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Secretins form multimeric channels across the outer membrane of Gram-negative bacteria that mediate the import or export of substrates and/or extrusion of type IV pili. The secretin complex of Thermus thermophilus is an oligomer of the 757-residue PilQ protein, essential for DNA uptake and pilus extrusion. Here, we present the cryo-EM structure of this bifunctional complex at a resolution of ~7 Å using a new reconstruction protocol. Thirteen protomers form a large periplasmic domain of six stacked rings and a secretin domain in the outer membrane. A homology model of the PilQ protein was fitted into the cryo-EM map. A crown-like structure outside the outer membrane capping the secretin was found not to be part of PilQ. Mutations in the secretin domain disrupted the crown and abolished DNA uptake, suggesting a central role of the crown in natural transformation.
Studentische Lehrevaluationsergebnisse sind ein weit verbreitetes Maß, um die Qualität universitärer Lehre zu erfassen. Diese Ergebnisse werden unter anderem dafür genutzt, Entscheidungen für die Modifikation des Lehrangebots zu treffen oder die Vergabe der Leistungsorientieren Mittelvergabe mitzubestimmen. Aufgrund dieser relevanten Folgen wird in dieser Arbeit der Frage nachgegangen, wie ein angemessener Validierungsprozess bezüglich studentischer Lehrevaluationsergebnisse gestaltet werden könnte.
Bisherige Validierungsstudien zu studentischen Lehrevaluationsinventaren fokussierten sich meist auf die Überprüfung verschiedener Validitätsarten (inhaltsbezogene, kriteriumsbezogene oder faktorielle) und die Erfassung der Messfehlerfreiheit.
Allerdings ist zum einen zu hinterfragen, ob diese Ansätze grundsätzlich für alle Inventare geeignet sind. Weiterhin hat sich das Verständnis von dem verändert, was unter Validität verstanden wird: Von der Annahme von Validität als Testeigenschaft, verschiedener Validitätsarten und binärer Aussagen auf Basis von Einzelbefunden hin zu dem Verständnis von Validität bezogen auf die Testwert-Interpretation und Verwendung, zu einem einheitlichen Validitätskonzept und zu einer Validitäts-Argumentation. Diese Veränderungen werden in den neueren argumentationsbasierten Validitätsansätzen berücksichtigt und bieten einen Rahmen, der auf die jeweilige Intention ausgerichtet ist, einen Test oder Fragebogen einzusetzen.
Auf Grundlage dieser argumentationsbasierten Ansätze wird in dieser Arbeit die Interpretation studentischer Lehrevaluationsergebnisse überprüft, die als das Ausmaß an qualitätsbezogener Zufriedenheit der Teilnehmer mit der Durchführung einer Lehrveranstaltung und der Vermittlung von Lehrinhalten angesehen werden. Der Validierungsprozess wird anhand der Lehrevaluationsdaten des Frankfurter Promotionskollegs am Fachbereich Medizin dargestellt. Dieser Prozess bestätigte weitgehend die beabsichtigte Interpretation, zeigte aber auch eine zumindest teilweise Revision des Inventars und eine weitere Überprüfung an. Eine Validierung bezüglich der Verwendung der Lehrevaluationsergebnisse sowie der auf diesen basierenden beabsichtigten Konsequenzen wird in einer Folgestudie überprüft.
Anhand dieser Arbeit wird Anwendern und Entwicklern von Lehrevaluationsinventaren eine Her- und Anleitung für den Validierungsprozess gegeben und die Vorteile argumentationsbasierter Ansätze aufgezeigt.
Einleitung: Die Intention dieser Arbeit war es zu evaluieren, ob das Prüfungsformat eines OSPE (Objective Structured Practical Examination), durchgeführt im Fach Zahnerhaltungskunde (6. Fachsemester), Aussagen über den Studienerfolg im praktischen Teil des Staatsexamens (11. Fachsemester) im selben Fach zu treffen erlaubt. Ferner sollte unter Berücksichtigung allgemeiner Angaben der StudienteilnehmerInnen (Abitursnote, Physikumsnote, Studiendauer, Kohorte und Geschlecht) analysiert werden, ob bezüglich der Gesamt- sowie Teilnoten des OSPE und der Staatsexamensprüfung im Fach Zahnerhaltungskunde Zusammenhänge oder Unterschiede bestehen.
Methoden: Im Rahmen dieser longitudinalen, retrospektiven Studie wurden über einen Zeitraum von 11 Semestern prüfungsbezogene Daten von Studierenden (N = 223) des Fachbereichs Zahnmedizin in Frankfurt am Main erhoben und untersucht. Ferner wurden persönliche Angaben der Studienteilnehmer zu Alter, Geschlecht, Abitursnote, Physikumsnote und Studiendauer evaluiert sowie eine Zuordnung zu Kohorten vorgenommen. Für die statistische Auswertung der Daten wurden Spearman Rangkorrelationen, Partialkorrelationen, Korrelationskoeffizienten nach Pearson, und Multiple Regressionen (SPSS Statistics 21, IBM Corporation, New York) berechnet.
Ergebnisse: Die Ergebnisse zeigen, dass die Durchführung einer OSPE (Cronbachs α = .87) mit dem Erfolg im praktischen Teil des Staatsexamens im Fach Zahnerhaltungskunde korreliert (p = .01, r = .17). Als eine weitere signifikante Korrelation mit der Examensleistung erwies sich die Dauer des Studiums (p = .001, r = .23). Gemeinsam vermögen diese beiden Variablen einen signifikanten Beitrag zur Vorhersage der Examensnote (p = .001, R2 = .076) zu leisten. Das zeigte sich im größeren Umfang bei weiblichen Studierenden. Zudem wurde festgestellt, dass diese bessere Abitursnoten als männliche Studierende aufweisen (F = 6.09, p = .01, η² = .027) und dass es nur bei männlichen Studierenden eine signifikante Korrelation zwischen der Physikumsnote (Zahnärztliche Vorprüfung) und der OSPE-Benotung gab (r = .17, p = .01).
Schlussfolgerung: In der vorliegenden Untersuchung konnte der prädiktive Effekt eines durchgeführten klinischen OSPE auf die Prüfungsleistung im Staatsexamen nachgewiesen werden. Unter Berücksichtigung der Limitation der Studie empfiehlt sich aus unserer Sicht die Durchführung eines solchen Prüfungsformats im Rahmen des klinischen Studienabschnitts im 6. Semester im Fach Zahnmedizin.
Infections of the central nervous system (CNS) are infrequently diagnosed in immunocompetent patients, but they do occur in a significant proportion of patients with hematological disorders. In particular, patients undergoing allogeneic hematopoietic stem-cell transplantation carry a high risk for CNS infections of up to 15%. Fungi and Toxoplasma gondii are the predominant causative agents. The diagnosis of CNS infections is based on neuroimaging, cerebrospinal fluid examination and biopsy of suspicious lesions in selected patients. However, identification of CNS infections in immunocompromised patients could represent a major challenge since metabolic disturbances, side-effects of antineoplastic or immunosuppressive drugs and CNS involvement of the underlying hematological disorder may mimic symptoms of a CNS infection. The prognosis of CNS infections is generally poor in these patients, albeit the introduction of novel substances (e.g. voriconazole) has improved the outcome in distinct patient subgroups. This guideline has been developed by the Infectious Diseases Working Party (AGIHO) of the German Society of Hematology and Medical Oncology (DGHO) with the contribution of a panel of 14 experts certified in internal medicine, hematology/oncology, infectious diseases, intensive care, neurology and neuroradiology. Grades of recommendation and levels of evidence were categorized by using novel criteria, as recently published by the European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases.
Deciphering the ecological functions of fungal root endophytes based on their natural occurrence
(2017)
Plants are colonized by a large diversity of fungi, some residing on the surface and others penetrating the plant tissues, the latter referred to as fungal endophytes (endon Gr., within; phyton, plant; de Bary 1879). Despite the saprotrophic potential of fungal endophytes, they are not found to cause visible disease symptoms to the host. Plants are colonized simultaneously by various fungal species, which form rich and diverse endophytic assemblages. Although it is hypothesized that fungal endophytes contribute to the fitness of their hosts and to the functioning of ecosystems, the ecological function of fungal endophytic assemblages remains cryptic. The aims of this doctoral thesis are to gain insight to the ecological functions of root fungal endophytes, by deciphering their roles in ecosystems based on their natural occurrence and the structure of their assemblages. The thesis focuses on studying the diversity and structure of the endophytic mycobiome within roots of two annual and widespread plant hosts Microthlapsi perfoliatum and M. erraticum (Brassicaceae) in several locations across northern Mediterranean and central Europe. The thesis is composed by six Chapters, with a primary focus on Chapter 1, 2 and 3.
Chapter 1 (Glynou et al., 2016) aimed at characterizing the diversity of fungal endophytes in roots at a continental scale and at assessing the factors affecting the structure of endophytic assemblages with the use of cultivation-based methods. For that, root samples were collected from 52 plant populations, along with a collection of soil, bioclimatic, geographic and host data. Cultivation of surface-sterilized root samples on culture media and isolation of fungal colonies in pure culture generated 1,998 fungal colonies. Grouping of sequences into Operational Taxonomic Units (OTUs), based on the 97% similarity of the isolates’ rDNA Internal Transcribed Spacer (ITS) sequence, generated in total 296 OTUs, representing taxa mostly within the phylum Ascomycota with a minor representation of Basidiomycota. Endophytic assemblages were mostly correlated with variation in bioclimatic conditions. Interestingly, despite the large diversity revealed, the assemblages were dominated by only six OTUs related to the orders Hypocreales, Pleosporales and Helotiales, which had a widespread distribution across populations but with some following patterns of ecological preferences.
Chapter 2 aimed at characterizing the uncultivable fraction of the root fungal endophytic diversity, which was not possible to capture in Chapter 1. High-throughput sequencing via the
Illumina Miseq platform was implemented in 43 of the 52 original populations and mostly in the same root samples. In comparison with the cultivation-based approach, the HTS managed to cover the overall diversity within samples. It revealed a large non-cultivated endophytic diversity but the same cultivable fungi dominated assemblages. Moreover, the endophytic diversity was grouped mostly within fungal orders with demonstrated ability to grow in culture and taxonomically related groups were found to have divergent ecological preferences.
The genetic identity of the most abundant OTUs was further investigated in Chapter 3 (Glynou et al., 2017), aiming to unravel genotypic variability, which was possibly overlooked due to the use of lTS, as a universal genetic marker, and could explain their high abundance and widespread distribution. Multi-locus gene sequencing and AFLP profiling for the five most abundant OTUs suggested a low within-OTU genetic variability and show that these fungi have ubiquitous distribution and are not limited by environmental conditions within the ecological ranges of the study. A selection of endophytes frequently isolated in Chapter 1 was functionally characterized in Chapter 4 (Kia et al., 2017) based on the isolates’ traits and interactions with plants. In Chapter 5 (Cheikh-Ali et al., 2015) fungal cultures of Exophiala sp. with differential colony structure where investigated for their production of secondary metabolites. Moreover, Chapter 6 (Maciá-Vicente et al., 2016) comprises the description of the new species Exophiala radicis based on morphological and molecular characteristics.
Compilation of all results shows that the fungal endophytic diversity in roots of Microthlaspi spp. is high but few widespread OTUs dominate the assemblages, and have unlimited dispersal ability. These fungi seem also to have a wide niche breadth and are not affected by environmental filtering. The findings indicate that the local environment but also processes of competitive exclusion determine the structure of endophytic assemblages. In addition, the fungal endophytes associated with Microthlapsi spp. likely have saprotrophic activity however the interactions with plants are likely context-dependent. Further research is needed to assess the biotic interactions among endophytes and their effect on the structure of fungal endophytic assemblages. Ultimately, the findings of this thesis are useful to shed light on the processes underlying the structure of endophytic assemblages. They also upraise the need to describe diversity by combining genetic, metabolic and physiological data, in order to disentangle the elusive ecological roles of the endophytic mycobiome.
Patients who undergo endovascular repair of aortic aneurysms (EVAR) require life-long surveillance because complications including, in particular, endoleaks, aneurysm rupture, and graft dislocation are diagnosed in a certain share of the patient population and may occur at any time after the original procedure. Radiation exposure in patients undergoing EVAR and post-EVAR surveillance has been investigated by previous authors. Arriving at realistic exposure data is essential because radiation doses resulting from CT were shown to be not irrelevant. Efforts directed at identification of factors impacting the level of radiation exposure in both the course of the EVAR procedure and post-EVAR endovascular interventions and CTAs are warranted as potentially modifiable factors may offer opportunities to reduce the radiation. In the light of the risks found to be associated with radiation exposure and considering the findings above, those involved in EVAR and post-EVAR surveillance should aim at optimal dose management.
IKZF1 deletion (ΔIKZF1) is an important predictor of relapse in childhood B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia. Because of its clinical importance, we previously mapped breakpoints of intragenic deletions and developed a multiplex PCR assay to detect recurrent intragenic ΔIKZF1. Since the multiplex PCR was not able to detect complete deletions (IKZF1 Δ1-8), which account for ~30% of all ΔIKZF1, we aimed at investigating the genomic scenery of IKZF1 Δ1-8. Six samples of cases with IKZF1 Δ1-8 were analyzed by microarray assay, which identified monosomy 7, isochromosome 7q, and large interstitial deletions presenting breakpoints within COBL gene. Then, we established a multiplex ligation-probe amplification (MLPA) assay and screened copy number alterations within chromosome 7 in 43 diagnostic samples with IKZF1 Δ1-8. Our results revealed that monosomy and large interstitial deletions within chromosome 7 are the main causes of IKZF1 Δ1-8. Detailed analysis using long distance inverse PCR showed that six patients (16%) had large interstitial deletions starting within intronic regions of COBL at diagnosis, which is ~611 Kb downstream of IKZF1, suggesting that COBL is a hotspot for ΔIKZF1. We also investigated a series of 25 intragenic deletions (Δ2–8, Δ3–8 or Δ4–8) and 24 relapsed samples, and found one IKZF1-COBL tail-to-tail fusion, thus supporting that COBL is a novel hotspot for ΔIKZF1. Finally, using RIC score methodology, we show that breakpoint sequences of IKZF1 Δ1-8 are not analog to RAG-recognition sites, suggesting a different mechanism of error promotion than that suggested for intragenic ΔIKZF1.
In der Arbeit wird dargestellt, wie bzw. inwieweit Zuweisungen der Stamm-Nährkraft zu konkreten anhydromorphen Bodenprofilen innerhalb des SEA95-Systems auch auf Basis der Merkmale einzelner Bodenlagen (Horizonte i. w. S.) vorgenommen werden können, um einen Übergang von rein bodenklassenbasierter Zuweisung (über Feinbodenformen) zu einem weitgehend quantifizierenden Verfahren zu ermöglichen. Die benötigten Bodenlagenmerkmale sind Tiefe, Körnung, KMgCaP-Serie (Lithochemie) des Substrates, Humosität, Horizontbezeichnung und teilweise der Basenzustand. Schlüsselgröße der bodenlagenbasierten Nährkraftbestimmung sind körnungs- und lithochemieabhängige Nährkraftgrundwerte. Die Anwendung des Verfahrens wird unter anderem bei fehlender oder schwieriger Nährkraft-Zuweisung zu Feinbodenformen (z. B. Kippböden, auch meliorierte), der Bearbeitung von Konzept-Standortskarten auf Basis flexibler Profilverläufe und als Vergleichsbasis für methodisch abweichende Bewertungen der Nährkraft von Profilen gesehen.
Die Beurteilung von Standortseigenschaften ist eine der wichtigsten forstwirtschaftlichen Voraussetzungen für eine standörtlich angepasste Baumartenwahl. Die traditionelle Standortskartierung Bayerns klassifiziert forstlich relevante Bodeneigenschaften mit einem nominal- und ordinal-skalierten 3-ziffrigen Standortsschlüssel. Im physiographisch
ausgelegten Bayerischen Standortsinformationssystem BaSIS hingegen werden Bodeneinheiten der ÜBK 1 : 25.000 (Übersichtsbodenkarte des Bayerischen Landesamts für Umwelt) mit quantitativen Bodenkenndaten aus zugewiesenen Leitprofilen belegt (nutzbare Feldkapazität, Trockenrohdichte, volumetrischer Skelettgehalt, Tiefenverlauf der Basensättigung u. a.). Ziel dieser Studie ist es, den gutachterlichen Entscheidungsprozess der terrestrischen Wasserhaushaltsstufen (WHH-Stufen) der Standortskartierung unter Verwendung klimatischer und bodenkundlicher Größen statistisch nachzubilden. Datengrundlage sind 1.349 Profile des Bodeninformationssystems des Bayerischen Landesamts für Umwelt, die mit der Standortskarte und Klimakarten verschnitten wurden. Um die Aussagekraft der WHH-Stufe bezüglich der standörtlichen Trockenstress-Gefährdung zu verstehen, wird das Erklärungsmodell der WHH-Stufen mit zwei deterministischen Trockenstress-Größen unterschiedlich komplexer Wasserhaushaltsmodelle verglichen. Der Vergleich zeigt klar, dass die Transpirationsdifferenz TDiff als eine der beiden deterministischen Trockenstress-Größen und gleichzeitig Grundlage zur Ansprache des Wasserhaushalts in BaSIS wesentlich stärker niederschlagsgetrieben ist als die WHH-Stufe der Standortskartierung. In einem letzten Schritt wird – ermutigt durch eine relativ erfolgreiche Nachbildung der WHH-Stufen – das Potential der WHH-Stufen zur Schätzung der nutzbaren Feldkapazität als einer der wichtigsten bodenkundlichen Kennwerte untersucht. Dabei zeigt sich, dass der Einbezug der Standortskartierung in physiographisch basierte Standortsinformationssysteme die Schätzung dieser Parameter verbessern kann. Für die Praxis-Umsetzung empfiehlt sich, stärker nach den Bodeneinheiten oder aggregierten Bodeneinheiten zu differenzieren und Expertenwissen einzubeziehen. Zusammengefasst stellt diese Studie einen Brückenschlag zwischen den genannten Systemen her. Sie bringt einen Erkenntnisgewinn auf beiden Seiten und unterstützt die Kommunikation zwischen Nutzern des einen oder anderen Systems.
Bodeninformationen gehören zu den zentralen Merkmalen, die im Rahmen der forstlichen Standortskartierung erfasst werden. Die Differenzierung orientiert sich dabei weniger an einer streng bodengenetischen Gliederung (Deutsche Bodensystematik), sondern an forstlich relevanten Merkmalen (Standortsbewertungsverfahren). Dabei erweist sich eine Unterscheidung zwischen relativ stabilen Stammeigenschaften und variablen Zustandseigenschaften als sinnvoll. In den forstlichen Kartiersystemen der Bundesländer werden Bodeninformationen in unterschiedlicher Intensität und Qualität aufgenommen. Diese reichen von der bodenkundlich orientierten Bodenformen- oder Substratkartierung mit umfangreicher laboranalytischer Untersetzung bis zu vegetationsökologisch orientierten Aufnahmeverfahren mit indirekter Abschätzung von Bodeneigenschaften. Auch die Abdeckung der kartierten Waldflächen ist unterschiedlich. Perspektiven für die Bereitstellung von Bodeninformationen aus der Standortskartierung ergeben sich durch die Aufarbeitung und Harmonisierung von Altdaten sowie die Integration von weiteren Geodaten und datenintensiven Methoden aus dem Bereich der digitalen Bodenkartierung.