hochschule statt. Die zunehmende Ökonomisierung des Studiums durch den Bologna-Prozess birgt die Gefahr, Gesellschaftskritik auf dem Altar der Verwertbarkeit und der "Praxisrelevanz" zu opfern. Diese Entwicklungen geben Anlass, das Verhältnis zwischen der Arbeit kritischer Initiativen und den reformierten Universitäten kritisch zu hinterfragen und damit den Zusammenhang zwischen Bologna-Prozess, Neoliberalisierung und kritischer Wissenschaft für die geographische Hochschullehre aus einer studentischen Perspektive zu beleuchten, wird doch ein nicht unbedeutender Teil der kritischen Geographie von Studierenden getragen.
Im Folgenden werden wir kurz auf den Bologna-Prozess eingehen, anschließend die Fragestellung und das methodische Vorgehen erläutern, um darauf aufbauend die empirischen Ergebnisse vorzustellen und zu diskutieren.
Droplets produced in a cloud condensation nuclei chamber (CCNC) as a function of supersaturation have been separated from unactivated aerosol particles using counterflow virtual impaction. Residual material after droplets were evaporated was chemically analyzed with an Aerodyne Aerosol Mass Spectrometer (AMS) and the Particle Analysis by Laser Mass Spectrometry (PALMS) instrument. Experiments were initially conducted to verify activation conditions for monodisperse ammonium sulfate particles and to determine the resulting droplet size distribution as a function of supersaturation. Based on the observed droplet size, the counterflow virtual impactor cut-size was set to differentiate droplets from unactivated interstitial particles. Validation experiments were then performed to verify that only droplets with sufficient size passed through the counterflow virtual impactor for subsequent analysis. A two-component external mixture of monodisperse particles was also exposed to a supersaturation which would activate one of the types (hygroscopic salts) but not the other (polystyrene latex spheres or adipic acid). The mass spectrum observed after separation indicated only the former, validating separation of droplets from unactivated particles. Results from ambient measurements using this technique and AMS analysis were inconclusive, showing little chemical differentiation between ambient aerosol and activated droplet residuals, largely due to low signal levels. When employing as single particle mass spectrometer for compositional analysis, however, we observed enhancement of sulfate in droplet residuals.
Droplets produced in a cloud condensation nucleus chamber as a function of supersaturation have been separated from unactivated aerosol particles using counterflow virtual impaction. Residual material after droplets were evaporated was chemically analyzed with an Aerodyne Aerosol Mass Spectrometer and the Particle Analysis by Laser Mass Spectrometry instrument. Experiments were initially conducted to verify activation conditions for monodisperse ammonium sulfate particles and to determine the resulting droplet size distribution as a function of supersaturation. Based on the observed droplet size, the counterflow virtual impactor cut-size was set to differentiate droplets from unactivated interstitial particles. Validation experiments were then performed to verify that only droplets with sufficient size passed through the counterflow virtual impactor for subsequent analysis. A two-component external mixture of monodisperse particles was also exposed to a supersaturation which would activate one of the types (ammonium sulfate) but not the other (polystyrene latex spheres). The mass spectrum observed after separation indicated only the former, validating separation of droplets from unactivated particles. Results from atmospheric measurements using this technique indicate that aerosol particles often activate predominantly as a function of particle size. Chemical composition is not irrelevant, however, and we observed enhancement of sulfate in droplet residuals using single particle analysis.
The performance of an ion source based on corona discharge has been studied. This source is used for the detection of gaseous sulfuric acid by chemical ionization mass spectrometry (CIMS) through the reaction of NO−3 ions with H2SO4. The ion source is operated under atmospheric pressure and its design is similar to the one of a radioactive (americium-241) ion source which has been used previously. The results show that the detection limit for the corona ion source is sufficiently good for most applications. For an integration time of 1 min it is ~6×104 molecule cm−3 of H2SO4. In addition, only a small cross-sensitivity to SO2 has been observed for concentrations as high as 1 ppmv in the sample gas. This low sensitivity to SO2 is achieved even without the addition of an OH scavenger. When comparing the new corona ion source with the americium ion source for the same provided H2SO4 concentration, both ion sources yield almost identical values. These features make the corona ion source investigated here favorable over the more commonly used radioactive ion sources for most applications where H2SO4 is measured by CIMS.
The performance of an ion source based on corona discharge has been studied. This source is used for the detection of gaseous sulfuric acid by chemical ionization mass spectrometry (CIMS) through the reaction of NO3– ions with H2SO4. The ion source is operated under atmospheric pressure and its design is similar to the one of a radioactive (Americium 241) ion source which has been used previously. Our results show that the detection limit for the corona ion source is sufficiently good for most applications. For an integration time of one minute it is ~6 × 104 molecules of H2SO4 per cm3. In addition, only a small cross-sensitivity to SO2 has been observed for concentrations as high as 1 ppmv in the sample gas. This low sensitivity to SO2 is achieved even without the addition of an OH scavenger. When comparing the new corona ion source with the americium ion source for the same provided H2SO4 concentration, both ion sources yield almost identical values. These features make the corona ion source investigated here favorable over the more commonly used radioactive ion sources for most applications where H2SO4 is measured by CIMS.
It has been estimated that about 1% of live births carry severe congenital heart defects and 20-30% among them have valve malformations. Despite its medical importance the underlying cause of many valvular diseases remains undiscovered. Thus, it is important to identify genes that play a crucial role in cardiac valve formation and maturation.
A temporal RNA expression analysis of heart development suggested that the extracellular matrix protein Nephronectin might be a novel regulator of valve development and/or trabeculation. Nephronectin is transiently expressed during rat heart development at the time of heart valve morphogenesis and trabeculation. Moreover, the extracellular matrix is known to be crucial for organogenesis. It is a complex, dynamic and critical component that regulates cell behavior by modulating the activity, bioavailability, or presentation of growth factors to cell surface receptors.
In order to verify the hypothesis that Nephronectin is a novel regulator of valve formation and/or trabeculation the zebrafish was chosen as model system. Females are able to spawn at intervals of 5 days laying hundreds of eggs in each clutch. Development progresses rapidly with precursors to all major organs appearing within 36 hours post fertilization. Zebrafish embryos develop externally, are translucent and continue to grow for several days despite developing severely malformed, non functional hearts. In addition, gene expression can be easily modulated. During the present study it has been shown that Nephronectin expression is correlated to valve development and trabeculation. Morpholinomediated knockdown of Nephronectin in zebrafish caused failure of valve formation and trabeculation resulting in > 85% lethality at 7 days post fertilization.
Cardiac valve formation is initiated at the junction of atrium and ventricle and is characterized by extracellular matrix deposition and endocardial cell differentiation. In accordance with the above-described phenotype the earliest observed abnormality in Nephronectin morphants was an extended tube like structure at the atrio-ventricular boundary. In addition, the expression of myocardial genes involved in cardiac valve formation (cspg2, fibulin1, tbx2b, bmp4) was expanded and endocardial cells along the extended tube like structure exhibited characteristics of atrio-ventricular cells (has2, notch1b and Alcam expression, cuboidal cell shape). Inhibition of has2 in Nephronectin morphants rescued the endocardial but not the myocardial expansion. In contrast, diminishment of BMP signaling in npnt morphants resulted in reduced ectopic expression of myocardial and endocardial atrio-ventricular markers. Taken together, these results identify Nephronectin as a novel upstream regulator of BMP4-HAS2 signaling playing a crucial role in atrio-ventricular canal differentiation.
Vor Ihnen liegt unser zweites Open Journal of Knowledge Management der Community of Knowledge in diesem Jahr. Werden in dem jeweils ersten Open Journal of Knowledge Management des Jahres ausschließlich in einem Call for Papers eingereichte Beiträge publiziert, so handelt es sich bei dem zweiten um ein Review. In dem vorliegenden Journal finden Sie daher besonders erfolgreiche Beiträge der letzten 12 Monate, eine Art "Best of" der Community of Knowledge. Maßstab ist das Nutzerverhalten, also hauptsächlich die Seitenaufrufe, ergänzend die Verweildauer und Absprungrate. ...
Editorial Prodigal Italy Greece Spain? Events 01
DB Prize 2011: Award Ceremony in honor of Kenneth Rogoff 02
DB Prize 2011: CFS Symposium in honor of Kenneth Rogoff 03
Is the Euro Zone on its Way to Fiscal Union? 04
CFS Visitors Program - Pistaferri 05
Krugman’s Perspective on the Crisis 06
IMF Post-Annual Meetings Policy Discussion 07
International Conference on Payout Policy – Foundations and Trends 08
MONFISPOL – Final conference 09
CFS - EIEF Conference on Household Finance
Der Kontrollbegriff des WpÜG
(2011)
Die Bestimmungen des WpÜG über Übernahme- und Pflichtangebote knüpfen von jeher an das Halten von mindestens 30 Prozent der Stimmrechte einer Zielgesellschaft an. Der folgende Beitrag geht der Frage nach, ob dieser formale Kontrollbegriff des geltenden Rechts den Machtverhältnissen in börsennotierten Gesellschaften angemessen Rechnung trägt. Darüber hinaus hinterfragt er die systematische Stimmigkeit der unterschiedlichen Schwellenwerte für Kontrolle und Beherrschungsvermutung bei börsennotierten Gesellschaften.
Fazit und Ausblick: Gemessen an den hohen Anforderungen, die die Rechtsprechung und das juristische Schrifttum an Qualifikation und Aufgabenwahrnehmung der Aufsichtsratsmitglieder stellen, scheint
erheblicher Bedarf für eine Professionalisierung der Aufsichtsratstätigkeit zu bestehen. Tatsächlich dürften indessen die Erwartungen, die in die Überwachung der Geschäftsführung durch den Aufsichtsrat gesetzt werden, überzogen sein. Zudem brächte die Fortentwicklung des Aufsichtsrats zu einem Gremium professioneller Überwacher eine Reihe von Nachteilen mit sich, die die vermeintlichen Vorteile aufwiegen dürfte. Eine professionelle Überwachung der Geschäftsführung ließe sich daher möglicherweise besser im Vorstand selbst ansiedeln, indem ein oder mehrere Vorstandsmitglied(er) ausschließlich mit Überwachungsaufgaben betraut würde(n). Der Vorstand hat für die Rechtmäßigkeit, Ordnungsmäßigkeit und Zweckmäßigkeit der Organisation und der Entscheidungsprozesse innerhalb der Gesellschaft zu sorgen. Dazu gehört nicht nur die Überwachung des eigenen Ressorts, sondern auch die Pflicht, den Geschäftsbetrieb insgesamt zu beobachten und Missstände auch in anderen Ressorts zur Kenntnis des Gesamtvorstands zu bringen. Bereits das geltende Recht trägt damit dem Umstand Rechnung, dass effektive Überwachung ständige Präsenz im Unternehmen und die Unterstützung durch einen Stab von Mitarbeitern erfordert. Die Betrauung einzelner Vorstandsmitglieder mit hauptamtlichen Überwachungsaufgaben würde die aus diesen Gründen dem Vorstand ohnehin obliegende Aufsicht ausbauen, dem Aufsichtsrat einen auf Überwachung spezialisierten Ansprechpartner im Vorstand zur Verfügung stellen und auf diese Weise dazu beitragen, die Überwachungsaufgabe des Aufsichtsrats auf ein im Nebenamt realistischerweise zu bewältigendes Maß zurückzuführen.
Ein Vordenker, der in der internationalen Diskussion um « cultural translation » so gut wie nie diskutiert wird, ist Antonio Gramsci. Der Philosoph aus Sardinien, von Kindes Tagen an in Zweisprachigkeit (Sardisch-Italienisch) geübt, hat ein feines Sensorium für kulturelle Differenzen ausgebildet. In seinen Gefängnisjahren übersetzt er – als intellektuelles Training – aus dem Russischen und dem Deutschen ins Italienische, und in den Gefängnisheften setzt er sich wiederholt mit dem Begriff der traducibilità (Übersetzbarkeit) auseinander: Übersetzbarkeit von Sprachen, aber auch von Kulturen. Der Artikel geht den Linien nach, die von Gramscis Überlegungen zu der aktuellen Diskussion gezogen werden können, und diskutiert am Ende vergleichend die Positionen Homi K. Bhabhas und Gayatri Spivaks.
When, some two centuries ago, German Romantics turned their backs on modernity – industrialisation, urbanisation, commerce and secularisation – they turned to ancient India. For them, India exemplified the primordial unity of mankind with this and the afterworld. For sections of the emerging nationalist movement in Germany, found the deployment of India handy to question the cultural hegemony, and eventually break the political dominance, of France. They tried to surpass the French, who claimed the ancient Roman heritage, by claiming an even older heritage for the Germans. Friedrich Schlegel for example suggested that the German language, and not the French, stood in unbroken continuity with ancient Sanskrit. For Romantics such as he, Sanskrit, the oldest surviving Indo-European language, was closest to the language of original divine revelation. This lead Schlegel to romanticise India in a way that stood in marked contrast to the Orientalist clichés current in other parts of Europe at the time. For him, the link between Sanskrit and German made Germany the true oriental self of Europe. The importance of this particular representation of India for the German national movement is underlined by the great number of university chairs that sprang up in the course of the nineteenth century: twenty two in Germany as opposed to only three in the United Kingdom. This paper explores the particular kind of ‘inverse’ Orientalism of the Germans in the context of its recent post-colonial critique.
Most texts that deal with Martin tom Dieck’s black-and-white comic "hundert Ansichten der Speicherstadt" (Zürich: Arrache Cœur, 1997, French title: Vortex) claim that it depicts the eponymous warehouse district (Speicherstadt) in Hamburg. As this paper shows, this claim is inaccurate: although the architecture in tom Dieck’s drawings clearly refers to buildings in the warehouse district, the differences in the details are so obvious, that to speak of a straightforward depiction of the Speicherstadt is oversimplifying. After a brief comparison with Christoph Schäfer’s picture book "Die Stadt ist unsere Fabrik" (Leipzig: Spector Books, 2010), the paper concludes with a discussion of the depiction of urban environments in general and in tom Dieck's book in particular.