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IL-22 is an immunoregulatory cytokine displaying pathological functions in models of autoimmunity like experimental psoriasis. Understanding molecular mechanisms driving IL-22, together with knowledge on the capacity of current immunosuppressive drugs to target this process, may open an avenue to novel therapeutic options. Here, we sought to characterize regulation of human IL22 gene expression with focus on the established model of Jurkat T cells. Moreover, effects of the prototypic immunosuppressant cyclosporin A (CsA) were investigated. We report that IL-22 induction by TPA/A23187 (T/A) or αCD3 is inhibited by CsA or related FK506. Similar data were obtained with peripheral blood mononuclear cells or purified CD3(+) T cells. IL22 promoter analysis (-1074 to +156 bp) revealed a role of an NF-AT (-95/-91 nt) and a CREB (-194/-190 nt) binding site for gene induction. Indeed, binding of CREB and NF-ATc2, but not c-Rel, under the influence of T/A to those elements could be proven by ChIP. Because CsA has the capability to impair IκB kinase (IKK) complex activation, the IKKα/β inhibitor IKKVII was evaluated. IKKVII likewise reduced IL-22 induction in Jurkat cells and peripheral blood mononuclear cells. Interestingly, transfection of Jurkat cells with siRNA directed against IKKα impaired IL22 gene expression. Data presented suggest that NF-AT, CREB, and IKKα contribute to rapid IL22 gene induction. In particular the crucial role of NF-AT detected herein may form the basis of direct action of CsA on IL-22 expression by T cells, which may contribute to therapeutic efficacy of the drug in autoimmunity.
Ziel der vorliegenden tierexperimentellen Studie am narkotisierten Hausschwein
war die Untersuchung der Effekte von hyperoxischer Beatmung (Beatmung mit
reinem Sauerstoff; FiO2 1,0; HV) auf die Überlebenszeit bei schwerer
Methämoglobinämie. Hiermit sollten die Effekte der hyperoxischen Beatmung
bei einer Einschränkung des Sauerstoffangebots ohne gleichzeitige Reduktion
des Hämatokrit-Wertes, und damit der Blutviskosität untersucht werden.
Zielparameter waren die Überlebenszeit und die Überlebensrate während eines
6-stündigen Beobachtungszeitraums, sowie Parameter der Makrohämodynamik,
des O2-Transportes und der globalen und lokalen Gewebeoxygenierung.
Bei 14 gesunden Hausschweinen in Allgemeinanästhesie wurde während
Beatmung mit Raumluft eine Methämoglobinämie (60% des Gesamt-Hb)
induziert und aufrechterhalten. Anschließend wurden die Tiere in zwei
Studiengruppen randomisiert: 7 Tiere wurden weiterhin mit Raumluft (FiO2 0,21)
beatmet, 7 Tiere hyperoxisch, d.h. mit reinem O2 (FiO2 1,0).
In der Folge wurden die Tiere für maximal 6 Stunden ohne weitere Intervention
beobachtet.
Die 60% Methämoglobinämie führte bei allen Tieren zu einer deutlichen
Verschlechterung von O2-Transportes, zu manifester Gewebehypoxie und – bei
Fortführung der Beatmung mit Raumluft (FiO2 0.21) – zum Tod der Tiere
innerhalb kurzer Zeit (max. 2h 40 min). Durch Beatmung mit reinem Sauerstoff
gelang es zwar die Überlebenszeit gegenüber den mit Raumluft beatmeten
Tieren signifikant um bis zu 2 h zu verlängern. Allerdings blieb die 6 hÜberlebensrate
unbeeinflusst: Keines der 14 Tiere überlebte den 6 h-
Beobachtungszeitraum.
Die Effekte der hyperoxischen Beatmung (FiO2 1.0) während
Methämoglobinämie (d.h. Hypoxämie bei normalem Hämatokrit) waren somit
deutlich geringer ausgeprägt als die in früheren Untersuchungen unserer
Arbeitsgruppe beschriebenen Effekte währen normovolämischer Anämie (d.h.
Hypoxämie bei verringertem Hämatokrit). Während der physikalisch gelöste O2
bei anämischer Hypoxie zu einer biologisch exzellent verfügbaren O2-
Ressource avanciert, die Gewebeoxygenierung nachweislich verbessert, und
somit Überlebenszeit als auch –rate signifikant erhöht, ist dieser Effekt
während hypoxischer Hypoxie nicht zu beobachten.
Diese Abhängigkeit der gewünschten positiven Effekte einer Hyperoxie vom
jeweils vorherrschenden Hämatokrit ist erklärbar durch die hyperoxische
Vasokonstriktion, welche während Methämoglobinämie zu einer zusätzlichen
Verschlechterung der Mikrozirkulation, und einer weiteren Reduktion von
regionalem O2- Angebot und Gewebeoxygenierung führt. Die Beatmung mit
reinem O2 führt zu einer generalisierten arteriolären Vasokonstriktion, die durch
Arachidonsäuremetabolite und eine reduzierte endotheliale NO-Freisetzung
bedingt ist. Diese arterioläre Vasokonstriktion führt unter physiologischen Hb-
Konzentrationen zu einem Abfall des HZV, zu einer Abnahme des koronaren
Blutflusses und einer Einschränkung der funktionellen Kapillardichte. Auf diese
Weise wird das Gewebe-Sauerstoffangebot durch hyperoxische Beatmung in
bestimmten Situationen durch eine weitere Einschränkung der nutritiven
Organversorgung sogar verschlechtert. Hingegen wird während
normovolämischer Hämodilution die hyperoxische Vasokonstriktion durch die
dilutionsbedingte Vasodilatation antagonisiert und die Gewebeoxygenierung
verbessert.
Aus den präsentierten Daten kann geschlossen werden, dass die Beatmung mit
reinem O2 bei hypoxischer Hypoxämie (d.h. bei normalen Hkt-Werten) aufgrund
der zusätzlichen Kompromittierung der Mikrozirkulation infolge hyperoxischer
Vasokonstriktion nicht zwangsläufig zu der intendierten Verbesserung von
Gewebeoxygenierung und Organfunktion führt.
Die klinische Relevanz dieser Ergebnisse muss in künftigen Studien noch
weiter geklärt werden.
DNA damage in oocytes induces a switch of the quality control factor TAp63α from dimer to tetramer
(2011)
TAp63a, a homolog of the p53 tumor suppressor, is a quality control factor in the female germline. Remarkably, already undamaged oocytes express high levels of the protein, suggesting that TAp63a’s activity is under tight control of an inhibitory mechanism. Biochemical studies have proposed that inhibition requires the C-terminal transactivation inhibitory domain. However, the structural mechanism of TAp63a inhibition remains unknown. Here, we show that TAp63a is kept in an inactive dimeric state. We reveal that relief of inhibition leads to tetramer formation with ~20-fold higher DNA affinity. In vivo, phosphorylation-triggered tetramerization of TAp63a is not reversible by dephosphorylation. Furthermore, we show that a helix in the oligomerization domain of p63 is crucial for tetramer stabilization and competes with the transactivation domain for the same binding site. Our results demonstrate how TAp63a is inhibited by complex domain-domain interactions that provide the basis for regulating quality control in oocytes.
Die vorliegende Arbeit untersucht den Zusammenhang zwischen dem schweren Heben oder Tragen von Lasten am Arbeitsplatz und dem Auftreten einer kernspintomografisch gesicherten Supraspinatussehnenruptur bei Männern. An der Studie nahmen 483 Fälle und 300 Kontrollen teil. Anhand eines standardisierten Interviews wurden die Probanden bezüglich der Belastungen durch das Heben oder Tragen von schweren Lasten befragt. Die Expositionsdauer wurde anhand der jeweiligen Angaben der Probanden hinsichtlich der Dauer der Lastenhandhabung für das gesamte Arbeitsleben erfasst. Zur Risikoabschätzung wurden mittels logistischer Regression Odds Ratios berechnet. Adjustiert wurde hierbei für Alter, Region, Arbeiten auf oder über Schulterniveau, Arbeiten mit handgeführten vibrierenden Werkzeugen, Geräteturnen, Ringen, Tennis, Kugelstoßen, Speer- und Hammerwerfen, da auch diese Faktoren das Auftreten einer Supraspinatussehnenruptur begünstigen. Es fand sich lediglich in der höchsten Belastungskategorie (mindestens 77 Stunden) mit einer Odds Ratio von 1,8 (95 % CI 1,0-3,2) ein nahezu signifikanter Zusammenhang zwischen dem Heben oder Tragen von Lasten über 20 kg und dem Auftreten einer Supraspinatussehnenruptur. Die Werte in der niedrigen und mittleren Belastungskategorie waren hingegen statistisch nicht signifikant. Aufgrund dessen und aufgrund der geringen Belastungsdauer von mindestens 77 Stunden sind die Ergebnisse hinsichtlich des Hebens oder Tragens von Lasten mit Vorsicht zu betrachten. Hinweise auf einen kausalen Zusammenhang zwischen dem Heben oder Tragen von Lasten und dem Auftreten einerSupraspinatussehnenruptur gehen jedoch neben der erhöhten Odds Ratio in der höchsten Belastungskategorie auch aus der positiven Dosis-Wirkungs-Beziehung hervor, beruhend auf dem Anstieg der Odds Ratios mit zunehmender Expositionsdauer. Bereits schon in früher durchgeführten Studien ergaben sich vergleichbare Ergebnisse. Letztendlich konnten in der vorliegenden Arbeit lediglich diskrete rechnerische Hinweise auf einen kausalen Zusammenhang zwischen dem Heben oder Tragen von Lasten über 20 kg beobachtet werden. Für die Anerkennung einer Supraspinatussehnenruptur bedingt durch das schwere Heben oder Tragen von Lasten als Berufskrankheit sind somit noch weiter epidemiologische Studien erforderlich.
We make three points. First, the decade before the financial crisis in 2007 was characterized by a collapse in the yield on TIPS. Second, estimated VARs for the federal funds rate and the TIPS yield show that while monetary policy shocks had negligible effects on the TIPS yield, shocks to the latter had one-to-one effects on the federal funds rate. Third, these findings can be rationalized in a New Keynesian model.
This dissertation consists of three essays, which study the implication of financial frictions in business cycles and monetary policy making. The first essay develops a Dynamic Stochastic General Equilibrium (DSGE) model to study how the instability of the banking sector can amplify and propagate business cycles. Model simulations show that in an economic down turn, in addition to credit demand contraction induced by low firm net worth, low bank capital
position can create strong credit supply contraction, and have a quantitatively significant effect on business cycle dynamics. The second essay studies the optimal Taylor-type monetary policy rules based on the model developed in the first chapter and find that with interest rate smoothing, 'leaning against the wind' can significantly dampen the procyclicality of financial distortions, and increase the welfare of the economy. The third chapter examines the role of households frugality in a financial crisis and finds that higher savings by more frugal households provide an important cushion for the fall in private investment funding.
Transition metal nitrides, carbides and borides have a high potential for industrial applications as they not only have a high melting point but are generally harder and less compressible than the pure metals. Here we summarize recent advances in the synthesis of binary transition metal nitrides, carbides and borides focusing on the reaction of the elements at extreme conditions generated within the laser-heated diamond anvil cell. The current knowledge of their structures and high-pressure properties like high-(p; T) stability, compressibility and hardness is described as obtained from experiments.
The phenomenon of magnetism is a pure quantum effect and has been studied since the beginning of civilization. The practical use of magnetic materials for technical purposes was well established in the 19th century; still nowadays there is no lack of new high-tech applications based on magnetism for example in information technology to store and process data. This thesis does not focus on the development of new applications of magnetism in technology, nor enhancement of known fields of application. Instead, the intention is to use a quantum theory of magnetism for obtaining new insights on physical effects that accompany the phenomenon of magnetism. Therefore three different model systems, each of which are believed to describe a class of real compounds, are considered. Starting from the idea that magnetism can be understood by use of the so-called Heisenberg model that microscopically characterizes the interaction between localized magnetic moments, we restrict ourselves to the case where a long-range magnetic order is present. In order to deduce consequences resulting from this microscopic picture we use the spin-wave theory that is introduced in the first chapter. Central objects of this theory are the magnons which are elementary quantum excitations in ordered magnets. An application of these mathematical techniques to a model that describes an antiferromagnet in an external magnetic field is presented in the second chapter. Quantities like the spin-wave velocity and the damping of magnons are calculated using a Hermitian operator approach in the framework of spin-wave theory. A strong renormalization of the magnetic excitations arises because the symmetry of the system is reduced due to the external magnetic field. In the second model system, that describes thin films of a ferromagnet, concepts of classical physics meet quantum physics: The magnetic dipole-dipole interaction that is also known in everyday life from the magnetic forces between magnets and was initially formulated in the theory of electromagnetism, is included in the microscopic model. Having a special compound in mind where the magnetic excitations are directly accessible in experiments, the energy dispersions of magnon modes in thin-film ferromagnets are deduced. Our approach is essentially a basis for further investigations beyond this thesis to describe strong correlations and condensation of magnons. A recent realization of data processing devices with spin waves puts the understanding of physical processes in these ferromagnetic films in the focus of upcoming research. The third model system brings in the so-called frustration where the interactions between the spins are such that the total energy cannot be minimized by an appropriate alignment of the magnetic moments in the classical picture. In the simplest case this appears because the antiferromagnetically coupled spins are located on a triangular lattice. This situation will lead to strong quantum fluctuations which make this model system interesting. Finally the overall symmetry is reduced by inclusion of spin anisotropies and an external magnetic field. Instead of focusing on the properties of the magnetic excitations, the effect of the magnetic field on the properties of the lattice vibrations is subject to the investigation. This is interesting because the characteristics of lattice vibrations can be measured experimentally using the supersonic technique.
Vor Ihnen liegt unser zweites Open Journal of Knowledge Management der Community of Knowledge in diesem Jahr. Werden in dem jeweils ersten Open Journal of Knowledge Management des Jahres ausschließlich in einem Call for Papers eingereichte Beiträge publiziert, so handelt es sich bei dem zweiten um ein Review. In dem vorliegenden Journal finden Sie daher besonders erfolgreiche Beiträge der letzten 12 Monate, eine Art "Best of" der Community of Knowledge. Maßstab ist das Nutzerverhalten, also hauptsächlich die Seitenaufrufe, ergänzend die Verweildauer und Absprungrate. ...
Contents Introduction 1 New forms of collaborative innovation and production on the Internet : Volker Wittke and Heidemarie Hanekop Interdisciplinary perspectives on collaborative innovation and production: Conceptual debates 2 Customer Co-Creation: Open Innovation with Customers : Frank Piller, Christoph Ihl and Alexander Vossen 3 Governing Social Production : Niva Elkin-Koren 4 Trust Management in Online Communities : Audun Jøsang 5 Building a reputation system for Wikipedia : Christian Damsgaard Jensen 6 Cooperation in Wikipedia from a Network Perspective : Christian Stegbauer Firm driven collaborative innovation and production: Case studies 7 Managing a New Consumer Culture: “Working Consumers” in Web 2.0 as a Source of Corporate Feedback : Sabine Hornung, Frank Kleemann and G. Günter Voß 8 Prosuming, or when customers turn collaborators: coordination and motivation of customer contribution : Birgit Blättel-Mink, Raphael Menez, Dirk Dalichau, Daniel Kahnert 9 Role Confusion in Open Innovation Intermediary Arenas : Tobias Fredberg, Maria Elmquist, Susanne Ollila, Anna Yström List of Contributors
In der vorliegenden Arbeit konzentrierte ich mich auf mediterrane wirbellose Tierarten, welche sich als Konsequenz ihrer Lebensweise nur schlecht ausbreiten können. Nichtsdestotrotz haben es Süßwasserkrabben der Gattung Potamon und Landschnecken der Gattung Tudorella geschafft, große Gebiete zu besiedeln, die heute durch das Mittelmeer getrennt sind. Für beide Gruppen wurde spekuliert, dass Menschen an ihrer Ausbreitung beteiligt waren. Es war mein Ziel die biogeographischen Muster dieser beiden Gattungen zu analysieren und abzuschätzen, ob Menschen tatsächlich Vektoren ihrer Ausbreitung waren. Meine Analysen fanden auf drei Ebenen statt: Taxonomie, Gattung und Art.
Background: Taxonomy or biological systematics is the basic scientific discipline of biology, postulating hypotheses of identity and relationships, on which all other natural sciences dealing with organisms relies. However, the scientific contributions of taxonomists have been largely neglected when using species names in scientific publications by not citing the authority on which they are based.
Discussion: Consequences of this neglect is reduced recognition of the importance of taxonomy, which in turn results in diminished funding, lower interest from journals in publishing taxonomic research, and a reduced number of young scientists entering the field. This has lead to the so-called taxonomic impediment at a time when biodiversity studies are of critical importance.
Here we emphasize a practical and obvious solution to this dilemma. We propose that whenever a species name is used, the author(s) of the species hypothesis be included and the original literature source cited, including taxonomic revisions and identification literature - nothing more than what is done for every other hypothesis or assumption included in a scientific publication. In addition, we postulate that journals primarily publishing taxonomic studies should be indexed in ISISM.
Summary: The proposal outlined above would make visible the true contribution of taxonomists within the scientific community, and would provide a more accurate assessment for funding agencies impact and importance of taxonomy, and help in the recruitment of young scientists into the field, thus helping to alleviate the taxonomic impediment. In addition, it would also make much of the biological literature more robust by reducing or alleviating taxonomic uncertainty.
Keywords: Taxonomy crisis; taxonomic impediment; impact factor; original species description; citation index; systematics
Forest fragmentation and selective logging are two main drivers of global environmental change and modify biodiversity and environmental conditions in many tropical forests. The consequences of these changes for the functioning of tropical forest ecosystems have rarely been explored in a comprehensive approach. In a Kenyan rainforest, we studied six animal-mediated ecosystem processes and recorded species richness and community composition of all animal taxa involved in these processes. We used linear models and a formal meta-analysis to test whether forest fragmentation and selective logging affected ecosystem processes and biodiversity and used structural equation models to disentangle direct from biodiversity-related indirect effects of human disturbance on multiple ecosystem processes. Fragmentation increased decomposition and reduced antbird predation, while selective logging consistently increased pollination, seed dispersal and army-ant raiding. Fragmentation modified species richness or community composition of five taxa, whereas selective logging did not affect any component of biodiversity. Changes in the abundance of functionally important species were related to lower predation by antbirds and higher decomposition rates in small forest fragments. The positive effects of selective logging on bee pollination, bird seed dispersal and army-ant raiding were direct, i.e. not related to changes in biodiversity, and were probably due to behavioural changes of these highly mobile animal taxa. We conclude that animal-mediated ecosystem processes respond in distinct ways to different types of human disturbance in Kakamega Forest. Our findings suggest that forest fragmentation affects ecosystem processes indirectly by changes in biodiversity, whereas selective logging influences processes directly by modifying local environmental conditions and resource distributions. The positive to neutral effects of selective logging on ecosystem processes show that the functionality of tropical forests can be maintained in moderately disturbed forest fragments. Conservation concepts for tropical forests should thus include not only remaining pristine forests but also functionally viable forest remnants.
Background: Fragmented distribution ranges of species with little active dispersal capacity raise the question about their place of origin and the processes and timing of either range fragmentation or dispersal. The peculiar distribution of the land snail Tudorella sulcata s. str. in Southern France, Sardinia and Algeria is such a challenging case. Methodology: Statistical phylogeographic analyses with mitochondrial COI and nuclear hsp70 haplotypes were used to answer the questions of the species' origin, sequence and timing of dispersal. The origin of the species was on Sardinia. Starting from there, a first expansion to Algeria and then to France took place. Abiotic and zoochorous dispersal could be excluded by considering the species' life style, leaving only anthropogenic translocation as parsimonious explanation. The geographic expansion could be dated to approximately 8,000 years before present with a 95% confidence interval of 10,000 to 3,000 years before present. Conclusions: This period coincides with the Neolithic expansion in the Western Mediterranean, suggesting a role of these settlers as vectors. Our findings thus propose that non-domesticated animals and plants may give hints on the direction and timing of early human expansion routes.
The influence of dispersal limitation on species ranges remains controversial. Considering the dramatic impacts of the last glaciation in Europe, species might not have tracked climate changes through time and, as a consequence, their present-day ranges might be in disequilibrium with current climate. For 1016 European plant species, we assessed the relative importance of current climate and limited postglacial migration in determining species ranges using regression modelling and explanatory variables representing climate, and a novel species-specific hind-casting-based measure of accessibility to postglacial colonization. Climate was important for all species, while postglacial colonization also constrained the ranges of more than 50 per cent of the species. On average, climate explained five times more variation in species ranges than accessibility, but accessibility was the strongest determinant for one-sixth of the species. Accessibility was particularly important for species with limited long-distance dispersal ability, with southern glacial ranges, seed plants compared with ferns, and small-range species in southern Europe. In addition, accessibility explained one-third of the variation in species' disequilibrium with climate as measured by the realized/potential range size ratio computed with niche modelling. In conclusion, we show that although climate is the dominant broad-scale determinant of European plant species ranges, constrained dispersal plays an important supplementary role.
In den vergangenen Jahren gab es verschiedene Initiativen, die auf die unzureichende Fördersituation der Schadstoffbezogenen Umweltwissenschaften in der Bundesrepublik Deutschland aufmerksam gemacht haben. Um eine objektive Analyse über die Fördersituation der Ökotoxikologie und Umweltchemie in Deutschland zu erhalten, wurde eine anonyme Online-Befragung ausgearbeitet. Mit Unterstützung der Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) – German Language Branch und der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) – Fachgruppe für Umweltchemie und Ökotoxikologie wurde eine Einladung zur Teilnahme an der Befragung an alle Mitglieder dieser beiden maßgeblichen Verbände der Ökotoxikologie und Umweltchemie im deutschsprachigen Raum versendet. Nur leitende Mitarbeiter aus den Bereichen Forschung, Behörden und Industrie sollten an der Befragung teilnehmen. Die Befragung gliedert sich in eine Sektion zur sozioökonomischen Charakterisierung der Teilnehmer, eine zur Förderung der Forschung durch die DFG und eine zur Förderung durch andere Geldgeber. Insgesamt haben 71 Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen in leitenden Positionen aus verschiedenen Sparten an der Befragung teilgenommen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Teilnehmer als sehr leistungsstark eingestuft werden können. 48,5 % der Befragten hatten bereits einen Antrag bei der DFG gestellt. Ein Drittel der Befragten gaben an, eine Förderung durch die DFG erhalten zu haben. 64 % sind mit der Förderung Schadstoffbezogener Umweltwissenschaften durch die DFG nicht zufrieden, nur 7 % sind zufrieden. Es zeigte sich, dass die Anträge insgesamt sehr heterogen auf verschiedene Fachbereiche der DFG verteilt sind. Geowissenschaften, Wasserforschung und Chemie nehmen die ersten Ränge ein, vor Biologie und Ökologie. Im Gegensatz dazu gaben 91,2 % der Befragten an, dass Sie bereits Drittmittelanträge bei anderen Förderinstitutionen (außer der DFG) gestellt haben, und 83,6 % wurden bereits entsprechende Drittmittelanträge bewilligt. 62,3 % der Befragten sind der Meinung, dass sich die Fördersituation für die Schadstoffbezogenen Umweltwissenschaften in den letzten Jahren insgesamt verschlechtert oder sogar deutlich verschlechtert hat. Der überwiegende Anteil der Befragten (60,9 %) ist mit der Fördersituation durch Drittmittelgeber unzufrieden, nur 10,9 % sind damit zufrieden. Auf die Frage „Ist die Forschungsförderung im europäischen Ausland insgesamt besser als in Deutschland?“ antworteten 30 % mit „ja“, 9 % mit „nein“ und 61 % mit „ich weiß nicht“. Zusammenfassend ergab die Befragung, dass die Fördersituation der Ökotoxikologie und Umweltchemie in Deutschland insgesamt als steigerungsbedürftig, bei der DFG jedoch als problematisch zu bewerten ist. Die auffällige Unterrepräsentation der DFG im Vergleich zu anderen Drittmittelgebern verdeutlicht, dass die wichtigste Förderinstitution Deutschlands den Bedürfnissen der Schadstoffbezogenen Umweltwissenschaften nicht hinreichend Rechnung trägt. Insbesondere die Antworten auf die offenen Fragen bezüglich Verbesserungsmöglichkeiten der Forschungsförderung sollten als Grundlage für einen offenen Dialog der Schadstoffbezogenen Umweltforschung mit den Drittmittelgebern DFG, BMBF und DBU bzw. den entsprechenden Institutionen in CH und A genutzt werden.
´In die vorliegende klinische Studie wurden 30 Patienten mit einer
nachgewiesenen Erkrankung an rheumatoider Arthritis (RA) und 30 Probanden
ohne Erkrankung an RA einbezogen. Eine Differenzierung innerhalb der
Patientengruppe erfolgte in Bezug auf die Dauer der Erkrankung. Je 15
Patienten, die kürzer bzw. länger als acht Jahre an RA erkrankt waren, wurden
untersucht. Eine Selektion bzgl. des Bestehens einer kraniomandibulären
Dysfunktion (CMD) wurde nicht getroffen. Ziel der Studie war es, die Probanden
und RA-Patienten auf das Vorhandensein von CMD und insbesondere bzgl.
morphologischer Veränderungen der Kiefergelenke zu untersuchen und
vergleichend zu bewerten.
Die Untersuchung der Studienteilnehmer erfolgte anhand des klinischen
Funktionsstatus der Deutschen Gesellschaft für Zahn-, Mund- und
Kieferheilkunde sowie der manuellen Funktionsanalyse nach BUMANN und
GROOT LANDEWEER. Die Ergebnisse der klinischen Funktionsanalyse
wurden mittels des anamnestischen und klinischen Dysfunktionsindexes nach
HELKIMO zusammengefasst und graduiert. Zudem fand eine
magnetresonanztomographische Bewertung (MRT) der Kiefergelenke (n=120)
ohne Kontrastmittelanwendung statt. Zur Erstellung der Aufnahmen kamen
Spinecho-Sequenzen unter Verwendung der T1-, Protonendichte- bzw. T2-
Wichtung mit Fettunterdrückung zum Einsatz. Die Beurteilung erfolgte anhand
eines standardisierten Untersuchungsbogens zur Auswertung von MRTAufnahmen.
Die Kiefergelenke wurden jeweils seitenbezogen bewertet
(rechtsseitig (R)/linksseitig (L)). Die Ergebnisse der Funktionsanalyse ergaben
statistisch signifikante Unterschiede im Vergleich beider Gruppen in Bezug auf
das Vorhandensein von Reibegeräuschen des Kiefergelenks (Probanden 0%,
Patienten 30% (R)/ 33% (L)), bzgl. uni- oder bilateraler Empfindlichkeiten bei
Palpation der Kaumuskulatur (Probanden 37%, Patienten 93%) sowie des
geringeren Ausmaßes der aktiven Mundöffnung bei RA-Patienten. Sowohl der
klinische als auch der anamnestische Dysfunktionsindex nach HELKIMO
belegten die signifikanten Unterschiede im Vergleich beider Gruppen zugunsten
größerer Werte bei den RA-Patienten. Die Auswertung der MRT-Aufnahmen
wies hinsichtlich der Makromorphologie des Kondylus einen signifikanten Unterschied in Bezug auf den Parameter „Deformation“ (Probanden 0%,
Patienten 40% (R)/43% (L)) auf. Mikromorphologische Veränderungen der
Kompakta des Kondylus (Osteophytenbildungen (Probanden 16% (R)/10% (L),
Patienten 67% (R)/80% (L)) und Erosionen (Probanden 6% (R)/0% (L),
Patienten 47% (R)/40% (L)) sowie der kondylären Spongiosa (Probanden 0%,
Patienten 53% (R)/50% (L)) existierten signifikant häufiger innerhalb der RAGruppe.
Die Kondylus-Diskus-Relation (mundgeschlossen/parasagittal)
differierte ausgehend von einer regelrechten Position (Probanden 67% (R)/83%
(L), Patienten 33% (R)/27% (L)) häufiger zu einer partiellen anterioren
Diskusverlagerung (DV) mit Reposition (Probanden 30% (R)/10% (L), Patienten
33% (R)/37% (L)) sowie zu einer totalen anterioren DV ohne Reposition
(Probanden 0% (R)/3% (L), Patienten 17% (R)/20% (L)) innerhalb der RAGruppe.
Signalreiche Anteile in der bilaminären Zone bzw. im Gelenkspalt, die
auf intraartikuläre Flüssigkeitsansammlungen hinweisen, traten signifikant
häufiger innerhalb der RA-Gruppe auf (Probanden 3% (R)/7% (L), Patienten
80% (R)/90% (L)). Ein Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein von
Reibegeräuschen und spezifischen osteoarthrotischen Veränderungen im MRTBefund
sowie ein Zusammenhang zwischen einer klinisch eingeschränkten
Mundöffnung und einer im MRT-Befund nachweisbaren totalen anterioren DV
ohne Reposition konnten jeweils statistisch nachgewiesen werden. Ein
Zusammenhang zwischen einer klinischen Palpationsempfindlichkeit
(intraaurikulär), einer Schmerzhaftigkeit bei passiver Kompression bzw. bei
ventrokaudaler Translation mit dem Vorliegen von intraartikulären
Flüssigkeitsansammlungen im MRT-Befund ließ sich jeweils statistisch nicht
bestätigen. Des Weiteren wurde aufgezeigt, dass die Dauer der Erkrankung an
RA nicht mit den Dysfunktionsindizes nach HELKIMO und ebenso nicht mit
ausgewählten MRT-Befunden (z.B. Deformation des Kondylus,
Osteophytenbildungen/Erosionen der Kompakta des Kondylus, degenerative
Veränderungen der Spongiosa des Kondylus, Deformation des Diskus und
Vorliegen einer totalen anterioren DV ohne Reposition) korreliert.
Die Ergebnisse dieser Studie weisen darauf hin, dass ein an RA erkrankter
Patient mit einer beträchtlichen Wahrscheinlichkeit Dysfunktionen sowie
morphologische Veränderungen im Bereich der Kiefergelenke entwickeln kann,
die eine frühzeitige Untersuchung dieses Gelenkes als sinnvoll erachten lassen.
Numerical simulation of flow, H₂SO₄ cycle and new particle formation in the CERN CLOUD chamber
(2011)
To study the effect of galactic cosmic rays on aerosols and clouds, the Cosmic Leaving OUtdoor Droplets (CLOUD) project was established. Experiments are carried out at a 26 m3 tank at CERN (Switzerland). In the experiments, the effect of ionising particle radiation on H2SO4 particle formation and growth is investigated. To evaluate the experimental configuration, the experiment was simulated using a coupled multidimensional CFD – particle model (CLOUD-FPM). In the model the coupled fields of gas/vapour species, temperature, flow velocity and particle properties were computed to investigate the tank's mixing state and mixing times. Simulation results show that the mixing state of the tank's contents largely depends on the characteristics of the mixing fans and a 1-fan configuration, as used in first experiments, may not be sufficient to ensure a homogeneously mixed chamber. To mix the tank properly, 2 fans are necessary. The 1/e response times for instantaneous changes of wall temperature and saturation ratio inside the chamber were found to be in the order of few minutes. Particle nucleation and growth was also simulated and particle number size distribution properties of the freshly nucleated particles (particle number, mean size, standard deviation of the assumed log-normal distribution) were found to be mixed over the tank's volume similar to the gas species.
Calibration of TCCON column-averaged CO₂: the first aircraft campaign over European TCCON sites
(2011)
The Total Carbon Column Observing Network (TCCON) is a ground-based network of Fourier Transform Spectrometer (FTS) sites around the globe, where the column abundances of CO2, CH4, N2O, CO and O2 are measured. CO2 is constrained with a precision better than 0.25% (1-σ). To achieve a similarly high accuracy, calibration to World Meteorological Organization (WMO) standards is required. This paper introduces the first aircraft calibration campaign of five European TCCON sites and a mobile FTS instrument. A series of WMO standards in-situ profiles were obtained over European TCCON sites via aircraft and compared with retrievals of CO2 column amounts from the TCCON instruments. The results of the campaign show that the FTS measurements are consistently biased 1.1% ± 0.2% low with respect to WMO standards, in agreement with previous TCCON calibration campaigns. The standard a priori profile for the TCCON FTS retrievals is shown to not add a bias. The same calibration factor is generated using aircraft profiles as a priori and with the TCCON standard a priori. With a calibration to WMO standards, the highly precise TCCON CO2 measurements of total column concentrations provide a suitable database for the calibration and validation of nadir-viewing satellites
Calibration of TCCON column-averaged CO₂: the first aircraft campaign over European TCCON sites
(2011)
The Total Carbon Column Observing Network (TCCON) is a ground-based network of Fourier Transform Spectrometer (FTS) sites around the globe, where the column abundances of CO2, CH4, N2O, CO and O2 are measured. CO2 is constrained with a precision better than 0.25 %. To achieve a similarly high accuracy, calibration to World Meteorological Organization (WMO) standards is required. This paper introduces the first aircraft calibration campaign of five European TCCON sites and a mobile FTS instrument. A series of WMO standards in-situ profiles were obtained over European TCCON sites via aircraft and compared with retrievals of CO2 column amounts from the TCCON instruments. The results of the campaign show that the FTS measurements are consistently biased 1.0 % ± 0.2 % low with respect to WMO standards, in agreement with previous TCCON calibration campaigns. The standard a priori profile for the TCCON FTS retrievals is shown to not add a bias. The same calibration factor is generated using aircraft profiles as a priori and with the TCCON standard a priori. With a calibration to WMO standards, the highly precise TCCON CO2 measurements of total column concentrations provide a suitable database for the calibration and validation of nadir-viewing satellites.
Globally, tropical forest soils represent the second largest source of N2O and NO. However, there is still considerable uncertainty on the spatial variability and soil properties controlling N trace gas emission. To investigate how soil properties affect N2O and NO emission, we carried out an incubation experiment with soils from 31 locations in the Nyungwe tropical mountain forest in southwestern Rwanda. All soils were incubated at three different moisture levels (50, 70 and 90% water filled pore space (WFPS)) at 17 °C. Nitrous oxide emission varied between 4.5 and 400 μg N m−2 h−1, while NO emission varied from 6.6 to 265 μg N m−2 h−1. Mean N2O emission at different moisture levels was 46.5 ± 11.1 (50% WFPS), 71.7 ± 11.5 (70% WFPS) and 98.8 ± 16.4 (90% WFPS) μg N m−2 h−1, while mean NO emission was 69.3 ± 9.3 (50% WFPS), 47.1 ± 5.8 (70% WFPS) and 36.1 ± 4.2 (90% WFPS) μg N m−2 h−1. The latter suggests that climate (i.e. dry vs. wet season) controls N2O and NO emissions. Positive correlations with soil carbon and nitrogen indicate a biological control over N2O and NO production. But interestingly N2O and NO emissions also showed a negative correlation (only N2O) with soil pH and a positive correlation with free iron. The latter suggest that chemo-denitrification might, at least for N2O, be an important production pathway. In conclusion improved understanding and process based modeling of N trace gas emission from tropical forests will not only benefit from better spatial explicit trace gas emission and basic soil property monitoring, but also by differentiating between biological and chemical pathways for N trace gas formation.
Die Labordiagnose einer Infektionskrankheit beruht auf dem Nachweis des Infektionserregers oder der spezifischen Immunreaktion unter Berücksichtigung der klinischen Plausibilität. Biologische Testverfahren wie der Zellkulturversuch erbringen nur näherungsweise ein quantitatives Ergebnis und sind mit einer relativ großen Streuung behaftet. Das gilt auch für Antikörperassays, soweit sie über ein biologisches Testsignal abgelesen werden (CPE, Agglutination, Komplementverbrauch). Moderne serologische und molekularbiologische Untersuchungsmethoden der Virologie werden i. d. R. über ein physikochemisches Testssignal abgelesen und quantitativ ausgewertet. Dadurch gelingt die nationale und internationale Standardisierung, die sich in Ringversuchen gut überprüfen lässt. Aus biologischen Gründen ist meist eine log. Ergebnisberechnung angezeigt, was für „ signifikante “ Unterschiede in Verlaufsuntersuchungen zu berücksichtigen ist: Da sowohl Infektion als auch Immunreaktion dynamische Prozesse darstellen, können Normalwerte in der virologischen Labordiagnostik nur restriktiv definiert werden. Ihre Ergebnisse sind mehr oder minder individuell interpretationsbedürftig.
Zum virologischen Nachweis einer akuten Influenza und zur Überprüfung des Immunstatus steht eine Vielzahl von Untersuchungsmethoden zur Verfügung. Bei Verdacht auf eine Influenzavirusinfektion liefert der Rachenabstrich das geeignete Untersuchungsmaterial. Das tiefe Nasopharynxaspirat ist etwas sensitiver, Sputum etwas weniger ergiebig. Die RT-PCR ermöglicht in 1–2 h nach Materialeingang ein sensitives und spezifisches Ergebnis. Typen, Subtypen und Driftvarianten lassen sich durch geeignete Primersonden, die kommerziell zur Verfügung stehen, einwandfrei identifizieren. Demgegenüber ist die Zellkultur-gestützte Virusisolierung zeitaufwendiger und stärker abhängig von einer sachgerechten Materialgewinnung und –überbringung (Kühlkette). PCR und Virusanzüchtung ermöglichen die geno- bzw. phänotypische Testung auf Therapieresistenzen. Der Antigentest ist eine einfache (bed-side) Schnellmethode. Seine Spezifität ist gut, die Sensitivität limitiert; daher kann der Antigentest nicht zur individuellen Ausschlussdiagnose eingesetzt werden. Influenzavirusspezifische Antikörper erscheinen im Blut erst in der zweiten Krankheitswoche. Die Serodiagnostik erfolgt typenspezifisch mit Komplementbindungsreaktion (KBR), IFT und ELISA über eine signifikante Titerbewegung oder den Nachweis von IgA-Antikörpern. IgG-spezifische IFT und ELISA Methoden geben Auskunft über die Influenzavirus-typspezifische Durchseuchung. Die klinisch relevantere subtypen- und variantenspezifische Influenzavirusimmunität wird mit dem HHT oder NT gemessen.
STAR's measurements of directed flow (v1) around midrapidity for π±, K±, K0S, p and p¯ in Au + Au collisions at $\sqrtsNN = 200$ GeV are presented. A negative v1(y) slope is observed for most of produced particles (π±, K±, K0S and p¯). The proton v1(y) slope is found to be much closer to zero compared to antiprotons. A sizable difference is seen between v1 of protons and antiprotons in 5-30% central collisions. The v1 excitation function is presented. Comparisons to model calculations (RQMD, UrQMD, AMPT, QGSM with parton recombination, and a hydrodynamics model with a tilted source) are made. Anti-flow alone cannot explain the centrality dependence of the difference between the v1(y) slopes of protons and antiprotons.
Background: The ventral midbrain contains a diverse array of neurons, including dopaminergic neurons of the ventral tegmental area (VTA) and substantia nigra (SN) and neurons of the red nucleus (RN). Dopaminergic and RN neurons have been shown to arise from ventral mesencephalic precursors that express Sonic Hedgehog (Shh). However, Shh expression, which is initially confined to the mesencephalic ventral midline, expands laterally and is then downregulated in the ventral midline. In contrast, expression of the Hedgehog target gene Gli1 initiates in the ventral midline prior to Shh expression, but after the onset of Shh expression it is expressed in precursors lateral to Shh-positive cells. Given these dynamic gene expression patterns, Shh and Gli1 expression could delineate different progenitor populations at distinct embryonic time points. Results: We employed genetic inducible fate mapping (GIFM) to investigate whether precursors that express Shh (Shh-GIFM) or transduce Shh signaling (Gli1-GIFM) at different time points give rise to different ventral midbrain cell types. We find that precursors restricted to the ventral midline are labeled at embryonic day (E)7.5 with Gli1-GIFM, and with Shh-GIFM at E8.5. These precursors give rise to all subtypes of midbrain dopaminergic neurons and the anterior RN. A broader domain of progenitors that includes the ventral midline is marked with Gli1-GIFM at E8.5 and with Shh-GIFM at E9.5; these fate-mapped cells also contribute to all midbrain dopaminergic subtypes and to the entire RN. In contrast, a lateral progenitor domain that is labeled with Gli1-GIFM at E9.5 and with Shh-GIFM at E11.5 has a markedly reduced potential to give rise to the RN and to SN dopaminergic neurons, and preferentially gives rise to the ventral-medial VTA. In addition, cells derived from Shh- and Gli1-expressing progenitors located outside of the ventral midline give rise to astrocytes. Conclusions: We define a ventral midbrain precursor map based on the timing of Gli1 and Shh expression, and suggest that the diversity of midbrain dopaminergic neurons is at least partially determined during their precursor stage when their medial-lateral position, differential gene expression and the time when they leave the ventricular zone influence their fate decisions.
NG2 cells, the fourth type of glia in the mammalian CNS, receive synaptic input from neurons. The function of this innervation is unknown yet. Postsynaptic changes in intracellular Ca2+-concentration ([Ca2+]i) might be a possible consequence. We employed transgenic mice with fluorescently labeled NG2 cells to address this issue. To identify Ca2+-signaling pathways we combined patch-clamp recordings, Ca2+-imaging, mRNA-transcript analysis and focal pressure-application of various substances to identified NG2-cells in acute hippocampal slices. We show that activation of voltage-gated Ca2+-channels, Ca2+-permeable AMPA-receptors, and group I metabotropic glutamate-receptors provoke [Ca2+]i-elevations in NG2 cells. The Ca2+-influx is amplified by Ca2+-induced Ca2+-release. Minimal electrical stimulation of presynaptic neurons caused postsynaptic currents but no somatic [Ca2+]i elevations, suggesting that [Ca2+]i elevations in NG2 cells might be restricted to their processes. Local Ca2+-signaling might provoke transmitter release or changes in cell motility. To identify structural prerequisites for such a scenario, we used electron microscopy, immunostaining, mRNA-transcript analysis, and time lapse imaging. We found that NG2 cells form symmetric and asymmetric synapses with presynaptic neurons and show immunoreactivity for vesicular glutamate transporter 1. The processes are actin-based, contain ezrin but not glial filaments, microtubules or endoplasmic reticulum. Furthermore, we demonstrate that NG2 cell processes in situ are highly motile. Our findings demonstrate that gray matter NG2 cells are endowed with the cellular machinery for two-way communication with neighboring cells.
Background: Alterations in the DNA methylation pattern are a hallmark of leukemias and lymphomas. However, most epigenetic studies in hematologic neoplasms (HNs) have focused either on the analysis of few candidate genes or many genes and few HN entities, and comprehensive studies are required. Methodology/Principal Findings: Here, we report for the first time a microarray-based DNA methylation study of 767 genes in 367 HNs diagnosed with 16 of the most representative B-cell (n = 203), T-cell (n = 30), and myeloid (n = 134) neoplasias, as well as 37 samples from different cell types of the hematopoietic system. Using appropriate controls of B-, T-, or myeloid cellular origin, we identified a total of 220 genes hypermethylated in at least one HN entity. In general, promoter hypermethylation was more frequent in lymphoid malignancies than in myeloid malignancies, being germinal center mature B-cell lymphomas as well as B and T precursor lymphoid neoplasias those entities with highest frequency of gene-associated DNA hypermethylation. We also observed a significant correlation between the number of hypermethylated and hypomethylated genes in several mature B-cell neoplasias, but not in precursor B- and T-cell leukemias. Most of the genes becoming hypermethylated contained promoters with high CpG content, and a significant fraction of them are targets of the polycomb repressor complex. Interestingly, T-cell prolymphocytic leukemias show low levels of DNA hypermethylation and a comparatively large number of hypomethylated genes, many of them showing an increased gene expression. Conclusions/Significance: We have characterized the DNA methylation profile of a wide range of different HNs entities. As well as identifying genes showing aberrant DNA methylation in certain HN subtypes, we also detected six genes—DBC1, DIO3, FZD9, HS3ST2, MOS, and MYOD1—that were significantly hypermethylated in B-cell, T-cell, and myeloid malignancies. These might therefore play an important role in the development of different HNs.
Background: Parkinson's disease (PD) is a slowly progressive neurodegenerative disorder which affects widespread areas of the brainstem, basal ganglia and cerebral cortex. A number of proteins are known to accumulate in parkinsonian brains including ubiquitin and alpha-synuclein. Prion diseases are sporadic, genetic or infectious disorders with various clinical and histopathological features caused by prion proteins as infectious proteinaceous particles transmitting a misfolded protein configuration through brain tissue. The most important form is Creutzfeldt-Jakob disease which is associated with a self-propagating pathological precursor form of the prion protein that is physiologically widely distributed in the central nervous system. Discussion: It has recently been found that alpha-synuclein may behave similarly to the prion precursor and propagate between cells. The post-mortem proof of alpha-synuclein containing Lewy bodies in embryonic dopamine cells transplants in PD patient suggests that the misfolded protein might be transmitted from the diseased host to donor neurons reminiscent of prion behavior. The involvement of the basal ganglia and brainstem in the degenerative process are other congruencies between Parkinson's and Creutzfeldt-Jakob disease. However, a number of issues advise caution before categorizing Parkinson's disease as a prion disorder, because clinical appearance, brain imaging, cerebrospinal fluid and neuropathological findings exhibit fundamental differences between both disease entities. Most of all, infectiousness, a crucial hallmark of prion diseases, has never been observed in PD so far. Moreover, the cellular propagation of the prion protein has not been clearly defined and it is, therefore, difficult to assess the molecular similarities between the two disease entities. Summary: At the current state of knowledge, the molecular pathways of transmissible pathogenic proteins are not yet fully understood. Their exact involvement in the pathophysiology of prion disorders and neurodegenerative diseases has to be further investigated in order to elucidate a possible overlap between both disease categories that are currently regarded as distinct entities.
According to the World Health Organization (WHO) bacterial resistance to antibiotic drug therapy is emerging as a major public health problem around the world. Infectious diseases seriously threaten the health and economy of all countries. Hence, the preservation of the effectiveness of antibiotics is a world wide priority. The key to preserving the power of antibiotics lies in maintaining their diversity. Many microorganisms are capable of producing these bioactive products, the so called antibiotics. Specifically in microorganisms, polyketide synthases (PKS) and non-ribosomal peptide synthases (NRPS) produce these natural bioactive compounds. Besides being used as antibiotics these non-ribosomal peptides and polyketides display an even broader spectrum of biological activities, e.g. as antivirals, immunosuppressants or in antitumor therapy. The wide functional spectrum of the peptides and ketides is due to their structural diversity. Mostly they are cyclic or branched cyclic compounds, containing non-proteinogenic amino acids, small heterocyclic rings and other unusual modifications such as epimerization, methylation, N‐formylation or heterocyclization. It is has been shown that these modifications are important for biological activity, but little is known about their biosynthetic origin.
PKS and NRPS are multidomain protein assembly lines which function by sequentially elongating a growing polyketide or peptide chain by incorporating acyl units or amino acids, respectively. The growing product is attached via a thioester linkage to the 4’-phosphopantetheine (4’-Ppant) arm of a holo acyl carrier protein (ACP) in PKSs or holo peptidyl carrier protein (PCP) in NRPSs and is passed from one module to another along the chain of reaction centers. The modular arrangement makes PKS and NRPS systems an interesting target for protein engineering. More than 200 novel polyketide compounds have already been created by module swapping, gene deletion or other specific manipulations. Unfortunately, however, engineered PKS often fail to produce significant amounts of the desired products. Structural studies may faciliate yield improvement from engineered systems by providing a more complete understanding of the interface between the different domains. While some information about domain-domain interactions, involving the most common enzymatic modules, ketosynthase and acyltransferase, is starting to emerge, little is known about the interaction of ACP domains with other modifying enzymes such as methyltransferases, epimerases or halogenases.
To further improve the understanding of domain-domain interactions this work focuses on the curacin A assembly line. Curacin A, which exhibits anti-mitotic activity, is from the marine cyanobacterium Lyngbya majuscula. This outstanding natural product contains a cyclopropane ring, a thiazoline ring, an internal cis double bond and a terminal alkene. The biosynthesis of curacin A is performed by a 2.2 Mega Dalton (MDa) hybrid PKS-NRPS cluster. A 10-enzyme assembly catalyzes the formation of the cyclopropane moiety as the first building block of the final product. Interestingly, for these enzymes the substrate is presented by an unusual cluster of three consecutive ACPs (ACPI,II,III). Little is known about the function of multiple ACPs which are supposed to increase the overall flux for enhanced production of secondary metabolites.
The first task in this work was to elucidate the structural effect of the triplet ACP repetition by nuclear magnetic resonance (NMR). The initial data show that the excised ACPI, ACPII or ACPIII proteins resulted in [15N, 1H]-TROSY spectra with strong chemical shift perturbations (CSPs), suggesting an effect on the structure. The triplet ACP domains display a high sequence identity (93- 100%) making structural investigation using usual NMR techniques due to high peak overlap impossible. To enable the investigation of the triplet ACP in its native composition we developed a powerful method, the three fragment ligation. Segmental labeling allows incorporating isotopes into one single domain in its multidomain context. As a result we could prepare the triplet ACP with only one domain isotopically labeled and therefore assign the full length protein. In this way our method paved the way to study the structural effects of the triplet ACP repetition. We could show unexpectedly, that, despite the fact that the triplet repeat of CurA ACPI,II,III has a synergistic effect in the biosynthesis of CurA, the domains are structurally independent.
In the second part of this work, we studied the structure of the isolated ACPI domain. Our results show that the CurA ACPI undergoes no major conformational changes upon activation via phosphopantetheinylation and therefore contradicts the conformational switching model which has been proposed for PCPs. Further we report the NMR solution structures of holo-ACPI and 3-hydroxyl-3-methylglutaryl (HMG)-ACPI. Data obtained from filtered nuclear overhauser effect (NOE) experiments indicate that the substrate HMG is not sequestered but presented on the ACP surface.
In the third part of this work we focussed on the protein-protein interactions of the isolated ACPI with its cognate interaction partners. We were especially interested in the interaction with the halogenase (Cur Hal), the first enzyme within the curacin A sub-cluster, acting on the initial hydroxyl-methyl-glutaryl (HMG) attached to ACPI. Primarily we studied the interaction using NMR titration and fluorescence anisotropy measurements. Surprisingly no complex between ACPI and Cur Hal could be detected. The combination of an activity assay using matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) mass spectroscopy and mutational analysis revealed several amino acids of ACPI that strongly decrease the activity of CurA Hal. Mapping these mutations according to their effect on the Cur Hal activity onto the structure of HMG-ACPI displays that these amino acids surround the substrate and form a consecutive surface. These results suggest that this surface is important for Cur Hal recognition and selectivity. Our research presented herein is an excellent example for protein-protein interactions in PKS systems underlying a specific recognition process.
VHF ist mit einer erhöhten Morbidität und Mortalität assoziiert. Aufgrund des erhöhten thromboembolischen Risikos erfolgt eine Risikostratifizierung im klinischen Alltag mit Hilfe des CHADS2 Scores. Dieser ist praktikabel, jedoch oftmals ungenau, da nicht alle Risikofaktoren erfasst werden. Klinische und experimentelle Daten deuten auf einen kausalen Zusammenhang zwischen systemischer Immunreaktion und Entstehung von VHF als auch von VHF-abhängigen Komplikationen. In mehreren Studien zeigte sich, dass CRP ein prognostischer Risikofaktor für zukünftige kardiovaskuläre Erkrankungen ist. Darüber hinaus spielen auch andere Enzyme (wie z.B. MMPs) eine Rolle bei der Modulation von Entzündungsreaktionen im Rahmen kardiovaskulärer Erkrankungen.
Ziel dieser Studie: Identifizierung von Serum-Markern als Prädiktoren für zukünftige, thromboembolische Komplikationen bei Patienten mit VHF zur optimierten Risikostratifizierung hinsichtlich kardiovaskulärer Ereignisse. Hierzu wurden folgende Biomarker untersucht: MMP2, sVCAM1, hsCRP, vWF und sCD40L.
Material und Methode: Zur Analyse der prädiktiven Wertigkeit biochemischer Marker für das Auftreten thromboembolischer Komplikationen bei VHF wurden Patienten über einen langen Zeitraum nachbeobachtet. Es wurde das Auftreten des kombinierten, primären Endpunktes (Herzinfarkt, Schlaganfall, periphere Embolie, TIA, Tod) und des sekundären Endpunktes (Gesamtmortalität) untersucht. Die Serum-Marker Konzentrationen wurden mittels ELISA-Technik aus EDTA Blut bestimmt.
Ergebnisse: Es wurden 278 Patienten in die Studie eingeschlossen. Hiervon waren 175 (63%) männlich. Das mittlere Alter betrug 70,3 Jahre (37,5 bis 94,5 Jahre); Insgesamt wurden 272 Patienten über im Mittel 27±1 Monate nachbeobachtet. Paroxysmales VHF lag bei 198 (71%) Patienten vor, 39 (14%) hatten persistierendes und 41 (15%) permanentes VHF. Arterielle Hypertonie: 214 (77%) Patienten; KHK: 113 (41%) Patienten; 73 (26%) Patienten hatten Diabetes mellitus, 40 (14%) Patienten hatten vor Studieneinschluss einen Schlaganfall oder eine TIA. Bei 22 (8%) Patienten wurde eine Kreatinin-Clearance < 30%, bei 50 (18%) Patienten eine Mitralinsuffizienz > II° sowie bei 5 (2%) Patienten eine Aortenstenose > II° dokumentiert. Die LVEF betrug durchschnittlich 48±18%. LVEF <35%: 89 (32%) Patienten; 88 (32,4%) Patienten erreichten ein dem primären Endpunkt zugeordnetes Ereignis, davon erlitten 3 (1,1%) Personen einen Herzinfarkt, 8 (2,9%) Personen einen Schlaganfall oder eine TIA und 2 Personen (0,7%) eine periphere Embolie. Insgesamt verstarben 75 (27,6%) Patienten (nach durchschnittlich 15 Monaten) und erreichten somit den sekundären Endpunkt. In der univariaten Analyse waren in Bezug auf den primären und sekundären Endpunkt Alter > 75 Jahre, Diabetes mellitus, LVEF <35%, CHADS2 Score >2, hohe MMP2-, vWF- und hohe sVCAM-Werte signifikant assoziiert. In der multivariaten Analyse zeigte sich, dass hohes Alter, hohe MMP2- und sVCAM1-Werte unabhängig und signifikant mit dem primären Endpunkt assoziiert waren, während mit dem sekundären Endpunkt zusätzlich LVEF <35% signifikant assoziiert war.
Diskussion: Neben fortgeschrittenem Alter korrelierten erhöhte sVCAM1 und MMP2 Werte mit dem Auftreten kardiovaskulärer Ereignisse (Myokardinfarkt, Schlaganfall/TIA, Tod) sowie mit einem erhöhten Mortalitätsrisiko. VHF korrelierte in früheren Arbeiten mit erhöhten Entzündungsmarkern und mit VHF-Komplikationen. In unserer Arbeit konnte kein unabhängiger Einfluss von hsCRP auf den primären oder sekundären Endpunkt nachgewiesen werden. Möglicherweise ist eine Ursache darin zu suchen, dass die verschiedenen Marker von Inflammation, Gewebeumbau und Zelladhäsion bisher noch nicht systematisch untersucht wurden.
Endotheliales Remodeling der Vorhöfe und der Umbau der extrazellulären Matrix kann für die Entstehung eines Schlaganfalls von Bedeutung sein kann und korreliert mit erhöhten MMP2 Werten. Unsere Daten zeigen zusammenfassend, dass Marker struktureller oder endothelialer Umbauvorgänge bei VHF Patienten stärker mit kardiovaskulären Ereignissen assoziiert sind als hsCRP.
Background and Objective: The slow delayed rectifier current (IKs) is important for cardiac action potential termination. The underlying channel is composed of Kv7.1 α-subunits and KCNE1 β-subunits. While most evidence suggests a role of KCNE1 transmembrane domain and C-terminus for the interaction, the N-terminal KCNE1 polymorphism 38G is associated with reduced IKs and atrial fibrillation (a human arrhythmia). Structure-function relationship of the KCNE1 N-terminus for IKs modulation is poorly understood and was subject of this study.
Methods: We studied N-terminal KCNE1 constructs disrupting structurally important positively charged amino-acids (arginines) at positions 32, 33, 36 as well as KCNE1 constructs that modify position 38 including an N-terminal truncation mutation. Experimental procedures included molecular cloning, patch-clamp recording, protein biochemistry, real-time-PCR and confocal microscopy.
Results: All KCNE1 constructs physically interacted with Kv7.1. IKs resulting from co-expression of Kv7.1 with non-atrial fibrillation ‘38S’ was greater than with any other construct. Ionic currents resulting from co-transfection of a KCNE1 mutant with arginine substitutions (‘38G-3xA’) were comparable to currents evoked from cells transfected with an N-terminally truncated KCNE1-construct (‘Δ1-38’). Western-blots from plasma-membrane preparations and confocal images consistently showed a greater amount of Kv7.1 protein at the plasma-membrane in cells co-transfected with the non-atrial fibrillation KCNE1-38S than with any other construct.
Conclusions: The results of our study indicate that N-terminal arginines in positions 32, 33, 36 of KCNE1 are important for reconstitution of IKs. Furthermore, our results hint towards a role of these N-terminal amino-acids in membrane representation of the delayed rectifier channel complex.
Das letzte neue Medium, dem man – egal ob Gegner oder Freund – zubilligen muss, dass es unsere Welt fundamental verändert (hat), ist das Internet. Technische und historische Entwicklungen erspare ich mir an dieser Stelle und verweise auf die entsprechenden Darstellungen im – na? – im Internet. Wenn man dumme oder sagen wir vielleicht lieber peinliche Zitate übers Internet bzw. die daraus resultierenden gesellschaftlichen Debatten sucht, dann stößt man auf wirklich überraschende Stilblüten. So entblödete sich Stephan Holthoff-Pförtner, Gesellschafter der WAZ, nicht, Bloggern den Schutz des Artikels 5 GG abzusprechen. Angesichts der heutigen Bedeutung sozialer Netzwerke im Alltag lag auch BILD-Kolumnist Franz Josef Wagner im Jahr 2006 falsch, als er erklärte: "Einem Menschen wird man auf seinem Weg zum Bäcker begegnen, aber niemals im Internet." ...
Explosive volcanism affects weather and climate. Primary volcanic ash particles which act as ice nuclei (IN) can modify the phase and properties of cold tropospheric clouds. During the Eyjafjallajökull volcanic eruption we have measured the highest ice nucleus number concentrations (>600 L) in our record of 2 years of daily IN measurements in central Germany. Even in Israel, located about 5000 km away from Iceland, IN were as high as otherwise only during desert dust storms. These measurements are the only ones available on the properties of IN in the Eyjafjallajökull plume. The measured high concentrations and high activation temperature (−8 °C) point to an important impact of volcanic ash on microphysical and radiative properties of clouds through enhanced glaciation.