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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.
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.
Poster presentation from Twentieth Annual Computational Neuroscience Meeting: CNS*2011 Stockholm, Sweden. 23-28 July 2011. In statistical spike train analysis, stochastic point process models usually assume stationarity, in particular that the underlying spike train shows a constant firing rate (e.g. [1]). However, such models can lead to misinterpretation of the associated tests if the assumption of rate stationarity is not met (e.g. [2]). Therefore, the analysis of nonstationary data requires that rate changes can be located as precisely as possible. However, present statistical methods focus on rejecting the null hypothesis of stationarity without explicitly locating the change point(s) (e.g. [3]). We propose a test for stationarity of a given spike train that can also be used to estimate the change points in the firing rate. Assuming a Poisson process with piecewise constant firing rate, we propose a Step-Filter-Test (SFT) which can work simultaneously in different time scales, accounting for the high variety of firing patterns in experimental spike trains. Formally, we compare the numbers N1=N1(t,h) and N2=N2(t,h) of spikes in the time intervals (t-h,t] and (h,t+h]. By varying t within a fine time lattice and simultaneously varying the interval length h, we obtain a multivariate statistic D(h,t):=(N1-N2)/V(N1+N2), for which we prove asymptotic multivariate normality under homogeneity. From this a practical, graphical device to spot changes of the firing rate is constructed. Our graphical representation of D(h,t) (Figure 1A) visualizes the changes in the firing rate. For the statistical test, a threshold K is chosen such that under homogeneity, |D(h,t)|<K holds for all investigated h and t with probability 0.95. This threshold can indicate potential change points in order to estimate the inhomogeneous rate profile (Figure 1B). The SFT is applied to a sample data set of spontaneous single unit activity recorded from the substantia nigra of anesthetized mice. In this data set, multiple rate changes are identified which agree closely with visual inspection. In contrast to approaches choosing one fixed kernel width [4], our method has advantages in the flexibility of h.
Poster presentation from Twentieth Annual Computational Neuroscience Meeting: CNS*2011 Stockholm, Sweden. 23-28 July 2011. One of the central questions in neuroscience is how neural activity is organized across different spatial and temporal scales. As larger populations oscillate and synchronize at lower frequencies and smaller ensembles are active at higher frequencies, a cross-frequency coupling would facilitate flexible coordination of neural activity simultaneously in time and space. Although various experiments have revealed amplitude-to-amplitude and phase-to-phase coupling, the most common and most celebrated result is that the phase of the lower frequency component modulates the amplitude of the higher frequency component. Over the recent 5 years the amount of experimental works finding such phase-amplitude coupling in LFP, ECoG, EEG and MEG has been tremendous (summarized in [1]). We suggest that although the mechanism of cross-frequency-coupling (CFC) is theoretically very tempting, the current analysis methods might overestimate any physiological CFC actually evident in the signals of LFP, ECoG, EEG and MEG. In particular, we point out three conceptual problems in assessing the components and their correlations of a time series. Although we focus on phase-amplitude coupling, most of our argument is relevant for any type of coupling. 1) The first conceptual problem is related to isolating physiological frequency components of the recorded signal. The key point is to notice that there are many different mathematical representations for a time series but the physical interpretation we make out of them is dependent on the choice of the components to be analyzed. In particular, when one isolates the components by Fourier-representation based filtering, it is the width of the filtering bands what defines what we consider as our components and how their power or group phase change in time. We will discuss clear cut examples where the interpretation of the existence of CFC depends on the width of the filtering process. 2) A second problem deals with the origin of spectral correlations as detected by current cross-frequency analysis. It is known that non-stationarities are associated with spectral correlations in the Fourier space. Therefore, there are two possibilities regarding the interpretation of any observed CFC. One scenario is that basic neuronal mechanisms indeed generate an interaction across different time scales (or frequencies) resulting in processes with non-stationary features. The other and problematic possibility is that unspecific non-stationarities can also be associated with spectral correlations which in turn will be detected by cross frequency measures even if physiologically there is no causal interaction between the frequencies. 3) We discuss on the role of non-linearities as generators of cross frequency interactions. As an example we performed a phase-amplitude coupling analysis of two nonlinearly related signals: atmospheric noise and the square of it (Figure 1) observing an enhancement of phase-amplitude coupling in the second signal while no pattern is observed in the first. Finally, we discuss some minimal conditions need to be tested to solve some of the ambiguities here noted. In summary, we simply want to point out that finding a significant cross frequency pattern does not always have to imply that there indeed is physiological cross frequency interaction in the brain.
Poster presentation from Twentieth Annual Computational Neuroscience Meeting: CNS*2011 Stockholm, Sweden. 23-28 July 2011. To truly appreciate the myriad of events which relate synaptic function and vesicle dynamics, simulations should be done in a spatially realistic environment. This holds true in particular in order to explain the rather astonishing motor patterns presented here which we observed within in vivo recordings which underlie peristaltic contractions at a well characterized synapse, the neuromuscular junction (NMJ) of the Drosophila larva. To this end, we have employed a reductionist approach and generated three dimensional models of single presynaptic boutons at the Drosophila larval NMJ. Vesicle dynamics are described by diffusion-like partial differential equations which are solved numerically on unstructured grids using the uG platform. In our model we varied parameters such as bouton-size, vesicle output probability (Po), stimulation frequency and number of synapses, to observe how altering these parameters effected bouton function. Hence we demonstrate that the morphologic and physiologic specialization maybe a convergent evolutionary adaptation to regulate the trade off between sustained, low output, and short term, high output, synaptic signals. There seems to be a biologically meaningful explanation for the co-existence of the two different bouton types as previously observed at the NMJ (characterized especially by the relation between size and Po),the assigning of two different tasks with respect to short- and long-time behaviour could allow for an optimized interplay of different synapse types. As a side product, we demonstrate how advanced methods from numerical mathematics could help in future to resolve also other difficult experimental neurobiological issues.
Poster presentation from Twentieth Annual Computational Neuroscience Meeting: CNS*2011 Stockholm, Sweden. 23-28 July 2011. Parallel multiunit recordings from V1 in anesthetized cat were collected during the presentation of random sequences of drifting sinusoidal gratings at 12 fixed orientations while gamma oscillations were present. In agreement with the seminal work [1], most units were orientation selective to varying degrees and synchronization was evident in spike train crosscorrelograms computed between units with similar preferred orientations, particularly during the presentation of optimal stimuli. Interestingly, a subset of units, which we refer to as synchronization hubs, were additionally found to synchronize with units having differing preferred orientations which was consistent with a previous study [2]. Moreover, oscillatory patterning in spike train autocorrelograms was also found to be strongest in units denoted as synchronization hubs, and synchronization hubs also tended to have narrower tuning curves relative to other units. We used simplified computational models of small networks of V1 neurons to demonstrate that neurons subject to a sufficiently strong level of inhibitory input can function as synchronization hubs. Neurons were endowed either with integrate-and-fire or conductance-based dynamics and each neuron received a combination of excitatory (AMPA) synaptic inputs that were Poisson-distributed and inhibitory (GABA) inputs that were coherent at a gamma-frequency range. If the strength of rhythmic inhibition was increased for a subset of neurons in the network, and excitation was increased simultaneously to maintain a fixed firing rate, then these neurons produced stronger oscillatory patterning in their discharge probabilities. The oscillations in turn synchronized these neurons with other neurons in the network. Importantly, the strength of synchronization increased with neurons of differing orientation preferences even though no direct synaptic coupling existed between the hubs and the other neurons. Enhanced levels of inhibition account for the emergence of synchronization hubs in the following way: Inhibitory inputs exhibiting a gamma rhythm determine a time window within which a cell is likely to discharge. Increased levels of inhibition narrow down this window further simultaneously leading to (i) even stronger oscillatory patterning of the neuron's activity and (ii) enhanced synchronization with other neurons. This enables synchronization even between cells with differing orientation preferences. Additionally, the same increased levels of inhibition may be responsible for the narrow tuning curves of hub neurons. In conclusion, synchronization hubs may be the cells that interact most strongly with the network of inhibitory interneurons during gamma oscillations in primary visual cortex.
Poster presentation from Twentieth Annual Computational Neuroscience Meeting: CNS*2011 Stockholm, Sweden. 23-28 July 2011. Background: Oscillatory activity in high-beta and gamma bands (20-80Hz) is known to play an important role in cortical processing being linked to cognitive processes and behavior. Beta/gamma oscillations are thought to emerge in local cortical circuits via two mechanisms: the interaction between excitatory principal cells and inhibitory interneurons – the pyramidal-interneuron gamma (PING) [1], and in networks of coupled inhibitory interneurons under tonic excitation – the interneuronal gamma (ING) [2]. Experimental evidence underlines the important role of inhibitory interneurons and especially of the fast spiking (FS) interneurons [3,4]. We show in simulation that an important property of FS neurons, namely the membrane resonance (frequency preference), represents an additional mechanism – the resonance induced gamma (RING), i.e. modulation of oscillatory discharge by resonance. RING promotes frequency stability and enables oscillations in purely excitatory networks. Methods: Local circuits were modeled with small world networks of 80% excitatory and 20% inhibitory neuron populations interconnected in small-world topology by realistic conductance-based synapses. Neuron populations were leaky integrate and fire (LIF) or Izhikevich resonator (RES) neurons. We also tested networks of purely inhibitory and purely excitatory RES neurons. Networks were stimulated with miniature postsynaptic potentials (MINIs) [5] and with low frequency sinusoidal (0.5 Hz) input that mimics the effect of gratings passing trough the visual field. The activity was calibrated to match recordings from cat visual cortex (firing rate, oscillatory activity). Results: Sinusoidal input modulates network oscillation frequency. This effect is most prominent in IF excitatory and IF inhibitory (IF-IF) networks and less prominent (about 4 times) in IF-RES or RES-IF networks where frequency remains relatively stable. The most stable frequency was observed in networks of pure resonators (RES-RES, None-RES, RES-None). Interestingly, purely excitatory RES networks (RES-None) were also able to exhibit oscillations through RING. By contrast purely excitatory or inhibitory IF networks (IF-None, None-IF) were not able to express oscillations under these conditions, matching experimental parameters. Conclusions: In both PING and ING, adding membrane resonance to principal cells or inhibitory interneurons stabilizes network oscillation frequency via the RING mechanism. Notably, in networks of purely excitatory networks, where ING and PING are not defined, oscillations can emerge via the RING mechanism if membrane resonance is expressed. Thus, RING appears as a potentially important mechanism for promoting stable network oscillations.
Background: In many species males face a higher predation risk than females because males display elaborate traits that evolved under sexual selection, which may attract not only females but also predators. Females are, therefore, predicted to avoid such conspicuous males under predation risk. The present study was designed to investigate predator-induced changes of female mating preferences in Atlantic mollies (Poecilia mexicana). Males of this species show a pronounced polymorphism in body size and coloration, and females prefer large, colorful males in the absence of predators. Results: In dichotomous choice tests predator-naïve (lab-reared) females altered their initial preference for larger males in the presence of the cichlid Cichlasoma salvini, a natural predator of P. mexicana, and preferred small males instead. This effect was considerably weaker when females were confronted visually with the non-piscivorous cichlid Vieja bifasciata or the introduced non-piscivorous Nile tilapia (Oreochromis niloticus). In contrast, predator experienced (wild-caught) females did not respond to the same extent to the presence of a predator, most likely due to a learned ability to evaluate their predators' motivation to prey. Conclusions: Our study highlights that (a) predatory fish can have a profound influence on the expression of mating preferences of their prey (thus potentially affecting the strength of sexual selection), and females may alter their mate choice behavior strategically to reduce their own exposure to predators. (b) Prey species can evolve visual predator recognition mechanisms and alter their mate choice only when a natural predator is present. (c) Finally, experiential effects can play an important role, and prey species may learn to evaluate the motivational state of their predators. Keywords: Sexual selection; female choice; non-independent mate choice; predator recognition; Poecilia mexicana
The molecular conformation of the title compound, C18H18N2O3S, is stabilized by an intramolecular N—H ... O hydrogen bond. The crystal packing shows centrosymmetric dimers connected by N—H ... S hydrogen bonds. The terminal ethoxy substituents are statistically disordered [occupancy ratio 0.527 (5):0.473 (5)].
The title compound, C20H22O4S2, was synthesized by the reaction of 1,4-dibromobutene with methyl thiosalicylate. The aliphatic segment of this ligand is in an all-trans conformation. The bridging chain, –S-(CH2)4-S–, is almost planar (r.m.s. deviation for all non-H atoms: 0.056 Å) and its mean plane forms dihedral angles of 16.60 (7) and 5.80 (2)° with the aromatic rings. In the crystal, the molecules are linked by weak C—H ... O interactions into chains with graph-set notation C(14) along [0 0 1]. The crystal studied was a racemic twin, the ratio of the twin components being 0.27 (9):0.73 (9).
The title compound, C14H11NO4, crystallizes with two molecules in the asymmetric unit. The major conformational difference between these two molecules is the dihedral angle between the aromatic rings, namely 36.99 (5) and 55.04 (5)°. The nitro groups are coplanar with the phenyl rings to which they are attached, the O—N—C—C torsion angles being -1.9 (3) and 1.0 (3)° in the two molecules.
The 3,5-methoxy groups in the title compound, C16H23NO4, are almost coplanar with the aromatic ring, whereas the 4-methoxy group is bent out of this plane. The three CH3—O—C—C torsion angles are -1.51 (18), 0.73 (19) and 75.33 (15)°. The cyclohexane ring adopts a chair conformation. In the crystal, molecules are connected by intermolecular N—H ... O hydrogen bonds into chains running along the b axis.
The title compound. C15H14N2O4, (I), has a gauche–gauche (O/C/C/C—O/C/C/C or GG) conformation and is a positional isomer of propane-1,3-diyl bis(pyridine-3-carboxylate), (II). The molecule of (I) lies on a twofold rotation axis, which passes through the central C atom of the aliphatic chain, giving one half-molecule per asymmetric unit. There is excellent agreement of the geometric parameters of (I) and (II). The most obvious differences between them are the O/C/C/C—O/C/C/C torsion angles [56.6 (2)° in (I) and 174.0 (3)/70.2 (3)° in (II) for GG and TG conformations, respectively] and the dihedral angle between the planes of the aromatic rings [80.3 (10)° in (I) and 76.5 (3)° in (II)]. The crystal structure is stabilized by weak C—H ... N and C—H ... O hydrogen bonding.
4-Nitrophenyl 1-naphthoate
(2010)
In the title compound, C17H11NO4, the dihedral angle between the two benzene rings is 8.66 (3)°. The nitro group is twisted by 4.51 (9)° out of the plane of the aromatic ring to which it is attached. The presence of intermolecular C—H ... O contacts in the crystal structure leads to the formation of chains along the c axis.
The title compound, C6H5NO2·C6H6O2, crystallizes with one pyridinium-2-carboxylate zwitterion and one molecule of benzene-1,2-diol in the asymmetric unit. The crystal structure is characterized by alternating molecules forming zigzag chains running along the a axis: the molecules are connected by O—H ... O and N—H ... (O,O) hydrogen bonds.
Crystals of the title compound, C12H8N2·C7H8O2, were obtained during cocrystallization experiments of a compound with two hydrogen-bond donors (2-hydroxybenzyl alcohol) with another compound containing two hydrogen-bond acceptors (phenanthroline). Unexpectedly, the two molecules do not form dimers with two O—H ... N hydrogen bonds connecting the two molecules. However, one of the hydroxy groups forms a bifurcated hydrogen bond to both phenanthroline N atoms, whereas the other hydroxy group forms an O—H ... O hydrogen bond to a symmetry-equivalent 2-hydroxybenzyl alcohol molecule. In addition, the crystal packing is stabilized by Pi – Pi interactions between the two phenanthroline ring systems, with a centroid–centroid distance of 3.570 Å.
In the crystal of the title compound [systematic name: 2-(3,5-diamino-6-chloropyrazin-2-ylcarbonyl)guanidinium chloride methanol disolvate], C6H9ClN7O+·Cl-·2CH3OH , the components are connected by N—H ... N, N—H ... Cl, N—H ... O, O—H ... Cl and O—H ... O hydrogen bonds into a three-dimensional network. The dihedral angle between the aromatic ring and the guanidine residue is 6.0 (2)°.
In contrast to the previous structure determinations of the title structure, (NH4)2[MoS4], the present determination at 173 K localized the positions of the H atoms. The title structure belongs to the beta-K2SO4 family and all the ions are located on crystallographic mirror planes. The ions are held together by N—H ... S hydrogen bonds (some of which are bifurcated), forming a three-dimensional network. One of the N atoms has nine contacts to the S atoms shorter than 4 Å, and the other has ten.
The title compound (also know as azorellanone), C20H32O2, is built up from three fused carbocycles, one five-membered ring and two six-membered rings. The five membered-ring has an envelope conformation, whereas the six-membered rings have a distorted half-chair and a twist–boat conformation. In the crystal, molecules are linked by O—H ... O interactions into zigzag chains with graph-set notation C(8) along [010]. The absolute configuration was assigned on the basis of earlier chemical studies.
The dihydropyrimidine ring of the title compound, C13H15ClN2S, adopts an envelope conformation with five almost coplanar atoms (r.m.s. deviation = 0.054 Å) and the C atom bearing the two methyl substituents deviating from this plane by 0.441 (2) Å. The best plane through the five almost coplanar atoms forms a dihedral angle of 89.56 (5)° with the benzene ring. The crystal packing is characterized by centrosymmetric dimers connected by pairs of N—H ... S hydrogen bonds.
9-Bromo-9-borafluorene
(2010)
The title compound, C12H8BBr, crystallizes with three essentially planar molecules (r.m.s. deviations = 0.018, 0.020 and 0.021Å) in the asymmetric unit: since the title compound is rigid, there are no conformational differences between these three molecules. The crystal packing resembles a herringbone pattern.
The title compound, C22H28N2O6, crystallizes with four half-molecules in the asymmetric unit: each molecule is located about a crystallographic inversion centre. The central methylene groups of two molecules are disordered over two sets of equally occupied sites. The crystal packing is characterized by sheets of molecules parallel to (114).
In the title compound, C27H19N3O4, the phenol and pyrazole rings are almost coplanar [dihedral angle = 0.95 (12)°] due to an intramolecular O—H ... N hydrogen bond, whereas the phenyl ring is tilted by 40.81 (7)° with respect to the plane of the pyrazole ring. The aromatic ring with a nitrophenoxy substituent makes a dihedral angle of 54.10 (7)° with the pyrazole ring.
Die Fettleibigkeit nimmt in Europa in alarmierender Weise zu und ist deshalb von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als eine weltweite Epidemie eingestuft worden. Für die europäische Vereinigung zur Untersuchung der Obesitas (European Association for the Study of Obesity, EASO), in der Grundlagenforscher, Kliniker und Epidemiologen zusammenarbeiten, gilt die Fettsucht als "wichtigste Barriere zur Prävention chronischer, nicht-übertragbarer Krankheiten". In vielen europäischen Ländern ist mehr als die Hälfte der Bevölkerung übergewichtig und bis zu 30 Prozent der Bevölkerung sind fettleibig. Die Prävalenz bei Kindern ist deutlich ansteigend, so dass in einigen Regionen nahezu jedes vierte Kind betroffen ist.
Warten auf das Begehrenswerte – der eine bekommt es jeden Sonntag, der andere wartet, bis er alt und faltig ist. Springer veranlasste eine aufwändige Kampagne, um mit "BamS" neben der alltäglichen "Bild" einen zusätzlichen sonntäglichen Lesegenuss zu versprechen – immer unter dem gleichen Motto "Jeder sollte etwas haben, auf das er gerne wartet", aber mit wechselnden Motiven.
Können sich die indianischen Kulturen Nordamerikas im 21. Jahrhundert anders behaupten als nur in der Pflege von Folklore? Wie können Stammesangehörige mit den überlieferten Kenntnissen umgehen und damit ihr Leben in der modernen amerikanischen Gesellschaft gestalten? Wie bestehen Kulturen, die nur knapp der Ausrottung entgangen sind, als Minderheiten im eigenen Land?
Problematische Verhaltensweisen von Kindern und Jugendlichen liefern regelmäßig Stoff für mehr oder weniger reißerische Schlagzeilen. Die öffentliche Meinung ist dabei relativ eindeutig: Früher ist alles besser gewesen! Damals hätten die Schüler das, was sie lernen sollten, gelernt und sich darüber hinaus auch noch ordentlich benehmen können. Heute dagegen könnten sie weder richtiges Deutsch sprechen noch rechnen. Frechheit, Vandalismus und Gewalt seien in Schulen an der Tagesordnung. Schuld seien Fernsehen, Computerspiele, die erziehungsunfähigen Eltern, die überforderten Lehrerinnen und Lehrer, die sozialen Verhältnisse oder der Werteverlust in unserer postmodernen Gesellschaft. Lehrer klagen, dass die Schüler immer unruhiger und unaufmerksamer werden; geordneter Unterricht sei kaum noch möglich. In extremen Fällen greifen sie zu dem aus ihrer Sicht einzig bleibenden Mittel: Sie beantragen eine Umschulung problematischer Kinder in Sonderschulen. Prof. Dr. Hans-Peter Langfeldt hat die für diesen Prozess notwendigen »Gutachten« unter die Lupe genommen.
In südlichen Gefilden wächst so manches, was in Maßen genossen dem Wohlbefinden dient. Dies gilt nicht nur für Heilkräuter und Rotwein, sondern vermutlich auch für andere für den Mittelmeerraum typische Getränke und Speisen. Auf der Suche nach diesen "natürlichen Apotheken" erfassen Wissenschaftler aus Deutschland und sechs weiteren europäischen Ländern derzeit seltene Unterarten bewährter Nutzpflanzen wie Thymian, Olive, Wein und Orange. Sie erforschen, ob die seit Jahrhunderten überlieferten Schutzund Heilungskräfte der Gewächse einer wissenschaftlichen Prüfung standhalten und worauf sie beruhen. Die Frankfurter Gruppe um Prof. Dr. Walter Müller hat dabei insbesondere Stoffe im Blick, die das Nervensystem beeinflussen. Macht mediterrane Kost wirklich geistig fit?
The title compound, C8H11FN5 +·Cl-, crystallized with a monoprotonated 1-(4-fluorophenyl)biguanidinium cation and a chloride anion in the asymmetric unit. The biguanidium group is not planar [dihedral angle between the two CN3 groups = 52.0 (1)°] and is rotated with respect to the phenyl group [tau = 54.3 (3)°]. In the crystal, N—H ... N hydrogen-bonded centrosymmetric dimers are connected into ribbons, which are further stabilized by N—H ... Cl interactions, forming a three-dimensional hydrogen-bonded network.
The title compound, [Na(CF3O3S)(C12H24O6)], features a sodium cation that is coordinated by eight O atoms in an irregular hexagonal bipyramidal environment. The equatorial positions are occupied by the six O atoms of an 18-crown-6 ether ring. In the axial positions, there is one O atom of a trifluoromethanesulfonate anion and an ether O atom of a symmetry-equivalent crown ether ring. In this way, centrosymmetric dimers are formed.
The asymmetric unit of the title compound, [K(C5HF6N2)(H2O)2]n, is composed of two 3,5-bis(trifluoromethyl)pyrazolide anions, two potassium cations and four water molecules. The water molecules and 3,5-bis(trifluoromethyl)pyrazolide anions act as bridges between the potassium cations. Each potassium cation is surrounded by four O atoms [K—O = 2.705 (3)–2.767 (3) Å] and four F atoms [K—F = 2.870 (7)–3.215 (13) Å]. The water molecules and the 3,5-bis(trifluoromethyl)pyrazolide anions are connected by O—H ... N hydrogen bonds, forming layers in the ab plane. All –CF3 groups show rotational disorder between two orientations each.
The two rings in the title compound, C11H12N2O4S, are roughly coplanar [dihedral angle = 6.77 (8)°]. Whereas the two outer methyl groups of the three methoxy groups are almost coplanar with the aromatic ring to which they are attached [C—C—O—C torsion angles = 8.5 (3) and -8.3 (3)°], the methyl group of the central methoxy substituent is not [C—C—C—C = -78.4 (3)°]. The crystal packing is stabilized by N—H ... O hydrogen bonding.
In the title compound, C11H11N3O2, the dihedral angle between the central ethanone fragment and the 4-methoxyphenyl group is 2.9 (2)°, while that between the ethanone fragment and the triazole ring is 83.4 (2)°. The dihedral angle between the planes of the triazole and benzene rings is 81.7 (1)°. The 4-methoxyphenyl group is cis with respect to the ethanone fragment O atom across the exocyclic C—C bond. In the crystal, molecules are linked by C—H ... N interactions into C(9) chains along [001].
The central structural element of the title compound, C24H29NO2, is a carbazole unit substituted with two acetyl residues and an octyl chain. The acetyl residues are nearly coplanar [dihedral angles = 5.37 (14) and 1.0 (3)°] with the carbazole unit which is essentially planar (r.m.s. deviation for all non-H atoms = 0.025 Å). The octyl chain adopts an all-trans conformation. The crystal packing is stabilized by C—H ... O hydrogen bonds.
17-Acetoxymulinic acid
(2010)
The title compound, [systematic name: 5a-acetoxymethyl-3-isopropyl-8-methyl-1,2,3,3a,4,5,5a,6,7,10,10a,10b-dodecahydro-7,10-endo-epidioxycyclohepta[e]indene-3a-carboxylic acid], C22H32O6 (I), is closely related to methyl 5a-acetoxymethyl-3-isopropyl-8-methyl-1,2,3,3a,4,5,5a,6,7,10,10a,10b-dodecahydro-7,10-endo-epidioxycyclohepta[e]indene-3a-carboxylate, (II) [Brito et al., (2008 [triangle]). Acta Cryst. E64, o1209]. There are two molecules in the asymmetric unit, which are linked by two strong intramolecular O—H ... O hydrogen bonds with graph-set motif R 2 2(8). In both (I) and (II), the conformation of the three fused rings are almost identical. The five-membered ring has an envelope conformation, the six-membered ring has a chair conformation and the seven-membered ring has a boat conformation. The most obvious differences between the two compounds is the observed disorder of the acetoxymethyl fragments in both molecules of the asymmetric unit of (I). This disorder is not observed in (II). The crystal structure and the molecular conformation is stabilized by intermolecular C—H ... O hydrogen bonds. The ability to form hydrogen bonds is different in the two compounds. The crystal studied was a non-merohedral twin, the ratio of the twin components being 0.28 (1):0.72 (1)
In the title compound, C4H7N3O·C2H6OS, creatinine [2-amino-1-methyl-1H-imidazol-4(5H)one] exists in the amine form. The ring is planar (r.m.s. deviation for all non-H atoms = 0.017 Å). In the crystal, two creatinine molecules form centrosymmetric hydrogen-bonded dimers linked by pairs of N—H[cdots, three dots, centered]N hydrogen bonds. In addition, creatinine is linked to a dimethyl sulfoxide molecule by an N—H[cdots, three dots, centered]O interaction. The packing shows layers parallel to (120).
The title compound, [Li3(C4F9O)3(C3H6O)3], features an open Li/O cube with an Li ion missing at one corner. Three of the four bridging O atoms of the cube carry a fluorinated tert-butyl residue, whereas the fourth is part of an acetone molecule. Two of the Li atoms are further bonded to a non-bridging acetone molecule. Two of the lithium ion coordination geometries are very distorted LiO4 tetrahedra; the third could be described as a very distorted LiO3 T-shape with two distant F-atom neighbours. The Li[cdots, three dots, centered]Li contact distances for the three-coordinate Li+ ion [2.608 (14) and 2.631 (12) Å] are much shorter that the contact distance [2.940 (13) Å] between the tetrahedrally coordinated species.
The title compound, [Tl4(C4H9O)4], featuring a (Tl—O)4 cube, crystallizes with a quarter-molecule (located on a special position of site symmetry An external file that holds a picture, illustration, etc. Object name is e-66-m1621-efi1.jpg..) and a half-molecule (located on a special position of site symmetry 23.) in the asymmetric unit. The Tl—O bond distances range from 2.463 (12) to 2.506 (12) Å. All O—Tl—O bond angles are smaller than 90° whereas the Tl—O—Tl angles are wider than a rectangular angle.
In the crystal of the title compound, C8H8ClN3S, molecules are connected by N—H[cdots, three dots, centered]S hydrogen bonds into strips parallel to the (112) planes and running along [110]. One of the amino H atoms is not involved in a classical hydrogen bond. In addition, there is a rather short intermolecular Cl ... S distance of 3.3814 (5) Å.
In the title compound, C15H14N2O4, (I), the molecule lies on a twofold rotation axis which passes through the central C atom of the aliphatic chain, giving one half-molecule per asymmetric unit. The structure is a monoclinic polymorph of the triclinic structure previously reported [Brito, Vallejos, Bolte & López-Rodríguez (2010). Acta Cryst. E66, o792], (II). The most obvious difference between them is the O/C/C/C—O/C/C/C torsion angle [58.2 (7)° in (I) and 173.4 (3)/70.2 (3)° in (II) for GG and TG conformations, respectively]. Another important difference is observed in the dihedral angle between the planes of the aromatic rings [86.49 (7)° for (I) and 76.4 (3)° for (II)]. The crystal structure features a weak pi–pi interaction [centroid–centroid distance = 4.1397 (10)Å]; this latter kind of interaction is not evident in the triclinic polymorph.
The title compound, C15H25N5, is an aminalization product between 2,6-diacetylpyridine and 1,3-diaminopropane. It crystallizes with two independent molecules in the asymmetric unit with different conformations. In the first molecule, the methyl groups are cis oriented with respect to the pyridine ring [N—C—C—C torsion angles = 72.5 (1) and 80.3 (1)°], while they are trans oriented in the second molecule [N—C—C—C torsion angles = 82.6 (1) and -90.8 (1)°]. Each of the two molecules forms centrosymmetric dimers held together by N—H[cdots, three dots, centered]N hydrogen bonds, thus forming R 2 2(16) rings. The two dimers are interlinked by additional N—H[cdots, three dots, centered]N bonds into R 4 4(14) rings, building chains along the a axis. These patterns influence the orientation (either equatorial or axial) of the N—H bonds.
Die Welt wird kleiner. Moderner Verkehr und moderne Kommunikation lassen die Kontinente enger zusammenrücken. Die Staaten verlieren mehr und mehr Funktionen an supranationale Organisationen und Konzerne; vielerorts ist gar die Rede vom nahen Ende der Nationalstaaten und ihrer Epoche. In einem großen Teil Europas jedenfalls hat die Einführung des Euro vor einem guten Jahr diesen Souveränitätsverlust, der für Währungen, Zölle und vieles andere längst zuvor vollzogen worden war, auch sinnlich erfahrbar gemacht.
Wenn man in der ersten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts bereits den Begriff "Brain Drain" (Abwanderung) gekannt hätte, dann wären damit bestimmt nicht die deutschen Wissenschaftler gemeint gewesen, denn die geistige Elite zog es noch nicht in Scharen aus ihrer Heimat. Im Gegenteil! Damals folgte die internationale wissenschaftliche Elite dem Ruf nach Deutschland, weil hier weltweit herausragende Forscherpersönlichkeiten arbeiteten und lehrten. Das galt auch für die Frankfurter Universität. Namen wie Paul Ehrlich, Franz Oppenheimer oder Friedrich Dessauer stehen für hochkarätige Forschung, die ausländische Studenten und Wissenschaftler in die Mainmetropole lockte, bis das Nazi-Regime mit der Verfolgung der jüdischen Wissenschaftler dieser Blütezeit ein jähes Ende setze und viele Forscher ins Ausland – insbesondere in die USA – fliehen mussten.
Seit der TIMSS- und PISA-Studie sind sie wieder einmal Thema der bildungspolitischen Diskussion: die naturwissenschaftlichen Fächer in unseren Schulen. Deutschen Schülerinnen und Schülern wird bescheinigt: Sie haben nur mangelnde Kenntnisse, verstehen zu wenig, sind nicht recht in der Lage, Fragestellungen methodisch anzugehen, und denken zu wenig darüber nach, wie sie naturwissenschaftliche Probleme lösen könnten. Aber auch viele Erwachsene geben offen zu, besonders von den »harten« Naturwissenschaften wie Chemie wenig zu verstehen und sich nie besonders dafür interessiert zu haben. Wie kommt es, dass eine Wissenschaft, die wesentlich zum Verständnis unserer stofflichen Umwelt beiträgt und deren praktische Anwendung unser tägliches Leben in hohem Maße beeinflusst, auf ein so geringes Interesse stößt?
Die Mitteltemperatur hat sich in den vergangenen 120 Jahren um mindestens 0,6 Grad Celsius erhöht. Für die nächsten hundert Jahre wird ein weiterer Anstieg um 1,4 bis 5,8 Grad Celsius prognostiziert. Auswirkungen dieser Erwärmung sind heute schon in der Tierwelt in unseren Regionen zu spüren: So ziehen einige Vogelarten im Winter nicht mehr in ferne Gefilde, sondern überwintern deutlich näher an ihren Brutgebieten. Verschiedene Tier- und Pflanzenarten, wie die Zebraspinne (Argiope bruennichi) oder das Salomonsiegel (Polygonatum odoratum), breiten sich stärker nach Norden aus. Immer häufiger gerät die friedliche Koexistenz von Tieren ins Wanken: Wegen der gestiegenen Temperaturen erwachen die Siebenschläfer deutlich früher aus ihrem Winterschlaf und stellen eine Bedrohung für höhlenbrütende Singvögel dar.
Heute erkranken in Deutschland etwa 750 Kinder und Jugendliche Jahr für Jahr an Leukämien und anderen bösartigen Bluterkrankungen, davon rund 600 an einer Akuten Lymphatischen Leukämie (ALL) und 150 an einer Akuten Myeloischen Leukämie (AML). Seit der Einführung moderner Chemotherapieprotokolle im Jahr 1970 ist aus dieser einst tödlichen eine jetzt heilbare Erkrankung geworden. Allerdings erleiden immer noch zirka 20 Prozent der Kinder mit einer ALL einen Rückfall. Die meisten der Kinder benötigen eine Stammzelltransplantation. In Deutschland sind dies pro Jahr etwa 100; in Frankfurt werden im Jahr gegenwärtig 20 Patienten mit Stammzelltransplantationen behandelt, davon rund 55 Prozent mit akuten Leukämien. Eine Stammzell-transplantation kostet bei Kindern gegenwärtig etwa 120000 Euro.
Von Schnecken und Menschen : beeinflussen Umweltchemikalien die Entwicklung und Fortpflanzung?
(2003)
In allen Stämmen des Tierreichs werden Entwicklung und Fortpflanzung durch chemische Botenstoffe gesteuert. Obwohl die generelle Strategie der endokrinen Kontrolle im Laufe der Evolution weitgehend unverändert blieb, bildeten die verschiedenen systematischen Gruppen stark divergierende Hormonsysteme aus. Gleichwohl werden einige Hormonklassen, etwa die zu den Steroiden gehörenden Geschlechtshormone der Wirbeltiere, auch von wirbellosen Tieren, wie den Stachelhäutern (Echinodermaten) oder den Vorderkiemerschnecken (Prosobranchier), als Signalstoffe verwendet.
In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts hat sich die Inselgruppe der Malediven im Indischen Ozean in rasantem Tempo von einem geografisch isolierten und deshalb nahezu unbekannten Flecken am Rande der Welt zum Geheimtipp für Tiefseetaucher und weiter zum modernen, internationalen Touristikzentrum entwickelt. Von den zirka 1250 Inseln, die dem Inselstaat angehören, sind heute fast 100 als "tourist resorts" ausgebaut , die über einen internationalen Flughafen und mit Wasserflugzeugen bequem erreichbar sind. Nur die wenigsten Besucher werden dabei bemerken, dass die Bewohner des zwischen Afrika und Asien gelegenen Archipels zu einer alten Kulturnation gehören. Tatsächlich können die Malediver auf eine schriftliche Tradition zurückblicken, die der des Deutschen in ihrer zeitlichen Erstreckung nicht nachsteht; sie ist zudem durch den durchgreifenden Wechsel der Staatsreligion vom Buddhismus zum Islam und einen mehrfachen Wandel der Schrift geprägt.
Welche Art Strahlung geht vom Handy und von Relaisstationen aus? Wie kann sie auf den Menschen wirken, welche Wirkmechanismen werden ausgelöst? Welche Vorschriften und Grenzwerte gibt es? Wohl kaum ein Thema wurde in den vergangenen Jahren in Medien und in Öffentlichkeit so heiß und kontrovers diskutiert wie das "Strahlenrisiko" durch Mobilfunkanlagen, Mobiltelefone und schnurlose Telefone. Insbesondere, wenn Relaisstationen für mobile Kommunikationseinrichtungen in Verbindung mit dem neuen UMTS-Netz eingerichtet werden, beobachtet man oft erbitterte Konfrontationen zwischen Betreibern und Gegnern, die manchmal zu merkwürdigen Entwicklungen führen; so wurde beispielsweise die Antenne auf einem Kirchendach als Kreuz getarnt. Oft nutzen auch erklärte Gegner von Relaisanlagen am Wohnort beruflich oder privat ihr Handy.
Chemiker stehen in ihrer Mentalität Architekten nahe: Sie planen und bauen Moleküle. Schon lange, bevor der atomare Aufbau der Materie experimentell bewiesen war, entwickelten sie genaue Vorstellungen über die Raumstruktur von Molekülen. Erst zu Beginn des 20.Jahrhunderts wurden diese "Arbeitshypothesen" – zum Beispiel das von Jacobus van’t Hoff postulierte Tetraedermodell für den vierbindigen Kohlenstoff – von den Physikern glänzend bestätigt. Zwar ist es mittlerweile möglich, die Struktur von unbekannten Molekülen zuverlässig vorherzusagen; doch nach wie vor sind genaue experimentelle Strukturbestimmungen ein unverzichtbarer Bestandteil vieler Forschungsprojekte.
Der "Generationenvertrag" der gesetzlichen Rentenversicherung hat die Grenzen seiner Leistungsfähigkeit erreicht. Damit ist die "erste Säule" der Alterssicherung, die auf diesem Umlageverfahren basiert, ins Wanken geraten. Schuld daran ist die zunehmende Überalterung der Gesellschaft, aber auch die anhaltend hohe Arbeitslosigkeit, die zu enormen Beitragsausfällen führt. Schon heute sind die Rentenzahlungen nur noch zu rund 75 Prozent durch die Sozialversicherungsbeiträge der arbeitenden Bevölkerung gedeckt, der Rest muss – ähnlich wie bei den Beamtenpensionen – aus dem allgemeinen Steueraufkommen finanziert werden. Das birgt vor allem für die jungen Beitragszahler substanzielle Risiken. Angesichts dieser Perspektiven sind immer weniger junge Menschen bereit, steigende Rentenbeiträge bei stetig sinkenden Leistungen zu akzeptieren. Kann die kapitalgedeckte Alterssicherung diese Defizite auffangen? Wie lassen sich die vielfältigen Konzepte der privaten Alterssicherung bewerten?
Neanderthal diets are reported to be based mainly on the consumption of large and medium sized herbivores, while the exploitation of other food types including plants has also been demonstrated. Though some studies conclude that early Homo sapiens were active hunters, the analyses of faunal assemblages, stone tool technologies and stable isotopic studies indicate that they exploited broader dietary resources than Neanderthals. Whereas previous studies assume taxon-specific dietary specializations, we suggest here that the diet of both Neanderthals and early Homo sapiens is determined by ecological conditions. We analyzed molar wear patterns using occlusal fingerprint analysis derived from optical 3D topometry. Molar macrowear accumulates during the lifespan of an individual and thus reflects diet over long periods. Neanderthal and early Homo sapiens maxillary molar macrowear indicates strong eco-geographic dietary variation independent of taxonomic affinities. Based on comparisons with modern hunter-gatherer populations with known diets, Neanderthals as well as early Homo sapiens show high dietary variability in Mediterranean evergreen habitats but a more restricted diet in upper latitude steppe/coniferous forest environments, suggesting a significant consumption of high protein meat resources.
Carbon-13 and oxygen-18 abundances were measured in large mammal skeletal remains (tooth enamel, dentine and bone) from the Chiwondo Beds in Malawi, which were dated by biostratigraphic correlation to ca. 2.5 million years ago. The biologic isotopic patterns, in particular the difference in carbon-13 abundances between grazers and browsers and the difference in oxygen-18 abundances between semi-aquatic and terrestrial herbivores, were preserved in enamel, but not in dentine and bone. The isotopic results obtained from the skeletal remains from the Chiwondo Beds indicate a dominance of savannah habitats with some trees and shrubs. This environment was more arid than the contemporaneous Ndolanya Beds in Tanzania. The present study confirms that robust australopithecines were able to live in relatively arid environments and were not confined to more mesic environments elsewhere in southern Africa.
A thick Middle and Late Pleistocene loess/palaeosol sequence is exposed at the gravel quarry Gaul located east of Weilbach in the southern foreland of the Taunus Mountains. The loess/palaeosol sequence correlates to the last three glacial cycles. Seven samples were dated by luminescence methods using an elevated temperature IRSL (post-IR IRSL) protocol for polymineral fine-grains to determine the deposition age of the sediment and to set up a more reliable chronological framework for these deposits. The fading corrected IR50 and the pIRIR225 age estimates show a good agreement for almost all samples. The fading corrected IRSL ages range from 23.7 ± 1.6 ka to >350 ka indicating that the oldest loess was deposited during marine isotope stage (MIS) 10 or earlier and that the humic-rich horizon (Weilbacher Humuszone) was developed during the late phase of MIS 7. Loess taken above the fCc horizon most likely accumulated during MIS 6 indicating that the remains of the palaeosol are not belonging to the last interglacial soil. The two uppermost samples indicate that the youngest loess accumulated during MIS 2 (Upper Würmian). Age estimates for the loess-palaeosol sequence of the gravel quarry Gaul/Weilbach could be obtained up to ~350 ka using the pIRIR225 from feldspar. Keywords: loess, luminescence dating, IRSL, fading, Weilbach, chronostratigraphy
Kanada ist ein offiziell zweisprachiges Land, in dem der Dualismus von Englisch und Französisch Geschichte hat. Die Frankophonie in Kanada ist in den letzten 20 Jahren in Bewegung geraten: Wirtschaftswandel und Migration aus französischsprachigen Ländern haben ihre soziale Struktur deutlich verändert. Damit einher geht auch ein Wandel in der Politik: Die Basis-Alphabetisierung für frankophone Erwachsene hat Priorität, um damit die Voraussetzung für bessere ökonomische Chancen zu schaffen. Dagegen rücken kulturelle Interessen, wie sie noch in den 1980er Jahren eine wesentliche Rolle für die "Selbstidentifikation" der Frankophonen spielten, in den Hintergrund.
Wer heute ins Baltikum reist, gelangt in eine europäische Kulturregion, die jugendlich wirkt und ihrer Traditionen sich wieder besinnt, anders als Mitteleuropa, das die seinigen nicht mehr sehr hoch zu schätzen bereit ist. Die Menschen dieser Länder ziehen Kraft aus dem Bewusstsein ihrer so lange unterdrückten Eigenart.
Die Organische Synthese – also die Kunst, aus einfachen Molekülen gezielt komplexe Moleküle herzustellen – war immer schon sowohl von akademischem als auch von industriellem Interesse, wie schon die Anfänge der Farbenindustrie beweisen. Ohne organische Synthese wäre eine Indigoproduktion oder die Herstellung von Anilinfarben aus Steinkohlenteer zu Beginn des vergangenen Jahrhunderts undenkbar gewesen. Die enge Verbindung zwischen Wissenschaft und Technologie auf dem Gebiet der organischen Synthese zieht sich wie ein roter Faden durch die Chemie bis hin zu den aktuellen biologischen oder materialwissenschaftlichen Fragestellungen. So ist die Entwicklung von Wirkstoffen – sei es für Arznei- oder Pflanzenschutzmittel – auch heute ohne organische Synthese undenkbar.
Wer tagtäglich in die Mikrowelt eintaucht, dem geht weniger die sichtbare Welt verloren, vielmehr zieht er Gewinn aus den Strukturen der sonst unsichtbaren Feinheiten aus belebter und unbelebter Natur . Vielleicht lüftet nicht jede Probe spektakulär Neues, aber es offenbaren sich ständig wechselnde ästhetische Momente im unerschöpflichen Reichtum des Mikrokosmos. In jenem abgedunkelten Raum, in dem sich das Raster-Elektronenmikroskop mit seinen tuckernden Vakuumpumpen befindet, blicken wir auf Fernsehmonitore, die durch den nachleuchtenden Elektronenstrahl eine plastische, sehr tiefenscharfe Gebirgswelt zaubern, eine Kraterlandschaft, scheinbare Phantasiegebilde, die beispielsweise von der Unterseite des Lavendelblattes stammen.
Auch wer noch nicht das Computerspiel "Tomb Raider" gespielt hat, kennt die Hauptfigur Lara Croft: Sie wirbt auf Plakatwänden für die Zeitung "Die Welt", ist die Haupfigur in einem Werbespot für die Frauenzeitschrift "Brigitte" oder spielt im Musikclip "Männer sind Schweine" der Popgruppe "Die Ärzte" mit. Lara Croft ist eine der frühesten weiblichen Hauptfiguren im Computerspiel-Genre: Zwei Jahre nach dem Erscheinen der Sony-Playstation-Computerspielkonsole kommt 1996 das Action-Spiel "Tomb Raider" des englischen Spieleherstellers Eidos heraus, gefolgt von einer jährlichen Fortsetzung des Spiels, das im Juni mit der sechsten Folge "Angel of Darkness" erschienen ist.
Golf und dem Nördlichen Eismeer, der Mandschurei im Osten und Polen im Westen leben. Bei aller kultureller Vielfalt, die sich aus diesem weit verzweigten Verbreitungsgebiet ergibt, sind die Türkvölker hauptsächlich durch ihre Sprachen miteinander verbunden; eine gewisse gesellschaftliche und kulturelle Konvergenz scheint sich aber heute, nach dem Zerfall der Sowjetunion, anzubahnen.
Die Pleitewelle in Deutschland steuert nach Angaben des Bundesverbandes Deutscher Inkasso-Unternehmen (BDIU) auf einen neuen Höchststand zu. Für 2003 erwartet der Verband bereits zum vierten Mal in Folge sowohl bei Unternehmens- als auch Verbraucherinsolvenzen Rekordmarken: Die für 2003 geschätzten 40 000 Unternehmenspleiten (zuzüglich weiterer 58 000 Pleiten von Selbstständigen und Privaten) mit einem zu erwartenden volkswirtschaftlichen Gesamtschaden von über 50 Milliarden Euro tragen erheblich zur schlechten Stimmung in Deutschland bei. Diese Zahlen verdeutlichen auch, wie außerordentlich wichtig ein modernes Insolvenzrecht ist, das neben dem Gläubigerschutz auch der möglichen Sanierung eines Unternehmens Rechnung trägt.
Die Häufigkeitsrate atopischer Erkrankungen bei Kindern, wie Heuschnupfen, Asthma, Neurodermitis (atopische Dermatitis), nimmt weltweit zu. Die Gründe sind vielschichtig. Gesichert ist der Zusammenhang zwischen der erblichen Überempfindlichkeit gegenüber natürlichen Substanzen (Atopie) und vermehrter Allergen- und Passivrauch-Exposition sowie Zunahme der Ein-Kind-Familien, Veränderung der mikrobiologischen Besiedlung des Darmes und Infektexposition. Besonders gut untersucht wurden diese Zusammenhänge von Erika von Mutius in einer Studie, in der sie von 1991 bis 1992 die Häufigkeit von Asthma in München (5030 Kinder) und Leipzig/Bitterfeld (2623 Kinder) verglichen hat.
Lipide sind essentielle Strukturelemente von Zellen. Sie sind unter anderem Hauptbestandteil von Membranen, die einerseits verschiedene Kompartimente innerhalb der Zelle gegeneinander abgrenzen und andererseits die Zelle nach außen abschotten. Membranen regulieren den Transport von Ionen, kleinen polaren Molekülen sowie peptidartigen Botenstoffen, da sie für viele Bestandteile des Organismus nicht oder nur wenig durchlässig (permeabel) sind.
Wie findet man einen neuen Wirkstoff? Die pharmazeutisch-chemische Forschung steht mit diesem Vorhaben vor einer scheinbar unlösbaren Aufgabe, denn der "chemische Raum" aller wirkstoffartigen Moleküle ist unvorstellbar groß. So wurde geschätzt, dass man prinzipiell aus 1060 bis 10100 verschiedenen Verbindungen die geeigneten Kandidaten auswählen kann. Zum Vergleich: Seit dem Urknall sollen "nur" etwa 10 hoch 18 Sekunden, etwa 14 Milliarden Jahre, vergangen sein. Dies bedeutet, dass der chemische Raum praktisch unendlich ist. Aus dieser Überlegung lassen sich zumindest zwei Schlussfolgerungen ziehen: Zum einen gibt es die begründete Hoffnung, dass ein Molekül mit der gewünschten Aktivität existiert, zum anderen stellt sich die Frage, wie diese unvorstellbar große Zahl chemischer Verbindungen systematisch durchmustert werden kann? Doch die Situation ist nicht so hoffnungslos, wie sie auf den ersten Blick erscheint. Dies zeigt die erfolgreiche Entwicklung immer neuer Medikamente. Das Forschungsgebiet der Chemieinformatik befasst sich mit der Entwicklung von intelligenten Lösungsansätzen, die Chemikern bei dieser Suche nach den "Nadeln im riesigen Heuhaufen" helfen können.
Die Frankfurter Universitätsklinik hat mit der Eröffnung des interdisziplinären Brustkrebszentrums 1997 im Rhein-Main-Gebiet neue Maßstäbe bei der Behandlung von Brustkrebs gesetzt. Ziel ist es, die diagnostischen und therapeutischen Abläufe in der Brustkrebsbehandlung zu optimieren sowie die ökonomischen und fachlichen Ressourcen besser zu nutzen. Doch eine gute Therapie ist nur ein Werkzeug bei der Bekämpfung der seit Jahren zunehmenden Brustkrebserkrankungen. Nach Kaufmanns Ansicht ist es wichtig, "zweigleisig zu fahren: Früherkennungsmaßnahmen tragen dazu bei, Tumoren früh zu erkennen. Darüber hinaus gilt es, durch mehr Information mehr Körper- und Gesundheitsbewusstsein zu entwickeln. Denn wer gut informiert ist, hat die besseren Chancen."
Neueren Schätzungen zufolge leiden bis zu 15 Prozent der bundesdeutschen Bevölkerung unter klinisch bedeutsamen Schlafstörungen. Die "Internationale Klassifikation der Schlafstörungen" (ICSD-R) umfasst insgesamt 88 Störungen, die sich vier Oberkategorien zuordnen lassen: "Dyssomnien" (Schlafstörungen, die entweder durch Ein- oder Durchschlafstörungen oder übermäßige Schläfrigkeit gekennzeichnet sind), "Parasomnien" (zum Beispiel Schlafwandeln oder Sprechen im Schlaf), "Schlafstörungen bei körperlichen oder psychiatrischen Erkrankungen" sowie "Vorgeschlagene Schlafstörungen" (diagnostische Kategorien, die derzeit noch näher erforscht werden).
Bei jeder chemischen Reaktion werden Bindungen gebrochen und andere neu geknüpft. Dabei ändert sich die Anordnung und eventuell Anzahl der Atome im Molekül. Voraussetzung hierfür sind Bewegungen der beteiligten Atome und Moleküle. Um chemische Umwandlungen in "Echtzeit" zu studieren, müssen Untersuchungen im Zeitbereich der Schwingungs- und Rotationsdynamik durchgeführt werden. Dazu nutzen Wissenschaftler des Instituts für Physikalische und Theoretische Chemie die Möglichkeiten der modernen Ultrakurzzeit-Lasertechnik.
Hinter dem Begriff "Schlaganfall" verbergen sich verschiedene Krankheitsbilder, die durch gemeinsame Merkmale gekennzeichnet sind: Die Beschwerden treten akut auf, oftmals von einer Sekunde zur anderen. Ein Schlagfall ist darüber hinaus durch das Auftreten von charakteristischen neurologischen Symptomen gekennzeichnet, wie halbseitige Lähmungen, Sprach-, Seh- oder Gefühlsstörungen. Die Ursache hierfür liegt in Veränderungen in den Blutgefäßen des Gehirns, wie die Autoren erläutern.
Glukose ist ein zentrales Element des normalen Energiehaushalts im Körper. Seine Konzentration im Blut wird von Insulin, einem Hormon, das außerdem für Wachstums- und Entwicklungsprozesse mitverantwortlich ist, reguliert. Normale Glukosespiegel im Blut und in den Zellen sind die Folge einer fein abgestimmten Insulinwirkung am Insulinrezeptor, der in der Zelle eine nachgeschaltete Signalkette auslöst, bei der Glukose in die Zelle eingeschleust wird. Insulin bindet an den Insulinrezeptor nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip, wobei die Türöffnung hier den Eintritt von Glukose in die Zelle bedeutet. Gibt es zu wenig Insulin (Typ 1-Diabetes) oder ist die Wirkung von Insulin am Rezeptor oder in der nachgeschalteten Signalwirkung gestört, so resultieren Zuckerstoffwechselveränderungen bis hin zu Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit). Für die häufigste Diabetes mellitus-Form (Typ 2) sind Störungen am Rezeptorsystem verantwortlich.
We present simulations with the Chemical Lagrangian Model of the Stratosphere (CLaMS) for the Arctic winter 2002/2003. We integrated a Lagrangian denitrification scheme into the three-dimensional version of CLaMS that calculates the growth and sedimentation of nitric acid trihydrate (NAT) particles along individual particle trajectories. From those, we derive the HNO3 downward flux resulting from different particle nucleation assumptions. The simulation results show a clear vertical redistribution of total inorganic nitrogen ( ), with a maximum vortex average permanent removal of over 5ppb in late December between 500 and 550K and a corresponding increase of of over 2ppb below about 450K. The simulated vertical redistribution of is compared with balloon observations by MkIV and in-situ observations from the high altitude aircraft Geophysica. Assuming a globally uniform NAT particle nucleation rate of 7.8x10-6cm-3h-1 in the model, the observed denitrification is well reproduced.
In the investigated winter 2002/2003, the denitrification has only moderate impact (≤14%) on the simulated vortex average ozone loss of about 1.1ppm near the 460K level. At higher altitudes, above 600K potential temperature, the simulations show significant ozone depletion through -catalytic cycles due to the unusual early exposure of vortex air to sunlight.
Background: The aim of this study was to develop a child-specific classification system for long bone fractures and to examine its reliability and validity on the basis of a prospective multicentre study. Methods: Using the sequentially developed classification system, three samples of between 30 and 185 paediatric limb fractures from a pool of 2308 fractures documented in two multicenter studies were analysed in a blinded fashion by eight orthopaedic surgeons, on a total of 5 occasions. Intra- and interobserver reliability and accuracy were calculated. Results: The reliability improved with successive simplification of the classification. The final version resulted in an overall interobserver agreement of kappa=0.71 with no significant difference between experienced and less experienced raters. Conclusions: In conclusion, the evaluation of the newly proposed classification system resulted in a reliable and routinely applicable system, for which training in its proper use may further improve the reliability. It can be recommended as a useful tool for clinical practice and offers the option for developing treatment recommendations and outcome predictions in the future.
Dynamics of relativistic heavy-ion collisions is investigated on the basis of a simple (1+1)-dimensional hydrodynamical model in light-cone coordinates. The main emphasis is put on studying sensitivity of the dynamics and observables to the equation of state and initial conditions. Low sensitivity of pion rapidity spectra to the presence of the phase transition is demonstrated, and some inconsistencies of the equilibrium scenario are pointed out. Possible non-equilibrium effects are discussed, in particular, a possibility of an explosive disintegration of the deconfined phase into quark-gluon droplets. Simple estimates show that the characteristic droplet size should decrease with increasing the collective expansion rate. These droplets will hadronize individually by emitting hadrons from the surface. This scenario should reveal itself by strong non-statistical fluctuations of observables. Critical Point and Onset of Deconfinement 4th International Workshop July 9-13 2007 GSI Darmstadt,Germany
Event-by-event multiplicity fluctuations in nucleus-nucleus collisions from low SPS up to RHIC energies have been studied within the HSD transport approach. Fluctuations of baryonic number and electric charge also have been explored for Pb+Pb collisions at SPS energies in comparison to the experimental data from NA49. We find a dominant role of the fluctuations in the nucleon participant number for the final hadron multiplicity fluctuations and a strong influence of the experimental acceptance on the final results. Critical Point and Onset of Deconfinement - 4th International Workshop July 9 - 13, 2007 Darmstadt, Germany
Giftige Zwerge in der Umwelt? : Über Wirkungen von Nanomaterialien in aquatischen Ökosystemen
(2011)
In Deutschland hängen Bildungschancen wie in kaum einem anderen Land vom Bildungsstatus der Herkunftsfamilie ab. Vom Ideal einer Chancengleichheit sind wir weit entfernt. So verlässt beispielsweise jedes vierte Kind mit Migrationshintergrund die Schule ohne Abschluss. Viele Kinder aus sozial schwierigen Verhältnissen enden wie meist schon ihre Eltern in der Arbeitslosigkeit und in einem Leben am Rande der Gesellschaft.
Stammzellen aus dem Knochenmark werden seit Jahrzehnten gegen Blutkrebs eingesetzt. In der Zukunft sollen auch andere Krankheiten mit Stammzellen und therapeutischen Genen behandelt werden. Die an der Goethe-Universität geleisteten Vorarbeiten zeigen, dass der Standort wie kaum ein anderer geeignet ist, diese neuen und maßgeschneiderten Verfahren voran zubringen.
Während Bildungspolitiker heftig über die Abschaffung der Hauptschule streiten und Hamburger Bürger sich per Volksentscheid für den Erhalt des Gymnasiums ab Klasse 5 einsetzen, sind sich die meisten Bildungsforscher einig: Entscheidend ist nicht, wo, sondern wie Kinder unterrichtet und betreut werden. Wie kann es gelingen, pädagogische Interventionen den unterschiedlichen Lernvoraussetzungen so anzupassen, dass möglichst alle Schülerinnen und Schüler optimal gefördert werden? Um das herauszufi nden, bedarf es intensiver Anstrengungen in der Lehr-Lernforschung, wie sie in Frankfurt im Forschungszentrum IDeA unternommen werden.
Seit einigen Jahrzehnten wollen Biochemiker, Mediziner, Biologen und Pharmazeuten weltweit nicht mehr auf eine bioanalytische Methode verzichten, an deren Entwicklung der Frankfurter Wissenschaftler Prof. Dr. Michael Karas vom Institut für Pharmazeutische Chemie der Goethe-Universität maßgeblich beteiligt war. Die Rede ist von der Matrix-unterstützten Laser-Desorptions- / Ionisations-Massenspektrometrie – kurz MALDI-MS.
Sie sind nicht weniger intelligent als ihre gleichaltrigen Mitschüler, und doch sind ihre schulischen Leistungen meist schlechter: Kinder, die unter einer Störung mit Aufmerksamkeitsdefi zit und Hyperaktivität (ADHS) leiden, haben es schwer im Schulsystem. Wie können sie lernen, ihre Gefühle, Gedanken und Handlungen bewusst zu beeinfl ussen und sich nicht ständig ablenken zu lassen? Frankfurter Studien zeigen zum Beispiel, dass konkrete "Wenn-Dann-Pläne" ihre Konzentrationsfähigkeit deutlich verbessern können.
Yuniyanti Chuzaifah is one of the founders of "Voice of Concerned Mothers" (Suara Ibu Peduli or SIP) and later joined the "Coalition of Indonesian Women" (Koalisi Perempuan Indonesia or KPI). She studied at the Universities of Leiden and Amsterdam in the Netherlands, and later returned to Indonesia. Since March 2010 she has been the Director of the "Indonesian National Commission on Violence against Women" (Komnas Perempuan). This interview was conducted on 15 March 2010 at the organisation’s premises in Jakarta.
Wie entsteht Schmerz? Und wie kann man ihn lindern? Um diese Fragen beantworten zu können, untersuchen Forscher eine Gruppe von Schlüsselmolekülen, die Eicosanoide, und ihre Abbauprodukte. Dabei machen sie immer wieder überraschende Entdeckungen: Blockiert man etwa durch Schmerzmittel wie Acetylsalicylsäure gezielt die Entstehung des Abbauprodukts Prostaglandin, schützt dies auch vor Krebs. Verhindert man die Entstehung von Leukotrienen, lassen sich allergische Reaktionen wie Asthma, aber auch Krebs, Osteoporose und Herz-Kreislauf-Erkrankungen beeinflussen.
Introduction: Systemic inflammation (e.g. following surgery) involves Toll-like receptor (TLR) signaling and leads to an endocrine stress response. This study aims to investigate a possible influence of TLR2 and TLR4 single nucleotide polymorphisms (SNPs) on perioperative adrenocorticotropic hormone (ACTH) and cortisol regulation in serum of cardiac surgical patients. To investigate the link to systemic inflammation in this context, we additionally measured 10 different cytokines in the serum. Methods: 338 patients admitted for elective cardiac surgery were included in this prospective observational clinical cohort study. Genomic DNA of patients was screened for TLR2 and TLR4 SNPs. Serum concentrations of ACTH, cortisol, interferon (IFN)-, interleukin (IL)-1, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8, IL-10, tumor necrosis factor (TNF)- and granulocyte macro-phage-colony stimulating factor (GM-CSF) were determined before surgery, immediately post surgery and on the first postoperative day. Results: 13 patients were identified as TLR2 SNP carrier, 51 as TLR4 SNP carrier and 274 pa-tients as non-carrier. Basal levels of ACTH, cortisol and cytokines did not differ between groups. In all three groups a significant, transient perioperative rise of cortisol could be ob-served. However, only in the non-carrier group this was accompanied by a significant ACTH rise, TLR4 SNP carriers had significant lower ACTH levels compared to non-carriers ((mean[95% confidence intervals]) non-carriers: 201.9[187.7 to 216.1]pg/ml; TLR4 SNP car-riers: 149.9[118.4 to 181.5]pg/ml; TLR2 SNP carriers: 176.4[110.5 to 242.3]pg/ml). Compared to non-carriers, TLR4 SNP carriers showed significant lower serum IL-8, IL-10 and GM-CSF peaks ((mean[95% confidence intervals]): IL-8: non-carriers: 42.6[36.7 to 48.5]pg/ml, TLR4 SNP carriers: 23.7[10.7 to 36.8]pg/ml; IL-10: non-carriers: 83.8[70.3 to 97.4]pg/ml, TLR4 SNP carriers: 54.2[24.1 to 84.2]pg/ml; GM-CSF: non-carriers: 33.0[27.8 to 38.3]pg/ml, TLR4 SNP carriers: 20.2[8.6 to 31.8]pg/ml). No significant changes over time or between the groups were found for the other cytokines. Conclusions: Regulation of the immunoendocrine stress response during systemic inflamma-tion is influenced by the presence of a TLR4 SNP. Cardiac surgical patients carrying this ge-notype showed decreased serum concentrations of ACTH, IL-8, IL-10 and GM-CSF. This finding might have impact on interpreting previous and designing future trials on diagnosing and modulating immunoendocrine dysregulation (e.g. adrenal insufficiency) during systemic inflammation and sepsis.
Adhesion and host cell modulation: critical pathogenicity determinants of Bartonella henselae
(2011)
Bartonella henselae, the agent of cat scratch disease and the vasculoproliferative disorders bacillary angiomatosis and peliosis hepatis, contains to date two groups of described pathogenicity factors: adhesins and type IV secretion systems. Bartonella adhesin A (BadA), the Trw system and possibly filamentous hemagglutinin act as promiscous or specific adhesins, whereas the virulence locus (Vir)B/VirD4 type IV secretion system modulates a variety of host cell functions. BadA mediates bacterial adherence to endothelial cells and extracellular matrix proteins and triggers the induction of angiogenic gene programming. The VirB/VirD4 type IV secretion system is responsible for, e.g., inhibition of host cell apoptosis, bacterial persistence in erythrocytes, and endothelial sprouting. The Trw-conjugation system of Bartonella spp. mediates host-specific adherence to erythrocytes. Filamentous hemagglutinins represent additional potential pathogenicity factors which are not yet characterized. The exact molecular functions of these pathogenicity factors and their contribution to an orchestral interplay need to be analyzed to understand B. henselae pathogenicity in detail.
PERIOD proteins are central components of the Drosophila and mammalian circadian clocks. The crystal structure of a Drosophila PERIOD (dPER) fragment comprising two PER-ARNT-SIM (PAS) domains (PAS-A and PAS-B) and two additional C-terminal alpha-helices (alphaE and alphaF) has revealed a homodimer mediated by intermolecular interactions of PAS-A with tryptophane 482 in PAS-B and helix alphaF. Here we present the crystal structure of a monomeric PAS domain fragment of dPER lacking the alphaF helix. Moreover, we have solved the crystal structure of a PAS domain fragment of the mouse PERIOD homologue mPER2. The mPER2 structure shows a different dimer interface than dPER, which is stabilized by interactions of the PAS-B beta-sheet surface including tryptophane 419 (equivalent to Trp482dPER). We have validated and quantitatively analysed the homodimer interactions of dPER and mPER2 by site-directed mutagenesis using analytical gel filtration, analytical ultracentrifugation, and co-immunoprecipitation experiments. Furthermore we show, by yeast-two-hybrid experiments, that the PAS-B beta-sheet surface of dPER mediates interactions with TIMELESS (dTIM). Our study reveals quantitative and qualitative differences between the homodimeric PAS domain interactions of dPER and its mammalian homologue mPER2. In addition, we identify the PAS-B beta-sheet surface as a versatile interaction site mediating mPER2 homodimerization in the mammalian system and dPER-dTIM heterodimer formation in the Drosophila system.
In the next years the Facility for Antiproton and Ion Research FAIR will be constructed at the GSI Helmholtzzentrum fur Schwerionenforschung in Darmstadt, Germany. This new accelerator complex will allow for unprecedented and pathbreaking research in hadronic, nuclear, and atomic physics as well as in applied sciences. This manuscript will discuss some of these research opportunities, with a focus on few-body physics.