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Im vorliegenden Aufsatz stellt die Verfasserin die Frage nach einer geschichtsphilosophischen Lesart von Toni Morrisons Roman "Beloved" (1987). Dafür vergleicht sie zunächst Friedrich Nietzsches "Zweite Unzeitgemäße Betrachtung: Vom Nutzen und Nachtheil der Historie für das Leben" (1874) mit Walter Benjamins "Thesen über den Begriff der Geschichte" (1940), indem sie dem nicht von ungefähr kommenden Zusammenhang von kritischer Historie und Kritischer Theorie nachspürt. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse, wie der Umgang mit Historie das (Er-)Leben in der Zukunft und für die Zukunft beeinflussen kann, wird Morrisons Roman nach den verschiedenen Entwürfen des Umgangs mit Geschichte untersucht: Anhand der Mutter Sethe und den beiden Töchtern Denver und Beloved wird anschaulich gemacht, wie sich ein 'Zuviel' an Geschichte negativ auf die Zukunft auswirken kann, aber auch, wie das Vergessen als Mittel der Ermöglichung von Zukunft fungiert.
Vor dem Hintergrund sich wandelnder Zeitwahrnehmungen um 1800 nimmt der Beitrag spezifische Temporalitäten des Tragischen bei Heinrich von Kleist in den Blick. Die Lektüre von "Die Familie Schroffenstein" geht der Frage nach, inwiefern auch in einer Tragödie der Moderne Zukunftsdeterminanten zum Tragen kommen, und wie diese, hier in Gestalt des schriftlich-juristischen Mediums des Erbvertrags, trotz ihrer genuin neuzeitlichen Verfasstheit vergleichbare dramaturgische Funktionen übernehmen wie etwa ein antiker Orakelspruch. Es wird untersucht, wie der Erbvertrag die tragische Verwicklung verfügt und dabei auch zur Ausbildung von intrikaten Zeitdimensionen im Drama beiträgt. Gezeigt werden soll damit, dass diese Zeitdimensionen nicht nur im Kontext eines Paradigmenwechsels der Sattelzeit zu betrachten sind, sondern dass es gerade das gattungspoetische und womöglich transhistorische Strukturmerkmal der Vorbestimmung der Zukunft ist - die Vorwegnahme des tragischen Ausgangs -, welche die Ausformung der komplexen Zeitlichkeiten in der Tragödie bewirkt.
In einer Welt voller Mehrdeutigkeiten führt ein Mangel an Ambiguitätstoleranz zu Misstrauen im Umgang mit der Vielzahl an Fakten, denen man sich täglich in vielerlei Gestalt gegenübersieht. Vielmehr verstärkt diese Informationsflut sogar bereits vorhandene Ängste vor der Zukunft. Gleichzeitig schwindet die Kompetenz im Umgang mit Texten, die versuchen, den prekären Zustand unserer Zeit erfahrbar zu machen. Der Beitrag entwirft ein Forschungsprogramm, das sich Lösungen für diese Probleme anzunähern versucht. Allen voran sind die kulturwissenschaftliche Forschung und im Zuge des 'cultural turn' eine Reihe von Forschungsrichtungen, die modernes Denken auf den Prüfstand stellen und sich gleichzeitig mit gesellschaftlichen Grundfragen und Herausforderungen unserer Zeit beschäftigen. Damit bergen sie praktische Lösungen in sich, die durch ästhetische Szenarien vermittelt werden können. Es wird der Frage nachgegangen, welche Rolle Literatur und Literaturwissenschaft(ler:innen) in diesen Prozessen einnehmen (müssen), sowie nach Möglichkeiten für Leser:innen und Autor:innen, Narrative mitzugestalten und so in der Gegenwart an der Zukunft produktiv mitzuarbeiten.
Highlights
• Constrictional structures range from dome-and-basin folds to coeval folds and boudins.
• Under bulk constriction, the competent layer rotates slower than a passive plane.
• Extension-parallel and –perpendicular folds grow simultaneously.
• Extension-perpendicular folds affect previous boudins.
Abstract
We conducted scaled analogue modelling to show the influence of varying single layer initial orientation on the geometry of folds and boudins in a bulk constrictional strain field. The initial angle between the plane of shortening and the competent layer (θZ(i)) was incrementally increased from 0° to 90° by multiples of 11.25°. While the amount of layer thickening decreased with increasing θZ(i), the deformation structures produced range from pure dome-and-basin folds to coeval folds and boudins. Based on the attitude of fold axes, there are extension-parallel (FEPR) and extension-perpendicular (FEPP) folds, with axes subparallel and subperpendicular to the principal stretching axis (X), respectively. Coeval growth of FEPR folds and boudins occurred when θZ(i) > ca. 25°. The FEPP folds can be subdivided into a first type which affect the entire layer (if θZ(i) ranges between 11.25 and 78.75°) and a second type, referred to as FBEPP folds, which are affecting pre-existing boudins if θZ(i) > 45°. The interlimb angle of all types of folds increases with increasing θZ(i). Folds and boudins similar to the ones produced in this study can be found in salt domes and in tectonites of subduction zones.
"Der Atem reinster Gegenwärtigkeit: no future" : Zukunft in Roman Ehrlichs Klima-Dystopie "Malé"
(2024)
Dieser Aufsatz beschäftigt sich mit der Frage, welche Krisen und Potenziale sich in Roman Ehrlichs 2020 erschienener Klima-Dystopie "Malé" aus dem Entwurf einer apokalyptischen Zukunft für das Erzählen ergeben. "Malé" thematisiert vor dem Hintergrund der Klimawandel-Bedrohung eine Utopie-Krise und erzählt im Modus der Rückblende eine Weltuntergangsgeschichte. Der Roman postuliert im Angesicht einer prekären Zukunft eine Identitäts- und Sprachproblematik, die auch die Literatur betrifft. Dabei deutet sich anhand von Raum- und Körperdarstellungen das Ende anthropozentrischer Konzepte an. Der Roman schlägt seine eigene synekdotische, polyphone Form als Überwindungspotenzial vor und sucht nach einer neuen Sprache und Ästhetik, in der eine Einheit mit nicht-menschlichen Entitäten gedacht und formuliert werden kann. So zeigt sich in "Malé" immer wieder utopisches Potenzial. Dies betont aus der Zukunftsperspektive die Gegenwart als Moment, an dem eine Verhinderung der durch multiple Krisen ausgelösten Apokalypse durch radikales Umdenken und Handeln noch möglich ist.
Der Dialog ist für die einen das Versprechen gelingender Kommunikation, für die anderen ein überholtes Ideal. Marten Weise zeigt in einer interdisziplinär angelegten Studie, dass sich die Lücke zwischen Lobpreisungen und Abgesängen schließen lässt. Er setzt bei der Unmöglichkeit des Denkens "nach der Shoah" an und erkundet in exemplarischen Untersuchungen der europäischen Literatur-, Theater- und Theoriegeschichte die Spannungen und Widersprüche im Verhältnis zum "Anderen", ohne die der Dialog nicht zu greifen ist. So macht er zwischenmenschliche, soziale und politische Vorgänge als prinzipiell unabschließbares Sprachgeschehen fassbar und eröffnet einen Spielraum für die Aushandlung und das Aushalten von Dissens und Differenz.
Memory consolidation tends to be less robust in childhood than adulthood. However, little is known about the corresponding functional differences in the developing brain that may underlie age-related differences in retention of memories over time. This study examined system-level memory consolidation of object-scene associations after learning (immediate delay), one night of sleep (short delay), as well as two weeks (long delay) in 5-to-7-year-old children (n = 49) and in young adults (n = 39), as a reference group with mature consolidation systems. Particularly, we characterized how functional neural activation and reinstatement of neural patterns change over time, assessed by functional magnetic resonance imaging combined with representational similarity analysis (RSA). Our results showed that memory consolidation in children was less robust and strong (i.e., more forgetting) compared to young adults. Contrasting correctly retained remote versus recent memories across time delay, children showed less upregulation in posterior parahippocampal gyrus, lateral occipital cortex, and cerebellum than adults. In addition, both children and adults showed decrease in scene-specific neural reinstatement over time, indicating time-related decay of detailed differentiated memories. At the same time, we observed more generic gist-like neural reinstatement in medial-temporal and prefrontal brain regions uniquely in children, indicating qualitative difference in memory trace in children. Taken together, 5-to-7-year-old children, compared to young adults, show less robust memory consolidation, possibly due to difficulties in engaging in differentiated neural reinstatement in neocortical mnemonic regions during retrieval of remote memories, coupled with relying more on gist-like generic neural reinstatement.
Long- and short-range correlations for pairs of charged particles are studied via two-particle angular correlations in pp collisions at √sNN = 13 TeV and p–Pb collisions at √s = 5.02 TeV. The correlation functions are measured as a function of relative azimuthal angle ∆φ and pseudorapidity separation ∆η for pairs of primary charged particles within the pseudorapidity interval |η| < 0.9 and the transverse-momentum interval 1 < pT < 4 GeV/c. Flow coefficients are extracted for the long-range correlations (1.6 < |∆η| < 1.8) in various high-multiplicity event classes using the low-multiplicity template fit method. The method is used to subtract the enhanced yield of away-side jet fragments in high-multiplicity events. These results show decreasing flow signals toward lower multiplicity events. Furthermore, the flow coefficients for events with hard probes, such as jets or leading particles, do not exhibit any significant changes compared to those obtained from high-multiplicity events without any specific event selection criteria. The results are compared with hydrodynamic-model calculations, and it is found that a better understanding of the initial conditions is necessary to describe the results, particularly for low-multiplicity events.
This paper studies discrete time finite horizon life-cycle models with arbitrary discount functions and iso-elastic per period power utility with concavity parameter θ. We distinguish between the savings behavior of a sophisticated versus a naive agent. Although both agent types have identical preferences, they solve different utility maximization problems whenever the model is dynamically inconsistent. Pollak (1968) shows that the savings behavior of both agent types is nevertheless identical for logarithmic utility (θ = 1). We generalize this result by showing that the sophisticated agent saves in every period a greater fraction of her wealth than the naive agent if and only if θ ≥ 1. While this result goes through for model extensions that preserve linearity of the consumption policy function, it breaks down for non-linear model extensions.
Chronische Entzündungen und die daraus resultierenden Morbiditäten gehören zu den häufigsten Ursachen für einen frühen Tod beim Menschen. Einer der Hauptfaktoren für die Verschlechterung des Gesundheitszustands bei Patienten mit chronischen-entzündlichen Erkrankungen ist die pathologische Infiltration von Leukozyten in gesundes Gewebe, die zu Gewebeschäden und dem Fortschreiten der Krankheit führt. Das vaskuläre Endothel, das die Innenseite der Blutgefäße auskleidet, spielt eine entscheidende Rolle bei der Entzündungsreaktion, da es als Schnittstelle für die Interaktion mit Leukozyten fungiert, um die Extravasation von Leukozyten aus dem Blutstrom in das Gewebe zu ermöglichen. Die Adhäsion von Leukozyten an die Zellen des Endothels wird dabei hauptsächlich durch die von Zytokinen ausgelösten pro-inflammatorischen NFκB- und AP-1-Signalkaskaden ermöglicht, die die Hochregulierung der wichtigsten endothelialen Adhäsionsmoleküle – ICAM-1, VCAM-1 und E-Selektin – bewirken. Eine Klasse von Wirkstoffen, die für ihre entzündungshemmenden Eigenschaften und ihren Nutzen bei der Behandlung chronischer Entzündungskrankheiten bekannt sind, sind die Mikrotubuli-bindenden-Substanzen (microtubule-targeting-agents; MTAs), die nachweislich auch den Entzündungszustand in den Zellen des Endothels und die Leukozyten-Adhäsionskaskade beeinflussen können. MTAs lassen sich in Mikrotubuli-Destabilisatoren, die eine Depolymerisation des Mikrotubuli-Zytoskeletts bewirken, und Mikrotubuli-Stabilisatoren, die die Depolymerisation der Mikrotubuli verhindern, unterteilen. Die zugrundeliegenden biomolekularen Vorgänge und Wirkungen, die die MTAs auf die Zellen des Gefäßendothels haben, und wie sie die Adhäsionskaskade der Leukozyten beeinflussen, sind jedoch weitgehend unbekannt.
Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen des neuartigen Mikrotubuli-Destabilisators Prätubulysin, eines Vorläufers der Tubulysine, die ursprünglich in Stämmen des Myxobakteriums Angiococcus disciformis entdeckt wurden, auf die entzündlichen Prozesse zu untersuchen, die die Leukozyten-adhäsion in TNF-aktivierten primären Endothelzellen aus der menschlichen Nabelschnurvene (HUVECs) ermöglichen. Zusätzlich wurden auch die Auswirkungen der bereits klinisch etablierten Mikrotubuli-Destabilisatoren Colchicin und Vincristin sowie des Mikrotubuli-Stabilisators Paclitaxel untersucht.
Das entzündungshemmende Potenzial von Prätubulysin wurde daher zunächst in vivo in einem Imiquimod-induzierten psoriasiformen Dermatitis-Mausmodell getestet, wobei sich zeigte, dass Prätubulysin den Entzündungszustand deutlich verringert. Um zu beweisen, dass der entzündungshemmende Effekt mit einer verringerten Interaktion von Leukozyten mit dem Endothel zusammenhängt, wurde die Wirkung von Prätubulysin in vivo mittels Intravitalmikroskopie des TNF-aktivierten Kremaster-Muskels der Maus untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Behandlung mit Prätubulysin zu einer signifikant verringerten Adhäsion von Leukozyten an die Zellen des Gefäßendothels führte. Die verringerte Adhäsion von Leukozyten an Endothelzellen wurde auch in der in vitro Umgebung bestätigt, indem die Adhäsion von Leukozyten unter Flussbedingungen getestet wurde. Mittels Durchflusszytometrie, Western-Blot-Analyse, sowie qRT-PCR-Analyse der jeweiligen mRNA-Level konnte gezeigt werden, dass die verringerten Leukozyten-Interaktionen auf der verringerten Expression der Zelladhäsionsmoleküle ICAM-1 und VCAM-1 sowie teilweise von E-Selektin nach Behandlung mit Prätubulysin, Vincristin und Colchicin beruhen, wobei Paclitaxel keine signifikanten hemmenden Auswirkungen hatte. Weitere Untersuchungen des Einflusses von Prätubulysin auf die NFκB- und AP-1-Signalübertragung zeigten, dass diese intrazellulären Signalkaskaden durch Prätubulysin nicht behindert werden, wobei NFκB und AP-1 weitgehend in den Promotoren der Zelladhäsionsmoleküle angereichert waren, wie durch Chromatin-Immunpräzipitation nachgewiesen wurde. Darüber hinaus induzierte die Behandlung mit Prätubulysin die Aktivität der NFκB-induzierenden Kinase IKK und führte zu einem signifikanten Anstieg der Aktivität der AP-1 Upstream-Kinase JNK, wie eine Western Blot Analyse ergab. Die Prüfung der Transkriptionsaktivität von NFκB und AP-1 in Reportergen Assays zeigte, dass insbesondere die Mikrotubuli-Destabilisatoren die Promotoraktivität dieser Transkriptionsfaktoren in einer konzentrationsabhängigen Weise verringerten. Weitere Tests zur Abhängigkeit der durch Prätubulysin induzierten Hemmung der Zelladhäsionsmoleküle von der Aktivität der JNK zeigten, dass die Hemmung empfindlich auf die Aktivität dieser Kinase reagiert. Es konnte gezeigt werden, dass die Inhibition der Aktivität der JNK die Expression der Zelladhäsionsmoleküle durch die Behandlung mit Prätubulysin auf mRNA und Proteinebene wiederherstellt. Mit Hilfe der Chromatin-Immunpräzipitation konnte weiterhin gezeigt werden, dass die Behandlung mit Prätubulysin zunächst die Assoziation des Bromodomänen-enthaltenden Proteins 4 mit den Promotoren/Genen von ICAM-1 und VCAM-1 erhöhte, aber zu einem behandlungszeitabhängigen Rückgang der Anreicherung führte. Darüber hinaus wurde durch die Behandlung mit Prätubulysin auch der Abbau dieses Proteins leicht erhöht. Durch den Einsatz eines JNK Inhibitors konnte gezeigt werden, dass die Verdrängung des Bromodomänen-enthaltenden Proteins 4 von icam-1 und vcam-1, sowie der erhöhte Abbau dieses Faktors auch von der Aktivität der JNK abhängig sind. Die Verdrängung des Bromodomänen-enthaltenden Proteins 4 induzierte auch das Vorhandensein von repressiven Chromatinmarkierungen in den Genen von ICAM-1 und VCAM-1. Die Prüfung der Anreicherung der RNA-Polymerase II an den Promotoren/Genen von ICAM-1 und VCAM-1 zeigte jedoch auch eine behandlungszeitabhängige differentielle Anreicherung dieser Polymerase, wobei die Anreicherung nach kurzen Behandlungszeiten reduziert war, sich nach mittleren Behandlungszeiten erholte und nach längeren Behandlungszeiten wieder stark reduziert war. Die anschließende Prüfung der Bedeutung des Bromodomänen-enthaltenden Proteins 4 für die Expression von ICAM-1 und VCAM-1 durch Knock-down-Experimente ergab, dass das vcam-1 Gen durch Knock-down dieses Proteins unterdrückt, das icam-1 Gen jedoch induziert wird. Dies deutet auf das Vorhandensein zusätzlicher Faktoren hin, die auch auf die Aktivität der JNK reagieren und neben dem Bromodomänen-enthaltenden Proteins 4 die Transkriptionsverlängerung des icam-1 Gens bewirken.
Research on the human and animal microbiome has become increasingly important in recent years. It is now widely accepted the gut microbiome is of crucial importance to health, as it is involved in a large number of physiological processes. The term ‘microbiome’ refers to the all living microorganisms including their genes and metabolites in a defined environment, while the specific composition of microorganisms consisting of bacteria, archaea and protozoa is referred to as the ‘microbiota’ (Lane-Petter, 1962; Lederberg and McCray, 2001).
In recent years, research has focused on various of these communities in the soil (Fierer, 2017), water (Sunagawa et al., 2015), air (Leung et al., 2014) and especially in the human gut. However, this topic is also becoming increasingly relevant for the conservation of endangered species. In the face of global mass extinctions and the listing of over 42,000 animal species as ‘critically endangered’, conservation breeding programmes are more important than ever (Díaz et al., 2019; IUCN, 2022). The responsibility for these tasks lies with zoological institutions, which are dedicated to animal conservation and the continuous monitoring of animal welfare. Microbiome research offers a non-invasive method to support species conservation. By analysing faecal samples, microbial markers can be identified that provide important information about the health status and reproductive cycle of animals (Weingrill et al., 2004; Antwis et al., 2019). Zoological facilities also provide an ideal research environment for comparing individuals from different habitats. In addition, all necessary metadata such as age, sex, kinship or medical treatment are documented and can be used for the analysis.
This is the starting point for this thesis. In order to identify such microbial markers, it is necessary to understand the microbiome of a variety of animal species. The first aim is therefore to characterise the faecal microbiota of 31 mammalian species, focusing on herbivores and carnivores. It could be shown that they differ significantly in terms of both microbial diversity and microbiota composition. Herbivorous species express a very diverse microbial composition, consisting mainly of cellulose-degrading taxa of the families Fibrobacteraceae or Spirochaetaceae. In contrast, the microbiota of carnivorous species is less diverse and is dominated by protein-degrading Fusobacteriaceae and Clostridiaceae. In addition, this thesis proves that the microbiota of herbivorous species is highly consistent, whereas the microbiota of carnivorous species is highly variable. The results of this study provide important insights for the sampling scheme of future projects. Especially when analysing carnivorous species, single samples are not sufficient to capture the full variability of the microbiome.
These results lead to the question of whether this variability can be explained by daily fluctuations in the individual microbiome and whether this can be used to distinguish between species or individuals. Using individual longitudinal data and a combined approach of clustering algorithms and dynamic time warping, it is shown that such a distinction is possible at the species and individual level. This was confirmed for both a carnivorous (Panthera tigris) and a herbivorous (Connochaetes taurinus) species. These results confirm the influence of the host individual on the faecal microbiota, in addition to the often described influence of diet (Ley et al., 2008a; Kartzinel et al., 2019).
Based on the knowledge gained from these studies, a methodology has been developed that will enable the conservation of species in the field to be supported by microbiome research in the future. The focus here lays on the identification of host-specific metadata based on the faecal microbiota. The developed regression model is able to distinguish between carnivorous, herbivorous and omnivorous hosts with up to 99% accuracy. In addition, a more accurate phylogenetic classification of the family (Canidae, Felidae, Ursidae, Herpestidae) can be made for carnivorous hosts. For herbivorous hosts, the model can predict the respective digestive system with up to 100% accuracy, distinguishing between ruminants, hindgut fermenters and a simple digestive system. The acquisition of host-specific metadata from an unknown faecal sample is an important step towards establishing microbiome research in species conservation. Field studies in particular will benefit from such new methods. Usually, costly microsatellite analysis and high-quality host DNA are required to obtain host-specific information from faecal samples. The newly developed method offers a less costly and labour-intensive alternative to conventional techniques and opens up a more accessible field for microbiome research in the field.
The EU Commission proposed a regulation on artificial intelligence (AI) on 21 April 2021, which categorizes the use of AI in “social credit” as a prohibited application. This paper examines the definition and structure of the Social Credit System in China, which comprises various systems operating at different levels and sectors. The analysis focuses on two main subsystems: the database and one-stop inquiry platform for financial credit records, and the social governance tool designed to facilitate legal and political compliance. The development of the commercial customer credit reference is also explored. This paper further discusses the impacts and concerns associated with the implementation of the Chinese social credit system to raise awareness. The objective is to offer insights from the existing system and contribute to the ongoing discussion on regulating AI applications in social credit within the EU.
The genus Legua Walker, 1870 comprises only two known species from Central America and Brazil, with a notable scarcity of collected specimens. Herein, we provide a new contribution to our knowledge of the distribution of Legua rosea Amédégnato and Poulain, 1986 (Romaleinae: Leguini), that has a restricted distribution in Brazil, based on entomological collection data and social media information. Our records emphasize the importance of natural history collections and new tools for biodiversity studies.
ZooBank registration. urn:lsid:zoobank.org:pub:17E0802B-A389-4983-AC74-21B51197F557
The subfamily Prosympiestinae (Heteroptera: Aradidae) is revised for New Zealand. Three genera and thirteen species are recognized. Five species are described as new: Neadenocoris centralis Larivière and Larochelle new species, Neadenocoris hoarei Larivière and Larochelle new species, Neadenocoris northlandicus Larivière and Larochelle new species, Neadenocoris pseudovatus Larivière and Larochelle new species, Neadenocoris wellingtonensis Larivière and Larochelle new species. One new synonymy is established: Neadenocoris reflexus Usinger and Matsuda, 1959 becomes a junior synonym of Neadenocoris acutus Usinger and Matsuda, 1959. A revision of all taxa is provided. Descriptions, identification keys, illustrations of male parandria, habitus photos, distributional data and maps are given. Extensive information on biology is included for each species.
ZooBank registration. urn:lsid:zoobank.org:pub:BFF9716E-100D-492F-8F11-6F8EFBADF940
The small, eyeless beetles of the genus Anillinus Casey (Coleoptera: Carabidae: Trechinae: Anillini) comprise a diverse, ubiquitous, but poorly known component of insect biodiversity in the southeastern United States. Their limited dispersal capabilities make them ideal subjects for biogeography, but taxonomic problems and undescribed species diversity hamper such studies. In this paper, we redescribe four enigmatic species, Anillinus docwatsoni Sokolov and Carlton, Anillinus elongatus Jeannel, Anillinus pecki Giachino, and Anillinus turneri Jeannel, and consider their relationships. The elongatus species group is revised, with descriptions of four newly discovered species, Anillinus arenicollis Harden and Caterino, new species, Anillinus montrex Harden and Caterino, new species, Anillinus pittsylvanicus Harden and Caterino, new species, and Anillinus uwharrie Harden and Caterino, new species. Two species previously considered part of the elongatus group are determined to not belong here, Anillinus cavicola Sokolov and Anillinus turneri Jeannel. The exact placement of A. turneri remains uncertain, but it shares some character states with the sinuaticollis group. We erect the pecki group for A. docwatsoni and A. pecki, which are likely sister species. We provide a key to the eastern species groups of Anillinus and the species of the elongatus and pecki species groups. Anillinus pecki is broadly distributed in the southern Appalachian Mountains northeast of the French Broad River basin, while A. docwatsoni is apparently endemic to the Hickory Nut Gorge in western North Carolina. Anillinus pecki is reported for the first time from Tennessee and Virginia. All members of the elongatus group have small geographic ranges and are difficult to sample without special techniques, hinting that many more species await discovery in the densely populated Piedmont region of North Carolina, where natural habitats are rapidly being lost. Our sampling was not dense enough to test biogeographic hypotheses, but distributions of the elongatus group species suggest that hydrochory might have played an important role in passive dispersal and reproductive isolation. These taxonomic contributions will facilitate future studies on the genus and serve to highlight the rich insect biodiversity that remains to be discovered in the southeastern United States.
ZooBank registration. urn:lsid:zoobank.org:pub:DE12672F-A328-41A3-90E2-EE62ABDD5ECF
Anthrenus (Nathrenus) peacockae (Coleoptera: Dermestidae: Megatominae), a new species from Pakistan
(2024)
A new species, Anthrenus (Nathrenus) peacockae Holloway (Coleoptera: Dermestidae: Megatominae) from Pakistan is described and compared with A. narani Háva and Ahmed, 2014, the most similar species. Images of the habitus, ventrites, antenna, aedeagus, sternites VIII and IX are presented. Anthrenus peacockae is only the third species in the subgenus Nathrenus Casey, 1900 to be recorded from Pakistan.
ZooBank registration. urn:lsid:zoobank.org:pub:F68C53E2-3BCF-4F6B-A838-A14EE2FA4B66
Anthrenus (Anthrenus) querneri (Coleoptera: Dermestidae: Megatominae), a new species from Austria
(2024)
A new species, Anthrenus (Anthrenus) querneri Holloway (Coleoptera: Dermestidae: Megatominae) from Austria is described and compared with A. pimpinellae (Fabricius, 1775), the most similar species. Images of the habitus, ventrites, antenna, aedeagus, and sternite IX are presented. Anthrenus querneri represents the 26th species belonging to the Palaearctic Anthrenus pimpinellae complex.
ZooBank registration. urn:lsid:zoobank.org:pub:EF3828C0-DDD2-4619-9F86-BC8626522465
Eucnemis Ahrens, 1812 (Coleoptera: Eucnemidae: Eucneminae: Eucnemini) is reviewed from the Nearctic region. Eucnemis americanus Horn is redescribed and illustrated and a new species, Eucnemis piceous Muona and Otto, is described and illustrated from Ontario, Canada and the United States from Wisconsin south to Kentucky, east to Massachusetts and West Virginia, north to Connecticut and Rhode Island. Thus, E. americanus is restricted to the western coastline of northern North America from northern California to northern Washington. A key is provided for the two species.
ZooBank registration. urn:lsid:zoobank.org:pub:00D66817-BDB5-4AEF-B703-CFA479510B81
The production of K∗(892)± meson resonance is measured at midrapidity (|y|<0.5) in Pb−Pb collisions at √sNN=5.02 TeV using the ALICE detector at the CERN Large Hadron Collider. The resonance is reconstructed via its hadronic decay channel K∗(892)±→K0Sπ±. The transverse momentum distributions are obtained for various centrality intervals in the pT range of 0.4−16 GeV/c . Measurements of integrated yields, mean transverse momenta, and particle yield ratios are reported and found to be consistent with previous ALICE measurements for K∗(892)0 within uncertainties. The pT-integrated yield ratio 2K∗(892)±/(K++K−) in central Pb−Pb collisions shows a significant suppression at a level of 9.3σ relative to pp collisions. Thermal model calculations result in an overprediction of the particle yield ratio. Although both hadron resonance gas in partial chemical equilibrium (HRG-PCE) and music + smash simulations consider the hadronic phase, only HRG-PCE accurately represents the measurements, whereas music + smash simulations tend to overpredict the particle yield ratio. These observations, along with the kinetic freeze-out temperatures extracted from the yields measured for light-flavored hadrons using the HRG-PCE model, indicate a finite hadronic phase lifetime, which decreases with increasing collision centrality percentile. The pT-differential yield ratios 2K∗(892)±/(K++K−) and 2K∗(892)±/(π++π−) are presented and compared with measurements in pp collisions at √s=5.02 TeV. Both pa rticle ratios are found to be suppressed by up to a factor of five at pT<2.0 GeV/c in central Pb−Pb collisions and are qualitatively consistent with expectations for rescattering effects in the hadronic phase. The nuclear modification factor (RAA) shows a smooth evolution with centrality and is found to be below unity at pT>8 GeV/c, consistent with measurements for other light-flavored hadrons. The smallest values are observed in most central collisions, indicating larger energy loss of partons traversing the dense medium.
Zukunft betrifft alle Lebewesen - dennoch ist das Nachdenken über Zukünftiges etwas genuin Menschliches: Literatur kann dieses Nachdenken, diese Vorfreude, diese Sorgen antizipieren, materialisieren und erfahrbar machen. Sie bietet eine Leinwand für die Fragen nach der Konstruktion von Zukunft und ihrer Interdependenz zu Vergangenheit und Gegenwart. Damit verbundene Reflexionen reichen von den Folgen des Klimawandels über die Bewältigung persönlicher und gesellschaftlicher Krisen bis hin zur Auseinandersetzung mit technischen Entwicklungen. Texte - im weitesten Sinne - gestalten Möglichkeitsräume ungewisser Zukünfte aus. Daher stehen die Geisteswissenschaften in der Verantwortung, das vorhandene Potenzial auszuloten. Dieser Band ist das Ergebnis des 13. Studierendenkongresses der Komparatistik mit dem Thema "Literatur & Zukunft", der am 27. und 28. Mai 2022 an der Bergischen Universität Wuppertal stattgefunden hat und Beiträge einer neuen Generation von Literaturwissenschaftler:innen versammelt.
Zukunft betrifft alle Lebewesen - dennoch ist das Nachdenken über Zukünftiges etwas genuin Menschliches: Literatur kann dieses Nachdenken, diese Vorfreude, diese Sorgen antizipieren, materialisieren und erfahrbar machen. Sie bietet eine Leinwand für die Fragen nach der Konstruktion von Zukunft und ihrer Interdependenz zu Vergangenheit und Gegenwart. Damit verbundene Reflexionen reichen von den Folgen des Klimawandels über die Bewältigung persönlicher und gesellschaftlicher Krisen bis hin zur Auseinandersetzung mit technischen Entwicklungen. Texte - im weitesten Sinne - gestalten Möglichkeitsräume ungewisser Zukünfte aus. Daher stehen die Geisteswissenschaften in der Verantwortung, das vorhandene Potenzial auszuloten.
Konservativ, feministisch, schuldig? : Genderkonzepte in zwei Gedichten von Marie Luise Kaschnitz
(2024)
Marie Luise Kaschnitz' Haltung in Bezug auf Genderkonventionen und -rollen ist ambivalent. Das untersuche ich an zwei Gedichten. Das frühe Gedicht "Grabstele" (1936) zeigt ein stereotypisierendes Genderdenken, das sich auf Oberflächlichkeiten beschränkt. Kaschnitz hat das Gedicht später kritisiert und sich Gedanken über ihre eigene Haltung gemacht. Trotzdem lässt sich auch in "Grabstele" eine subversive Tendenz festmachen, die Sprechinstanz ist nämlich in Bezug auf Gender unterdeterminiert. Kaschnitz imaginierte sie zwar später als weiblich, im Text ist das aber nicht so festgelegt. Der Aufruf zu Subversion und Ungehorsam der Frauen ist im zweiten untersuchten Gedicht "Frauenfunk" (1972) stärker und expliziter. Das liegt unter anderem am historischen Kontext, dieses Gedicht wurde durch den Feminismus geprägt. Beiden Gedichten gemeinsam ist ein essentialistisches Genderkonzept mit bürgerlichen Genderrollen, das sich durch Kaschnitz' Werk zieht.
Als ein Genre, welches Zukunftsvisionen entwirft, bietet Science Fiction eine alternative Welt zu der unseren, in welcher binäre Denkstrukturen stereotype Bilder prägen. So imaginiert Ursula K. Le Guins Roman "The Left Hand of Darkness" (1969) eine androgyne Gesellschaft. Und sowohl Vandana Singhs Erzählung "Of Love and Other Monsters" (2007) als auch Nnedi Okorafors Roman "Lagoon" (2014) erschaffen eine form- und geschlechtswandelnde Spezies von Außerirdischen. Den Erzählungen gelingt es, neue Welten zu entwerfen, die fluide Identitäten reflektieren. Sie geben Anlass dazu, die binären Denkstrukturen unserer Gesellschaft zu hinterfragen und alternative Gesellschaftsformen zu denken. Sie geben außerdem einen Hinweis darauf, in welcher Weise sich der Umgang mit binären Denkstrukturen seit der Veröffentlichung von "The Left Hand of Darkness" entwickelt hat und inwiefern es innerhalb der Literatur und unserer Gesellschaft möglich ist, diese zu transformieren.
Jeanette Winterson's newest novel "Frankissstein: A Love Story" revolves around technological innovation and its effects on human development. The book's examinations feature trans* character Ry Shelley and transhumanist Victor Stein who interprets Ry's transitioned body as a metaphor for his ideal transhumanist future. This metaphor is based on three main textually conceptualized similarities between trans* identity and transhumanism: a hybridity in Ry's gender identity and embodiment as well as in a transhumanist vision of future human identity, the dissolution of biological determinism and the autonomy to change one's body, associated with recent technological advancement. The novel characterizes this metaphorization process as questionable, positing it with a character who represents not just the Frankenstein archetype but a possibly metaphysical, non-human entity. However, despite this inherent critique of harmful practices of objectification and exploitation of trans* people, "Frankissstein" ultimately reproduces similar practices in other aspects of its trans* representation.
Long- and short-range correlations for pairs of charged particles are studied via two-particle angular correlations in pp collisions at s√=13 TeV and p−Pb collisions at sNN−−−√=5.02 TeV. The correlation functions are measured as a function of relative azimuthal angle Δφ and pseudorapidity separation Δη for pairs of primary charged particles within the pseudorapidity interval |η|<0.9 and the transverse-momentum interval 1<pT<4 GeV/c. Flow coefficients are extracted for the long-range correlations (1.6<|Δη|<1.8) in various high-multiplicity event classes using the low-multiplicity template fit method. The method is used to subtract the enhanced yield of away-side jet fragments in high-multiplicity events. These results show decreasing flow signals toward lower multiplicity events. Furthermore, the flow coefficients for events with hard probes, such as jets or leading particles, do not exhibit any significant changes compared to those obtained from high-multiplicity events without any specific event selection criteria. The results are compared with hydrodynamic-model calculations, and it is found that a better understanding of the initial conditions is necessary to describe the results, particularly for low-multiplicity events.
The inclusive production of the charm-strange baryon Ω0c is measured for the first time via its semileptonic decay into Ω−e+νe at midrapidity (|y| < 0.8) in proton–proton (pp) collisions at the centre-of-mass energy √s = 13 TeV with the ALICE detector at the LHC. The transverse momentum (pT) differential cross section multiplied by the branching ratio is presented in the interval 2 < pT < 12 GeV/c. The branching-fraction ratio BR(Ω0c → Ω−e+νe)/BR(Ω0c → Ω−π+) is measured to be 1.12 ± 0.22 (stat.) ± 0.27 (syst.). Comparisons with other experimental measurements, as well as with theoretical calculations, are presented.
The inclusive production of the charm-strange baryon Ω0c is measured for the first time via its semileptonic decay into Ω−e+νe at midrapidity (|y| < 0.8) in proton–proton (pp) collisions at the centre-of-mass energy √s = 13 TeV with the ALICE detector at the LHC. The transverse momentum (pT) differential cross section multiplied by the branching ratio is presented in the interval 2 < pT < 12 GeV/c. The branching-fraction ratio BR(Ω0c → Ω−e+νe)/BR(Ω0c → Ω−π+) is measured to be 1.12 ± 0.22 (stat.) ± 0.27 (syst.). Comparisons with other experimental measurements, as well as with theoretical calculations, are presented.
The knowledge of the material budget with a high precision is fundamental for measurements of direct photon production using the photon conversion method due to its direct impact on the total systematic uncertainty. Moreover, it influences many aspects of the charged-particle reconstruction performance. In this article, two procedures to determine data-driven corrections to the material-budget description in ALICE simulation software are developed. One is based on the precise knowledge of the gas composition in the Time Projection Chamber. The other is based on the robustness of the ratio between the produced number of photons and charged particles, to a large extent due to the approximate isospin symmetry in the number of produced neutral and charged pions. Both methods are applied to ALICE data allowing for a reduction of the overall material budget systematic uncertainty from 4.5% down to 2.5%. Using these methods, a locally correct material budget is also achieved. The two proposed methods are generic and can be applied to any experiment in a similar fashion.
Diese Arbeit hatte das Ziel, die Größe einer DVT-Aufnahme (FOV) mit der Größe der durch die Indikationsstellung definierten Region (ROI) zu vergleichen. Durch eine speziell dafür entwickelte Software sollten Messungen in den Datensätzen ermöglicht werden. Die dazu verwendeten 332 Datensätze wurden zufallsverteilt aus den mit einem Orthophos SL-3D DVT-Gerät der Firma Dentsply Sirona in der Poliklinik für zahnärztliche Chirurgie und Implantologie des ZZMK (Carolinum) in Frankfurt angefertigten Röntgenaufnahmen selektiert.
Es wurde die Auswertungssoftware ExRoi entwickelt, mit der die Werte des axialen Durchmessers, die Höhe (vertikale Dimension) sowie die Distanz der Mittelpunkte von FOV und ROI direkt in den Datensätzen bestimmt werden konnten. Zusätzlich wurde festgehalten, welche rechtfertigenden Indikationen gestellt und welche Auflösungsmodi verwendet wurden.
Die Stichprobe bestand aus Aufnahmen mit einem axialen Durchmesser von 8 cm [VOL 1] (n= 76, entsprechend 46,39%), 5 cm Durchmesser [VOL 2] (n = 102, entsprechend 30,72%) und 11 cm Durchmesser [VOL 3] (n= 154, entsprechend 22,89%). 95,18% der Aufnahmen wurden im HD-Modus mit laut Herstellerangaben vier Mal so vielen Aufnahmen im Vergleich zum SD-Modus angefertigt. Hauptindikationen waren Implantat Planung (45,1%) und Planungen komplizierter Zahn-Extraktionen (25,5%).
Die Messungen zum Vergleich des axialen Durchmessers zeigten, dass bei Verwendung des VOL 2 die ROI im Mittel den größten Anteil der FOV nutzt (78,52 %), den kleinsten Anteil nutzt durchschnittlich VOL 1 (56,04 %). Dazwischen liegt VOL 3 (69,12 %). In der Vertikalen nutzt die ROI von VOL 3 mittelwertig den größten Anteil der FOV (81,87 %), den kleinsten Mittelwert hat VOL 1 (58,76 %). VOL 2 liegt zwischen diesen Werten (64,47 %).
In allen Fällen war das FOV größer als die ROI und die ROI lag im Bereich des gewählten FOV.
Die Mittelpunkte von FOV und ROI lagen im Mittel in der axialen Ebene in Abhängigkeit vom gewählten Volumen um rund 9-13 mm auseinander, in der coronalen und sagittalen Ebene um rund 5-6mm.
Aus diesen Ergebnissen kann für das verwendete Gerät eine gute Trefferquote für die ROI abgeleitet werden. Höhe und Durchmesser des FOV hätten in den meisten Fällen kleiner gewählt werden können, liegen aber angesichts der vorhandenen Auswahl-Optionen des Röntgengeräts zur Dimensionierung der Volumina in einem akzeptablen Bereich.
The strong force is one of the four fundamental interactions, and the theory of it is called Quantum Chromodynamics (QCD). A many-body system of strongly interacting particles (QCD matter) can exist in different phases depending on temperature (T) and baryonic chemical potential (µB). The phases and transitions between them can be visualized as µB−T phase diagram. Extraction of the properties of the QCD matter, such as compressibility, viscosity and various susceptibilities, and its Equation of State (EoS) is an important aspect of the QCD matter study. In the region of near-zero baryonic chemical potential and low temperatures the QCD matter degrees of freedom are hadrons, in which quarks and gluons are confined, while at higher temperatures partonic (quarks and gluons) degrees of freedom dominate. This partonic (deconfined) state is called quark-gluon plasma (QGP) and is intensively studied at CERN and BNL. According to lattice QCD calculations at µB=0 the transition to QGP is smooth (cross-over) and takes place at T≈156 MeV. The region of the QCD phase diagram, where matter is compressed to densities of a few times normal nuclear density (µB of several hundreds MeV), is not accessible for the current lattice QCD calculations, and is a subject of intensive research. Some phenomenological models predict a first order phase transition between hadronic and partonic phases in the region of T≲100 MeV and µB≳500 MeV. Search for signs of a possible phase transition and a critical point or clarifying whether the smooth cross-over is continuing in this region are the main goals of the near future explorations of the QCD phase diagram.
In the laboratory a scan of the QCD phase diagram can be performed via heavy-ion collisions. The region of the QCD phase diagram at T≳150 MeV and µB≈0 is accessible in collisions at LHC energies (√sNN of several TeV), while the region of T≲100 MeV and µB≳500 MeV can be studied with collisions at √sNN of a few GeV. The QCD matter created in the overlap region of colliding nuclei (fireball) is rapidly expanding during the collision evolution. In the fireball there are strong temperature and pressure gradients, extreme electromagnetic fields and an exchange of angular momentum and spin between the system constituents. These effects result in various collective phenomena. Pressure gradients and the scattering of particles, together with the initial spatial anisotropy of the density distribution in the fireball, form an anisotropic flow - a momentum (azimuthal) anisotropy in the emission of produced particles. The correlation of particle spin with the angular momentum of colliding nuclei leads to a global polarization of particles. A strong initial magnetic field in the fireball results in a charge dependence and particle-antiparticle difference of flow and polarization.
Anisotropic flow is quantified by the coefficients vₙ from a Fourier decomposition of the azimuthal angle distribution of emitted particles relative to the reaction plane spanned by beam axis and impact parameter direction. The first harmonic coefficient v₁ quantifies the directed flow - preferential particle emission either along or opposite to the impact parameter direction. The v₁ is driven by pressure gradients in the fireball and thus probes the compressibility of the QCD matter. The change of the sign of v₁ at √sNN of several GeV is attributed to a softening of the EoS during the expansion, and thus can be an evidence of the first order phase transition. The global polarization coefficient PH is an average value of the hyperon’s spin projection on the direction of the angular momentum of the colliding system. It probes the dynamics of the QCD matter, such as vorticity, and can shed light on the mechanism of orbital momentum transfer into the spin of produced particles.
In collisions at √sNN of several GeV, which probe the region of the QCD phase diagram at T≲100 MeV and µB≳500 MeV, hadron production is dominated by u and d quarks. Hadrons with strange quarks are produced near the threshold, what makes their yields and dynamics sensitive to the density of the fireball. Thus measurement of flow and polarization, in particular of (multi-)strange particles, provides experimental constraints on the EoS, that allows to extract transport coefficients of the QCD matter from comparison of data with theoretical model calculations of heavy-ion collisions.
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Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung eines interaktionalen Simulationsmodells zum späteren Einsatz in der VR-Simulation Clasivir 2.0 (Classroom Simulator in Virtual Reality), welche in der Lehrkräftebildung eingesetzt werden soll. Das Clasivir-Simulationsmodell wurde im Rahmen eines Prototyps implementiert und zwei anderen Simulationsmodellen in einem Fragebogen entgegengestellt. Ein Simulationsmodell beschreibt im Kontext einer digitalen Schulunterrichtssimulation, wie sich SuS in der Simulation verhalten.
Die drei Simulationsmodelle wurden über zwei unterschiedliche Typen von Video-Visualisierungen, genannt Mockup-Videos, dargestellt: Zum einen über eine 2D-Darstellung aus Vogelperspektive, zum anderen über eine 3D-Darstellung, in welcher 3D-Modelle von SuS animiert wurden. Bei dem realen Simulationsmodell handelt es sich um eine Übertragung einer authentischen Videoaufzeichnung von Unterricht einer hessischen Realschule in 2D/3D-Visualisierungen. Im randomisierten Simulationsmodell führen SuS ihre Verhalten zufällig aus. Alle Modelle basieren auf zweisekündigen Intervallen. Im Falle des realen Simulationsmodells wurde dies durch Analyse aller beobachtbaren einundzwanzig SuS gewonnen, im Falle des Clasivir-Simulationsmodells wurden die Vorhersagen des Simulationsmodells übertragen. Das Simulationsmodell von Clasivir basiert auf behavior trees, stellt eine Art von künstlicher Intelligenz dar und modelliert das SuS-Verhalten größtenteils in Abhängigkeit von Lehrkrafthandlungen. Die Entwicklung des interaktionalen Simulationsmodells von Clasivir ist eine Kernkomponente dieser Arbeit. Das Simulationsmodell basiert auf empirischen Ergebnissen aus den Bereichen der Psychometrie, der pädagogischen Psychologie, der Pädagogik und Ergebnissen der Simulations-/KI-Forschung. Ziel war die Entwicklung eines Modells, das nicht nur auf normativen Vorhersagen basiert, sondern empirisch und theoretisch valide ist. Nur wenige Simulationsmodelle in Unterrichtssimulationen werden mit dieser Art von Transparenz beschrieben, was eines der Alleinstellungsmerkmale dieser Arbeit ist. Es wurden Anstrengungen unternommen die vorliegenden empirischen Ergebnisse in einen kausalen Zusammenhang zu bringen, der mathematisch modelliert wurde. Im Zentrum steht die Konzentration von SuS, welche Ein uss auf Stör-, Melde- und Antwortverhalten hat. Diese Variable wird durch andere situative und personenbezogene Variablen (im Sinne von traits) ergänzt. Wo keine direkten empirischen Ergebnisse vorlagen wurde versucht plausibles Verhalten anhand der Übertragung von Konzeptionsmodellen zu gewinnen.
Da die bisherige Verwendung der angrenzenden Begriffe rund um die Simulationsentwicklung bislang sehr inkonsistent war, wurde es notwendig diese Termini zu definieren. Hervorzuheben ist die Entwicklung einer Taxonomie digitaler Unterrichtssimulationen, die so bislang nicht existierte. Anhand dieser Taxonomie und der erarbeiteten Fachtermini wurden Simulationen in der Lehrkräftebildung auf ihre Modellierung des Simulationsmodells hin untersucht. Die Untersuchung der Simulationen simSchool und VCS war, da sie einen verwandten Ansatz zu Clasvir verfolgen, besonders ergiebig.
Nach der Generierung der Mockup-Videos wurden N=105 Studierende, N=102 davon Lehramtsstudierende, aufgefordert, in einem Online-Fragebogen zwei der Simulationsmodelle miteinander zu vergleichen. Lehramtsstudierende wurden ausgewählt, da sie die Zielgruppe der Simulation sind. Welche Modelle die Partizipantinnen verglichen, war abhängig von der Gruppe der sie zugeteilt wurden. Hierbei wurde neben den Simulationsmodellen auch die visuelle Darstellung variiert. Insbesondere wurden die Partizipantinnen darum gebeten, den Fidelitätsgrad des Simulationsmodells, also den Maßstab, wie realistisch die Partizipantinnen das Verhalten der SuS in der Simulation fanden, zu bewerten. Inferenzstatistisch bestätigte sich, dass Partizipantinnen keinen Unterschied zwischen dem realen Simulationsmodell und dem Clasivir-Simulationsmodell erkennen konnten (t=1.463, df=178.9, p=.1452), aber das randomisierte Simulationsmodell mit einer moderaten Effektstärke von d=.634 als signifikant schlechter einschätzten (t=-2.5231, df=33.581, p=.008271). Die Art der Darbietung (2D oder 3D) hatte keinen statistisch signifikanten Einfluss auf die wahrgenommene Schwierigkeit der Bewertung (z=1.2426, p=.107). Damit kann festgestellt werden, dass eine komplexe und zeitintensive 3D-Visualisierung eines Simulationsmodells bei noch nicht vorliegender Simulation nicht erforderlich ist. Das Clasivir-Simulationsmodell wird als realistisch wahrgenommen. Es kann damit empfohlen werden, es in der VR-Simulation zu verwenden.
Im Ausblick werden bereits während des Schreibens der Arbeit gemachte Entwicklungen beschrieben und Konzepte zum weiteren Einsatz der Ergebnisse entwickelt. Es wird darauf verwiesen, dass eine erste Version eines VR-Simulators entwickelt wurde (Clasivir 1.0), der jedoch rein deterministisch funktioniert und noch nicht das in dieser Arbeit entwickelte Simulationsmodell inkludiert.
Highlights
• Cryo-EM structures of the yeast low-affinity phosphate importer ScPho90
• Complementary structures reveal insights into the substrate translocation mechanism
• Comparisons with homologous transporters highlight the conserved transport mechanism
• Regulation by the SPX domain is discussed
Summary
Phosphate homeostasis is essential for all living organisms. Low-affinity phosphate transporters are involved in phosphate import and regulation in a range of eukaryotic organisms. We have determined the structures of the Saccharomyces cerevisiae phosphate importer Pho90 by electron cryomicroscopy in two complementary states at 2.3 and 3.1 Å resolution. The symmetrical, outward-open structure in the presence of phosphate indicates bound substrate ions in the binding pocket. In the absence of phosphate, Pho90 assumes an asymmetric structure with one monomer facing inward and one monomer facing outward, providing insights into the transport mechanism. The Pho90 transport domain binds phosphate ions on one side of the membrane, then flips to the other side where the substrate is released. Together with functional experiments, these complementary structures illustrate the transport mechanism of eukaryotic low-affinity phosphate transporters.
Der aus Ungarn stammende israelische Satiriker Ephraim Kishon (1924–2005) gilt als ‚Versöhnungsfigur‘ zwischen Deutschen und Jüdinnen und Juden im bundesdeutschen Nachkriegsdiskurs. Seine „israelischen Satiren“ erfreuten sich in der freien Übertragung durch Friedrich Torberg vor allem in den 1960er bis 1990er Jahren enormer Beliebtheit. Dabei wurde zunächst verdrängt, dass Kishon selbst Überlebender der Schoah war und seinen Humor als Überlebensstrategie entwickelt hatte. Bisher wurde die Bedeutung der Schoah für Kishons Schreiben nur unzureichend berücksichtigt.
Birgit M. Körner beleuchtet das Phänomen von Kishons Erfolg in der Bundesrepublik nun von drei Seiten: von der Seite des Autors und Schoah-Überlebenden Kishon, von der Seite des Mitschöpfers und Übersetzers Friedrich Torberg und von der Seite der Rezeption durch ein postnationalsozialistisches deutschsprachiges Publikum.
Im Fokus steht zunächst die Rekonstruktion von Kishons Verfolgungs- und Überlebenserfahrung anhand bisher unbekannter Akten und der Nachweis, dass sich deren Spuren in Kishons Satiren finden lassen. Kishon und Torberg konstruieren einen „israelischen Humor“, der maßgeblich auf den europäischen jüdischen Humortraditionen – dem ostjüdischen Witz und der jüdischen Tradition des literarischen Sarkasmus – sowie auf Kishons Schoah-Überleben basiert. Deutlich wird dabei Torbergs Tendenz, das deutschsprachige Publikum zu ‚schonen‘ und explizite Stellen zu streichen, u.a. um eine positive Haltung zu Israel zu fördern. Kishon selbst stand seiner Rolle als ‚Versöhnungsfigur‘ für ein westdeutsches Publikum durchaus ambivalent gegenüber.
Highlights
• The Munich Procedure, developed for p-XRF data, standardises coefficient corrections.
• It ensures consistent, reproducible data, benefiting specialists in various industries.
• The protocol, documented as R-Skript, enhances accuracy and transparency of p-XRF data.
• Establishing a common baseline fosters discussion and improves the overall understanding of p-XRF.
Abstract
The Munich Procedure, a protocol presented as R code and initially developed on the basis of archaeometric portable X-ray fluorescence (p-XRF) data, offers adaptability and standardisation to evaluate coefficient corrections. These corrections are derived from linear regressions calculated by comparing p-XRF values with laboratory chemical analyses of the same sample set. The versatility of this procedure allows collaboration and ensures consistent data structure. Not tied to specific instrumentation, this approach helps to universally improve the accuracy of p-XRF data, benefiting specialists in a variety of industries. By providing a common baseline for performance evaluation, it enables discussion across different applications.
The production of K∗(892)± meson resonance is measured at midrapidity (|y|<0.5) in Pb-Pb collisions at sNN−−−√=5.02 TeV using the ALICE detector at the LHC. The resonance is reconstructed via its hadronic decay channel K∗(892)±→K0Sπ±. The transverse momentum distributions are obtained for various centrality intervals in the pT range of 0.4-16 GeV/c. The reported measurements of integrated yields, mean transverse momenta, and particle yield ratios are consistent with previous ALICE measurements for K∗(892)0. The pT-integrated yield ratio 2K∗(892)±/(K++K−) in central Pb-Pb collisions shows a significant suppression (9.3σ) relative to pp collisions. Thermal model calculations overpredict the particle yield ratio. Although both simulations consider the hadronic phase, only HRG-PCE accurately represents the measurements, whereas MUSIC+SMASH tends to overpredict them. These observations, along with the kinetic freeze-out temperatures extracted from the yields of light-flavored hadrons using the HRG-PCE model, indicate a finite hadronic phase lifetime, which increases towards central collisions. The pT-differential yield ratios 2K∗(892)±/(K++K−) and 2K∗(892)±/(π++π−) are suppressed by up to a factor of five at pT<2 GeV/c in central Pb-Pb collisions compared to pp collisions at s√= 5.02 TeV. Both particle ratios and are qualitatively consistent with expectations for rescattering effects in the hadronic phase. The nuclear modification factor shows a smooth evolution with centrality and is below unity at pT>8 GeV/c, consistent with measurements for other light-flavored hadrons. The smallest values are observed in most central collisions, indicating larger energy loss of partons traversing the dense medium.
Anhand der Heimatkonzeption von Ernst Bloch soll der Begriff der 'Heimat' einer kritischen Betrachtung unterzogen werden. Grundlegende Merkmale in zeitlicher wie räumlicher Perspektive ausmachend, formuliert Bloch ein Heimatkonzept, das jenseits abgrenzender Selbst-Fremd-Dichotomien eine Zukunftsperspektive entwirft, die durch das Handeln gesellschaftlicher wie individueller Akteur:innen erst erreicht werden muss. Zusammen mit dem Raumkonzept der 'Nicht-Orte' von Marc Augé werden in Vicki Baums "Menschen im Hotel" (1929) Potenziale zukünftiger Heimatkonstruktionen nachgespürt und analysiert.
Der vorliegende Aufsatz befasst sich mit der Frage nach der Bedeutung von Zukunft aus Sicht des Mittelalters. Als Grundlage dienen hierfür Auszüge aus dem "Prosa-Lancelot" sowie Strickers "Daniel von dem blühenden Tal", da sich an Auszügen dieser Texte exemplarisch das Wirken von 'Zukunft' im mittelalterlichen Erzähltext illustrieren lässt. Die aus der Analyse gewonnenen Thesen werden mit der modernen Definition des Zukunftsbegriffes nach Lucian Hölscher zusammengeführt und diskutiert. Über den Weg der Raum-Zeit-Gefüge wird abschließend dargelegt, inwiefern sich die Zukunftsvorstellungen innerhalb der mittelalterlichen Literatur entwickelt haben und wie sich diese in ihrer Darstellung unterscheiden.
Tree-related microhabitats (TReMs) have been proposed as important indicators of biodiversity to guide forest management. However, their application has been limited mostly to temperate ecosystems, and it is largely unknown how the diversity of TReMs varies along environmental gradients. In this study, we assessed the diversity of TReMs on 180 individual trees and 46 plots alongside a large environmental gradient on Kilimanjaro, Tanzania. We used a typology adjusted to tropical ecosystems and a tree-climbing protocol to obtain quantitative information on TreMs on large trees and dense canopies. We computed the diversity of TReMs for each individual tree and plot and tested how TReM diversity was associated with properties of individual trees and environmental conditions in terms of climate and human impact. We further used non-metric multidimensional scaling (NMDS) to investigate the composition of TReM assemblages alongside the environmental gradients. We found that diameter at breast height (DBH) and height of the first branch were the most important determinants of TReM diversity on individual trees, with higher DBH and lower first branch height promoting TReM diversity. At the plot level, we found that TReM diversity increased with mean annual temperature and decreased with human impact. The composition of TReMs showed high turnover across ecosystem types, with a stark difference between forest and non-forest ecosystems. Climate and the intensity of human impact were associated with TReM composition. Our study is a first test of how TReM diversity and composition vary along environmental gradients in tropical ecosystems. The importance of tree size and architecture in fostering microhabitat diversity underlines the importance of large veteran trees in tropical ecosystems. Because diversity and composition of TReMs are sensitive to climate and land-use effects, our study suggests that TReMs can be used to efficiently monitor consequences of global change for tropical biodiversity.
Neurodevelopmental psychiatric disorders (NPDs) like attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), autism spectrum disorder (ASD), and schizophrenia, affect millions of people worldwide. Despite recent progress in NPD research, much remains to be discovered about their underpinnings, therapeutic targets, effects of biological sex and age. Risk factors influencing brain development and signalling include prenatal inflammation and genetic variation. This dissertation aimed to build upon these findings by combining behavioural, molecular, and neuromorphological investigations in mouse models of such risk factors, i.e. maternal immune activation (MIA), neuron-specific overexpression (OE) of the cytoplasmatic isoforms of the RNA-binding protein RBFOX1, and neuronal deletion of the small Ras GTPase DIRAS2.
Maternal infections during pregnancy pose an increased risk for NPDs in the offspring. While viral-like MIA has been previously established elsewhere, this study was the first in our institution to implement the model. I validated NPD-relevant deficits in anxiety- and depression-like behaviours, as well as dose- and sex-specific social deficits in mouse offspring following MIA in early gestation. Proteomic analyses in embryonic and adult hippocampal (HPC) synaptoneurosomes highlighted novel and known targets affected by MIA. Analysis of the embryonic dataset implicated neurodevelopmental disruptions of the lipid, polysaccharide, and glycoprotein metabolism, important for proper membrane function, signalling, and myelination, for NPD-pertinent sequelae. In adulthood, the observed changes encompassed transmembrane trafficking and intracellular signalling, apoptosis, and cytoskeletal organisation pathways. Importantly, 50 proteins altered by MIA in embryonic and adult HPC were enriched in the NPD-relevant synaptic vesicle cycle. A persistently upregulated protein cluster formed a functional network involved in presynaptic signalling and proteins downregulated in embryos but upregulated in adults by MIA were correlated with observed social deficits. 49/50 genes encoding these proteins were significantly associated with NPD- and comorbidity-relevant traits in human phenome-wise association study data for psychiatric phenotypes. These findings highlight NPD-relevant targets for future study and early intervention in at-risk individuals. MIA-evoked changes in the neuroarchitecture of the NPD-relevant HPC and prefrontal cortex (PFC) of male and female mice highlighted sex- and region-specific alterations in dendritic and spine morphology, possibly underlining behavioural phenotypes.
To further investigate genetic risk factors of NPDs, I performed a study based on the implications of RBFOX1’s pleiotropic role in neuropsychiatric disorders and previous preclinical findings. Cytoplasmatic OE of RBFOX1, which affects the stability and translation of thousands of targets, was used to disseminate its role in morphology and behaviour. RBFOX1 OE affected dendritic length and branching in the male PFC and led to spine alterations in both PFC and HPC. Due to previously observed ASD-like endophenotypes in our Rbfox1 KO mice and the importance of gene × environment effects on NPD susceptibility, I probed the interaction of cytoplasmatic OE and a low-dose MIA on offspring. Both RBFOX1 OE alone and with MIA led to increased offspring loss during the perinatal period. Preliminary data suggested that RBFOX1 OE × MIA might increase anxiety- and anhedonia-like behaviours. Morphological changes in the adult male OE HPC and PFC suggested increased spine density and reduced dendritic complexity. A small post-mortem study in human dorsolateral PFC of older adults did not reveal significant effects of a common risk variant on RBFOX1 abundance.
To expand upon NPD genetic risks, I evaluated the effects of a homo- (KO) or heterozygous (HET) Diras2 deletion in a novel, neuron-specific mouse model. DIRAS2’s function is largely unknown, but it has been associated with ADHD in humans and neurodevelopment in vitro. In adult mice, there were subtle sex-specific effects on behaviour, i.e. more pronounced NPD-relevant deficits in males, in keeping with human data. KO mice had subtly improved cognitive performance, while HET mice exhibited behaviours in line with core ADHD symptoms, e.g. earning difficulties (females), response inhibition deficits and hyperactivity (males), suggesting Diras2 dose-sensitivity and sex-specificity. The morphological findings revealed multiple aberrations in dendritic and spine morphology in the adult PFC, HPC, and amygdala of HET males. KOs changes in spine and dendritic morphology were exclusively in the PFC and largely opposite to those in HETs and NPD-like phenotypes. Region- and genotype-specific expression changes in Diras2 and Diras1 were observed in six relevant brain regions of adult HET and KO females, also revealing differences in the survival and morphology regulator mTOR, which might underlie observed differences.
In conclusion, the effects of MIA and partial Diras2 knockdown resembled each other in core, NPD-associated behavioural and morphological phenotypes, while cytoplasmatic RBFOX1 OE and full Diras2 KO differed from those. My findings suggest complex dose- and sex-dependent relationships between these prenatal and genetic interventions, whose NPD-relevant influences might converge onto neurodevelopmental molecular pathways. An assessment of such putative overlap, based on available data from the MIA proteomic analyses of embryonic and adult HPC, suggested the three models might be linked via downstream targets, interactions, and upstream regulators. Future studies should disseminate both distinct and shared aspects of MIA, RBFOX1, and DIRAS2 relevant to NPDs and build upon these findings.
Die vorliegende Arbeit behandelt den Vergleich zweier Geräte - „Endotrust MiFusion TLS 2“ und „Medtronic LigaSure Maryland System“ - zur endoskopischen Entnahme der Arteria radialis (RA) zur Verwendung als Bypass-Gefäß in der Herzchirurgie.
Grundsätzlich kommen in der Bypass-Chirurgie zur Herstellung eines Free-Grafts am Herzen neben der Verwendung der Thoraxarterien die Vena Saphena Magna (VSM) sowie die RA in Frage. In den aktuellen europäischen Leitlinien zur Behandlung von hochgradigen Stenosen wird die Verwendung der RA empfohlen („Class 1 Level B“-Empfehlung).
Die Frage, ob die RA für den Einsatz als Bypass-Gefäß offen oder endoskopisch entnommen werden sollte, ist in der Literatur weiterhin umstritten. In den aktuellen Leitlinien zur Behandlung von koronaren Herzkrankheiten wird aufgrund dieser insoweit uneindeutigen Studienlage keine Empfehlung ausgesprochen. Trotzdem ist die endoskopische Entnahme der RA im klinischen Alltag mittlerweile etabliert. Im Kontext dieser uneindeutigen Studienlage einerseits und der praktischen Bedeutung endoskopischer Entnahme andererseits ist es Zielsetzung der vorliegenden Arbeit, durch einen Gerätevergleich einen Beitrag zur Optimierung der endoskopischen Operationstechnik zu leisten. Es soll zudem aufgezeigt werden, inwieweit die endoskopische Entnahme der RA ein sicheres und effizientes Verfahren darstellt.
In der Literatur zum Vergleich von Operationstechniken zur Entnahme von Bypass-Gefäßen werden häufig histologische Untersuchungen angewendet. Diese ermöglichen eine zeitnahe Beurteilung der Qualität des entnommenen Grafts. Das ist auch in dieser Arbeit der wesentliche Grund dafür, dass die histologische Beurteilung der Qualität der RA als primärer Endpunkt angewendet wird. In Anlehnung an die Literatur wurde die strukturelle Integrität des Endothels und der Elastica interna beurteilt. Die histologische Beurteilung erfolgte nach Immunfluoreszenz-Bearbeitung der Proben.
Im Einklang mit der bestehenden Literatur zur Frage, ob die RA offen oder endoskopisch entnommen werden sollte, wurde in dieser Studie als sekundäre Endpunkte Kriterien bezüglich der Sicherheit und Effizienz der Entnahme verwendet. Dies betrifft das Auftreten von intra- und postoperativen Komplikationen, insbesondere im Hinblick auf neurologische Beeinträchtigungen am operierten Arm, sowie die Entnahmedauer und den operativen Aufwand zur Blutstillung.
Die in dieser Arbeit behandelte Studie wurde als prospektive, 1:1 randomisierte Studie mit zwei Gruppen mit jeweils 50 Patienten durchgeführt. Alle Operationen erfolgten im Zeitraum Januar 2017 bis Juli 2017 im Herzzentrum der Kerckhoff-Klinik Bad Nauheim.
Bezüglich der Resultate des Gerätevergleichs zeigte sich ein eindeutiges Ergebnis. Sämtliche Beurteilungskriterien, bei denen signifikante Unterschiede zwischen den beiden Gruppen aufgetreten sind, u.a. Integrität der Elastica interna, Entnahmedauer, Vorkommen von Residualblutungen, Auftreten von sensorischen Störungen fallen zugunsten des LigaSure-Systems aus.
Dabei ist unserer Meinung nach der wichtigste Einzelaspekt, dass die histologisch ermittelte Integrität der Elastica interna als Indikator für die Qualität des entnommen Grafts in der LigaSure-Gruppe signifikant besser war als in der MiFusion-Gruppe. Dagegen konnten aus der histologischen Untersuchung des Endothels keine klaren Rückschlüsse gezogen werden. Insofern besteht Unsicherheit, ob die Schädigung der Endothelschicht durch die Entnahme selbst oder durch die anschließende Präparierung der entnommenen Proben verursacht wurde.
Bezüglich der sekundären Endpunkte zeigten sich für die Mifusion-Patientengruppe im Vergleich zu anderen Studien zur endoskopischen Entnahme der RA zufriedenstellende bis gute und für die LigaSure Gruppe gute bis sehr gute Ergebnisse. Unabhängig vom verwendeten Gerät kann diese Studie deshalb als eine Bestätigung bisheriger Studien zur Vorteilhaftigkeit der endoskopischen RA-Entnahme angesehen werden. Letztlich fehlt jedoch weiterhin der Nachweis, dass eine endoskopische Entnahme unbedenklich im Hinblick auf den langfristigen kardiologischen Outcome ist. Dies bleibt zukünftiger Forschung vorbehalten.
Darüber hinaus trägt die Studie dazu bei, das klinische Erfahrungswissen über operationstechnische Details bei der Entnahme der Radialarterie zu erweitern und somit die Akzeptanz für die Verwendung der Radialarterie als Bypass-Gefäß in der koronaren Herzchirurgie zu verbessern.
Dynamic imaging of landmark organelles, such as nuclei, cell membrane, nuclear envelope, and lipid droplets enables image-based phenotyping of functional states of cells. Multispectral fluorescent imaging of landmark organelles requires labor-intensive labeling, limits throughput, and compromises cell health. Virtual staining of label-free images with deep neural networks is an emerging solution for this problem. Multiplexed imaging of cellular landmarks from scattered light and subsequent demultiplexing with virtual staining saves the light spectrum for imaging additional molecular reporters, photomanipulation, or other tasks. Published approaches for virtual staining of landmark organelles are fragile in the presence of nuisance variations in imaging, culture conditions, and cell types. This paper reports model training protocols for virtual staining of nuclei and membranes robust to cell types, cell states, and imaging parameters. We developed a flexible and scalable convolutional architecture, named UNeXt2, for supervised training and self-supervised pre-training. The strategies we report here enable robust virtual staining of nuclei and cell membranes in multiple cell types, including neuromasts of zebrafish, across a range of imaging conditions. We assess the models by comparing the intensity, segmentations, and application-specific measurements obtained from virtually stained and experimentally stained nuclei and membranes. The models rescue the missing label, non-uniform expression of labels, and photobleaching. We share three pre-trained models, named VSCyto3D, VSCyto2D, and VSNeuromast, as well as VisCy, a PyTorch-based pipeline for training, inference, and deployment that leverages the modern OME-Zarr format.
Off-central heavy-ion collisions are known to feature magnetic fields with magnitudes and characteristic gradients corresponding to the scale of the strong interactions. In this work, we employ equilibrium lattice simulations of the underlying theory, QCD, involving similar inhomogeneous magnetic field profiles to achieve a better understanding of this system. We simulate three flavors of dynamical staggered quarks with physical masses at a range of magnetic fields and temperatures, and extrapolate the results to the continuum limit. Analyzing the impact of the field on the quark condensate and the Polyakov loop, we find non-trivial spatial features that render the QCD medium qualitatively different as in the homogeneous setup, especially at temperatures around the transition. In addition, we construct leading-order chiral perturbation theory for the inhomogeneous background and compare its prediction to our lattice results at low temperature. Our findings will be useful to benchmark effective theories and low-energy models of QCD for a better description of peripheral heavy-ion collisions.
Echolocating bats exhibit remarkable auditory behaviors, enabled by adaptations within and outside their auditory system. Yet, research in echolocating bats has focused mostly on brain areas that belong to the classic ascending auditory pathway. This study provides direct evidence linking the cerebellum, an evolutionarily ancient and non-classic auditory structure, to vocalization and hearing. We report that in the fruit-eating bat Carollia perspicillata, external sounds can evoke cerebellar responses with latencies below 20 ms. Such fast responses are indicative of early inputs to the bat cerebellum. In vocalizing bats, distinct spike train patterns allow the prediction with over 85% accuracy of the sound they are about to produce, or have just produced, i.e., communication calls or echolocation pulses. Taken together, our findings provide evidence of specializations for vocalization and hearing in the cerebellum of an auditory specialist.
During my initial days here in Frankfurt, in October 2020 amidst the pandemic crisis, all my notes revolved around three articles by Bolthausen and Kistler, which now form the starting point of this work.
The ones introduced by Bolthausen and Kistler are abstract mean field spin glass models, reminiscent of Derrida’s Generalized Random Energy Model (GREM), which generalize the GREM while remaining rigorously solvable through large deviations methods and within a classical Boltzmann-Gibbs formalism. This allows to establish, by means of a second moment method, the associated free energy at the thermodynamic limit as an orthodox, infinite-dimensional, Boltzmann-Gibbs variational principle.
Dual Parisi formulas for the limiting free energy associated with these Hamiltonians hold, and are revealed to be the finite-dimensional (”collapsed”) versions of the classical, infinite-dimensional Boltzmann-Gibbs principles.
In the 2nd chapter of this thesis, we uncover the hidden yet essential connection between real-world spin glasses, like the Sherrington-Kirkpatrick (SK) model and the random energy models. The crucial missing element is that of TAP-free energies: integrating it with the framework introduced by Bolthausen and Kistler results in a correction to the Parisi formula for the free energy, which brings it much, much closer to the ”true” Parisi solution for the SK-model. In other words, we can identify the principles that transform the classical Boltzmann-Gibbs maximization into the unorthodox (and puzzling) Parisi minimization.
This arguably stands as the primary achievement of this work.
Tree-related microhabitats (TReMs) have been proposed as important indicators of biodiversity to guide forest management. However, their application has been limited mostly to temperate ecosystems, and it is largely unknown how the diversity of TReMs varies along environmental gradients. In this study, we assessed the diversity of TReMs on 180 individual trees and 44 plots alongside a large environmental gradient on Kilimanjaro, Tanzania. We used a typology adjusted to tropical ecosystems and a tree-climbing protocol to obtain quantitative information on TreMs on large trees and dense canopies. We computed the diversity of TReMs for each individual tree and plot and tested how TReM diversity was associated with properties of individual trees and environmental conditions in terms of climate and human impact. We further used non-metric multidimensional scaling (NMDS) to investigate the composition of TReM assemblages alongside the environmental gradients. We found that diameter at breast height (DBH) and height of the first branch were the most important determinants of TReM diversity on individual trees, with higher DBH and lower first branch height promoting TReM diversity. At the plot level, we found that TReM diversity increased with mean annual temperature and decreased with human impact. The composition of TReMs showed high turnover across ecosystem types, with a stark difference between forest and non-forest ecosystems. Climate and the intensity of human impact were associated with TReM composition. Our study is a first test of how TReM diversity and composition vary along environmental gradients in tropical ecosystems. The importance of tree size and architecture in fostering microhabitat diversity underlines the importance of large veteran trees in tropical ecosystems. Because diversity and composition of TReMs are sensitive to climate and land-use effects, our study suggests that TReMs can be used to efficiently monitor consequences of global change for tropical biodiversity.
ATP-binding cassette (ABC) transporters shuttle diverse substrates across biological membranes. They play a role in many physiological processes but are also the reason for antibiotic resistance of microbes and multi drug resistance in cancer, and their dysfunction can lead to serious diseases. Transport is achieved through an ATP-driven closure of the two nucleotide binding sites (NBSs) which induces a transition between an inward-facing (IF) and an outward-facing (OF) conformation of the connected transmembrane domains (TMDs). In contrast to this forward transition, the reverse transition (OF-to-IF) that involves Mg2+-dependent ATP hydrolysis and release is less understood. This is particularly relevant for heterodimeric ABC transporters with asymmetric NBSs. These transporters possess an ATPase active consensus NBS (c-NBS) and a degenerate NBS (d-NBS) with little or no ATPase activity.
Crucial details regarding function and mechanism of the transport cycle remain elusive.
Here, these open questions were addressed using pulse electron-electron double resonance (PELDOR or DEER) spectroscopy of the heterodimeric ABC exporter TmrAB.
To better understand the transport cycle, the underlying kinetics of the conformational transitions need to be elucidated. By introducing paramagnetic nitroxide (NO) spin probes at key positions of TmrAB and employing time-resolved PELDOR spectroscopy, the forward transition could be followed over time and the rate constants for the conformational transition at the TMDs and NBSs were characterized.
The temperature dependence of these rate constants was further analyzed to determine for the first time the activation energy of conformational changes in a large membrane protein. For TMD opening and c-NBS dimerization, values of 75 ± 27 kJ/mol and 56 ± 3 kJ/mol, respectively were found. These values agree with reported activation energies of peptide transport and peptide dissociation in other ABC transporters, suggesting that the forward transition may be the rate-limiting step for substrate translocation.
The functional relevance of asymmetric NBSs is so far not well understood. By combining Mg2+-to-Mn2+ substitution with Mn2+-NO and NO-NO PELDOR spectroscopy, the binding of ATP-Mn2+, the conformation of the NBSs, and the conformation of the TMDs could be simultaneously monitored for the first time. These results reveal an asymmetric post-hydrolytic state. Time-resolved investigation showed that ATP hydrolysis at the active c-NBS triggers the reverse transition, whereas opening of the impaired d-NBS regulates the return to the IF conformation.
It is widely acknowledged that biodiversity change is affecting human well-being by altering the supply of Nature's Contributions to People (NCP). Nevertheless, the role of individual species in this relationship remains obscure. In this article, we present a framework that combines the cascade model from ecosystem services research with network theory from community ecology. This allows us to quantitatively link NCP demanded by people to the networks of interacting species that underpin them. We show that this “network cascade” framework can reveal the number, identity and importance of the individual species that drive NCP and of the environmental conditions that support them. This information is highly valuable in demonstrating the importance of biodiversity in supporting human well-being and can help inform the management of biodiversity in social-ecological systems.
Inflammation is a regulated reaction of the body to control a threat such as infection or injury. An efficient resolution of inflammation is critical to prevent the development of chronic inflammation and to restore tissue homeostasis. Macrophages (Mf) play a crucial role in the onset, but also in the resolution of inflammation, because they phagocytose and eliminate pathogens and tissue debris. Efficient efferocytosis, i.e. the engulfment of apoptotic cells, represents an important trigger for the onset of the resolution response and contributes to the pro-resolving reprogramming of Mf. Despite the importance of post- transcriptional modes of regulation during the resolution phase and translational control as a key node modulating gene expression in immune cells, relevant translational alterations remain largely elusive.
In the present study, I aimed to identify translationally regulated targets in inflammatory primary murine Mf upon resolution-promoting efferocytosis. To this end, I used total RNA-sequencing as well as de novo proteomics analyses to determine global transcriptional and translational changes. Sequencing data confirmed that efferocytosis induced a pro-resolution signature in inflammatory Mf and pointed towards translational regulation because the related integrated stress response was enriched upon efferocytosis. While changes of gene expression between efferocytic and non-efferocytic Mf appeared rather small at the transcriptional level, I observed considerable differences at the level of de novo synthesized proteins. This finding suggests a regulation at the level of translation. Furthermore, the tight connection between translational and metabolic changes was confirmed by enriched metabolism-associated terms of targets upregulated by efferocytosis at both RNA and de novo protein level. Interestingly, analysis of translationally regulated targets in response to inflammatory stimulation showed reduced translation for most targets, with only little impact of efferocytosis. Among those targets, I identified pro-resolving matrix metallopeptidase 12 (Mmp12) as a novel candidate, which showed translational repression during early inflammation and translational increase during the resolution phase. Noteworthy, a first indicator for a potential translation regulatory component of Mmp12 were the extremely high mRNA levels and not overly high de novo protein levels. Validation experiments recapitulated a slight elevation of Mmp12 mRNA expression and a significant downregulation of MMP12 intracellular protein levels in inflammatory Mf, as observed in the RNA-seq and de novo proteomics datasets. To investigate whether the discrepancy in mRNA and protein expression were due to changes in translation, I applied polysomal fractionation analysis to determine the translational status of Mmp12. Inflammatory Mf displayed a significantly lower relative Mmp12 mRNA abundance in the late polysomes compared to naïve Mf, suggesting reduced translational efficiency upon inflammatory stimulation. Consequently, extracellular MMP12 levels in the supernatant of inflammatory Mf decreased, although with a slight delay.
The functional impact of attenuated Mmp12 translation upon inflammatory stimulation was assessed in migration assays. While siRNA-mediated knockdown of Mmp12 did not alter Mf migration on uncoated plates, it increased migration 3-fold on matrigel/elastin-coated plates. Importantly, the increase in migrated distance driven by siMmp12 could be lowered by the addition of exogenous recombinant MMP12 protein. In line with reduced Mmp12 translation and MMP12 protein in inflammatory Mf, I observed a significant increase in cell migration on matrigel/elastin-coated plates, while it remained unaltered on uncoated plates. Consequently, Mf elastase MMP12 degrades elastin, thereby cell migration along elastin fibers is diminished. In inflammatory Mf, Mmp12 is translationally downregulated, thereby enhancing the migratory capacity.
In summary, the present study identifies a substantial contribution of translational regulation in the course of inflammation shown by high changes between inflammatory naïve and efferocytic Mf at the de novo proteomic level. Specifically, I was able to determine the translational regulation of pro-resolving Mmp12, which is repressed during early inflammation and recovers during the resolution phase. Functionally, translational control of MMP12 emerged as a strategy to alter the migratory properties of Mf, enabling enhanced, matrix- dependent migration of Mf during the early inflammatory phase, while restricting migration during the resolution phase.