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Airborne transmission of SARS-CoV-2 through virus-containing aerosol particles has been established as an important pathway for Covid-19 infection. Suitable measures to prevent such infections are imperative, especially in situations when a high number of persons convene in closed rooms. Here we tested the efficiency and practicability of operating four air purifiers equipped with HEPA filters in a high school classroom while regular classes were taking place. We monitored the aerosol number concentration for particles > 3 nm at two locations in the room, the aerosol size distribution in the range from 10 nm to 10 µm, PM10 and CO2 concentration. For comparison, we performed similar measurements in a neighboring classroom without purifiers. In times when classes were conducted with windows and door closed, the aerosol concentration was reduced by more than 90 % within less than 30 minutes when running the purifiers (air exchange rate 5.5 h-1). The reduction was homogeneous throughout the room and for all particle sizes. The measurements are supplemented by a calculation estimating the maximum concentration levels of virus-containing aerosol from a highly contagious person speaking in a closed room with and without air purifiers. Measurements and calculation demonstrate that air purifiers potentially represent a well-suited measure to reduce the risks of airborne transmission of SARS-CoV-2 substantially. Staying for two hours in a closed room with a highly infective person, we estimate that the inhaled dose is reduced by a factor of six when using air purifiers with a total air exchange rate of 5.7 h-1.
Hintergrund: Die Analyse krankheitsspezifischer Kosten gewinnt in einem zunehmend ökonomisch ausgerichteten Gesundheitssystem an Relevanz, wobei vor allem chronische Erkrankungen aufgrund der langen Krankheitsdauer sowie häufiger Hospitalisierung und Arztbesuche von besonderem Interesse sind. Epilepsien stellen eine häufige neurologische Erkrankung dar, welche mit paroxysmal auftretenden epileptischen Anfällen und häufig hiermit assoziierten Verletzungen einhergeht und alle Altersgruppen betrifft.
Ziel: Ziel der Arbeit ist die Aufarbeitung der stationären Behandlungskosten anfallsbedingter Verletzungen sowie die Analyse hinsichtlich relevanter kostenverursachender Faktoren. Mittels alternativer Kalkulation der Versorgungskosten soll zusätzlich der Frage nach potenziellen Vergütungsproblemen im aktuellen DRG-System („diagnosis related groups“) nachgegangen werden.
Methoden: Grundlage dieser monozentrischen, retrospektiven Analyse ist der tatsächliche Erlös der stationären Behandlung von 62 Patienten, die zwischen 01/2010 und 01/2018 im Universitätsklinikum Frankfurt aufgrund von Verletzungen im Rahmen epileptischer Anfälle erfolgte. Die Analyse potenzieller kostenverursachender Faktoren bezog sich auf relevante soziodemographische und klinische Aspekte, die alternative Kalkulation der Versorgungskosten wurde mit gängigen gesundheitsökonomischen Methoden durchgeführt.
Ergebnisse: Der mittlere DRG-Erlös betrug 7408 € (±8993 €, Median 5086 €, Spanne 563–44.519 €), die mittleren kalkulierten Kosten 9423 € (±11.113 €, 5626 €, Spanne 587–49.830 €). Als signifikant kostenverursachender Faktor konnte eine Liegedauer ≥7 Tage (p = 0,014) identifiziert werden. Aufgrund des signifikanten Unterschieds (p < 0,001) zwischen Erlös und kalkulierten Kosten erfolgte eine Analyse nach Faktoren für potenzielle Vergütungsprobleme, welche für eine Aufenthaltsdauer von ≥7 Tagen (p = 0,014) sowie für eine Behandlung auf Intensivstation (p = 0,019) signifikant verblieb.
Schlussfolgerung: Die stationären Versorgungskosten von Patienten mit Frakturen aufgrund epileptischer Anfälle sind hoch und daher gesundheitsökonomisch relevant. Generell scheint die auf Fallpauschalen basierende Vergütung nach G‑DRG die tatsächlichen Kosten zu decken, bei Patienten mit einer langen Liegedauer oder einen Aufenthalt auf Intensivstation können jedoch Vergütungsprobleme bestehen.
With the emergence of immunotherapies, the understanding of functional HLA class I antigen presentation to T cells is more relevant than ever. Current knowledge on antigen presentation is based on decades of research in a wide variety of cell types with varying antigen presentation machinery (APM) expression patterns, proteomes and HLA haplotypes. This diversity complicates the establishment of individual APM contributions to antigen generation, selection and presentation. Therefore, we generated a novel Panel of APM Knockout Cell lines (PAKC) from the same genetic origin. After CRISPR/Cas9 genome-editing of ten individual APM components in a human cell line, we derived clonal cell lines and confirmed their knockout status and phenotype. We then show how PAKC will accelerate research on the functional interplay between APM components and their role in antigen generation and presentation. This will lead to improved understanding of peptide-specific T cell responses in infection, cancer and autoimmunity.
In dem vorliegenden Beitrag möchte ich mich anhand der ersten Theorie des deutschsprachigen Bildungsromans, Karl Morgensterns "Ueber das Wesen des Bildungsromans" (1819/20), dem Gegenstand 'Geschlecht' als einem elementaren Bestandteil solcher Theorien annähern, der darin dreierlei vollbringt: er wird erstens zur Produktion des Primärobjekts (Roman) poetologisch angestrengt; zweitens wird er zugleich durch die Verfahrensweise der Texte mitproduziert; und schließlich zersetzt er drittens diese Theorien paradoxerweise von innen. Die Ausgangshypothese ist dabei die folgende: Entgegen ihrem Vermögen ('faculty') (als Theorien), den Formverläufen von Literatur nur noch folgen, sie aber nicht mehr (wie noch Poetiken) vorhersagen zu können, sind Romantheorien vielmehr daran interessiert, deskriptiv und damit präskriptiv zu verfahren, und hilfreich bei dieser Beschreibungsarbeit ist die Vergeschlechtlichung ihres Gegenstandes - wenn nicht immer dezidiert auf der Textoberfläche, so zumindest doch auf der Ebene ihrer Verfahrensweisen. Insofern der Roman und seine Form an sich selbst Formgenese verhandeln und diese Verhandlung ab 1800 zu einer wird, die auch die Formen des Lebens und deren Formung beschreibt, kommt den Theorien, die diese Formen von außen regelgeleitet einhegen wollen, eine Sonderrolle zu. Die Romantheorien tragen in die dem Roman korrespondierende Form des Lebens ein spezifisches Verständnis von Geschlecht ein, womit beide Formen - Geschlecht und Roman - in ein Wechselverhältnis zueinander treten. [...] Und im Falle des Bildungsromans lautet das als Arbeitshypothese: Der Bildungs-Begriff wird operativ dort, wo er zur Theorie wird, und zwar zu einer von ästhetischer Erziehung sowie von literarischer Form, Geschlechter-Form und Lebens-Form. Beginnen möchte ich mit einer historischen und ideengeschichtlichen Verortung Morgensterns; mit Blick auf seine Vorlesungen von 1810 gilt es dabei auch, sein Verständnis von Männlichkeit näher in den Blick zu rücken. Nach einführenden Bemerkungen zu der im Fokus stehenden Theorie des Bildungsromans ziele ich auf die Erläuterung seines Gestalt- und Formenverständnisses ab, um nach der Analyse der Geschlechter-Imagines der Theorie (insbesondere ihrer Verfahrensweisen) abschließend auf diejenigen Stellen des Textes näher einzugehen, in denen sich die Theorie selbst untergräbt.
When a visual stimulus is repeated, average neuronal responses typically decrease, yet they might maintain or even increase their impact through increased synchronization. Previous work has found that many repetitions of a grating lead to increasing gamma-band synchronization. Here we show in awake macaque area V1 that both, repetition-related reductions in firing rate and increases in gamma are specific to the repeated stimulus. These effects showed some persistence on the timescale of minutes. Further, gamma increases were specific to the presented stimulus location. Importantly, repetition effects on gamma and on firing rates generalized to natural images. These findings suggest that gamma-band synchronization subserves the adaptive processing of repeated stimulus encounters, both for generating efficient stimulus responses and possibly for memory formation.
Although the 12C(n,p)12B and 12C(n,d)11B reactions are of interest in several fields of basic and applied Nuclear Physics the present knowledge of these two cross-sections is far from being accurate and reliable, with both evaluations and data showing sizable discrepancies. As part of the challenging n_TOF program on (n,cp) nuclear reactions study, the energy differential cross-sections of the 12C(n,p)12B and 12C(n,d)11 B reactions have been measured at CERN from the reaction thresholds up to 30 MeV neutron energy. Both measurements have been recently performed at the long flight-path (185 m) experimental area of the n_TOF facility at CERN using a pure (99.95%) rigid graphite target and two silicon telescopes. In this paper an overview of the experiment is presented together with a few preliminary results.
MKK7 (MEK7) is a key regulator of the JNK stress signaling pathway and targeting MKK7 has been proposed as a chemotherapeutic strategy. Detailed understanding of the MKK7 structure and factors that impact its activity is therefore of critical importance. Here, we present a comprehensive set of MKK7 crystal structures revealing insights into catalytic domain plasticity and the role of the N-terminal regulatory helix, conserved in all MAP2Ks, mediating kinase activation. Crystal structures harboring this regulatory helix revealed typical structural features of active kinase, providing exclusively a first model of the MAP2K active state. A small molecule screening campaign yielded multiple scaffolds, including type-II irreversible inhibitors a binding mode that has not been reported previously. We also observed an unprecedented allosteric pocket located in the N-terminal lobe for the approved drug ibrutinib. Collectively, our structural and functional data expand and provide alternative targeting strategies for this important MAP2K kinase.
Active efficient coding explains the development of binocular vision and its failure in amblyopia
(2020)
The development of vision during the first months of life is an active process that comprises the learning of appropriate neural representations and the learning of accurate eye movements. While it has long been suspected that the two learning processes are coupled, there is still no widely accepted theoretical framework describing this joint development. Here we propose a computational model of the development of active binocular vision to fill this gap. The model is based on a new formulation of the Active Efficient Coding theory, which proposes that eye movements, as well as stimulus encoding, are jointly adapted to maximize the overall coding efficiency. Under healthy conditions, the model self-calibrates to perform accurate vergence and accommodation eye movements. It exploits disparity cues to deduce the direction of defocus, which leads to co-ordinated vergence and accommodation responses. In a simulated anisometropic case, where the refraction power of the two eyes differs, an amblyopia-like state develops, in which the foveal region of one eye is suppressed due to inputs from the other eye. After correcting for refractive errors, the model can only reach healthy performance levels if receptive fields are still plastic, in line with findings on a critical period for binocular vision development. Overall, our model offers a unifying conceptual framework for understanding the development of binocular vision.
Kafkas Romanfragment "Das Schloß" wird üblicherweise nicht mit einem persönlichen Handlungsspielraum oder Emanzipation in Verbindung gebracht. Und doch lohnt es sich, den Roman neu zu betrachten und die Frage zu stellen, ob man sich K. nicht auch als einen glücklichen Menschen vorstellen kann, dem sich durchaus ein Raum für Agency öffnet. Zwar ist die Schlosslandschaft, in der K. sich bewegt, alles andere als frei, und doch wird der Roman durch zahlreiche Ereignisse bestimmt, in denen K. auf eigentümliche Weise frei wirkt. [...] K.s Agency zeigt sich demnach vor allem dann, wenn man sich nicht so sehr auf seine absurde Unfreiheit, sondern eher auf seine absurde Freiheit konzentriert. Dieser Perspektivwechsel soll mit Hilfe des Konzepts des Institutionenromans vorgenommen werden. Es eignet sich nicht nur dazu, K.s Gefangensein auf dem Schlossterritorium zu analysieren, sondern ebenso, seinen geschickten Befreiungskampf in den Blick zu bekommen, indem man das Zusammenspiel von Arbeit und Müßiggang in unterschiedliche institutionelle Kontexte einordnet. K.s Freiheit taucht so in unübersichtlichen Schichtungen und Zusammenhängen auf und K. versteht sie zu nutzen, indem er sich, wie Kant es fordert, mit Entschlossenheit und Mut seines eigenen Verstandes bedient. Aufgrund der Gegenmacht des Schlosses kommt es aber auch zu 'Bedienungsfehlern' des Verstandes. Deshalb erzählt der Roman neben K.s Erfolgen auch von den Widerständen und Rückschlägen beim optimistischen Gebrauch der Kant'schen Aufklärungsformel. Den theoretischen Rahmen meiner Untersuchung bilden Konzepte, welche die Unterdrückung (Campe), Aushebelung (Vogl) und Förderung subjektiver Agency (Rancière) zum Thema haben.
'Die Tradition der Unterdrückten', schreibt Walter Benjamin in seiner achten These "Über den Begriff der Geschichte", 'belehrt uns darüber, daß der 'Ausnahmezustand', in dem wir leben, die Regel ist. Wir müssen zu einem Begriff der Geschichte kommen, der dem entspricht'. Die nachstehenden Bemerkungen sind der Versuch, einen solchen Begriff zu entdecken. Weil sie um ein Problem der Hermeneutik kreisen, teilen sie in gewisser Weise die unangenehme, aber notwendige Eigenschaft der Hermeneutik, immer anzusetzen, nie aber anzukommen. Die Gefallenen haben ihr Vorrecht auf die Wahrheit verloren. Ich unternehme Streifzüge, keine Vermessungen der Welt unter dem Mond.
Thomas Mann dachte arbeitsökonomisch. Seine Vorhaben verwirklichte er meist zügig und beharrlich, und gute Einfälle und Ideen verschenkte er selten. Was er ausarbeitete, publizierte er umgehend. Nur wenige seiner Texte hatten ein umwegiges oder marginalisierendes Schicksal. Seine drei frühen Novellen-Sammlungen entwickelten eine Typologie und Phänomenologie der Möglichkeiten scheiternden und gelingenden Lebens. Mann arbeitete sich dabei in einer aufsteigenden Linie von "Der kleine Herr Friedemann" über die "Tristan"-Sammlung von 1903 bis zum "Wunderkind"-Bändchen zu Glücksgestalten hinauf. Zwei frühe Texte, "Der Tod" und "Der Wille zum Glück", fanden zwar Eingang in "Der kleine Herr Friedemann", fehlen später jedoch in den Novellenbänden der Berliner und der Stockholmer Ausgabe. [...] Mann selektierte und organisierte seine Texte jedenfalls nicht nur nach formalen oder artistischen Gesichtspunkten, sondern auch material und teleologisch; er betrachtete seine Dichtung als pädagogischen Versuch der "Rettung und Rechtfertigung" des eigenen Lebens und wollte durch paradigmatische Gestaltungen erkunden, ob ein gelingendes, subjektiv beglückendes und sozial verantwortliches Leben in Deutschland möglich sei. Erklärt das die Marginalisierung der Novelle in Manns Selbsteditionen? Bis heute wird sie von der Forschung vernachlässigt. [...] Der Erzählstil der Novelle muss nicht von den späteren Mann-Texten her negativ gewertet werden und als motivischer Vorgriff wäre allererst auf die Frage nach dem "Glück" und die frühe Verknüpfung von Künstlertum und Überlebenskunst mit dem "Willen zum Glück" zu verweisen. Die Frage nach dem Glück gibt später auch einer anderen Novelle den Titel: "Ein Glück" erzählt von Liebesleid, weiblicher Solidarität und Mitleid. Dieses episodische Glück eines solidarischen Moments kontrastiert geradezu die starke Erzählung vom Lebensglück, von einem erfüllten und also gelingenden Leben, die die frühe Novelle 1896 bietet. Mit "Felix Krull" entwirft Mann später auch eine weitere Glücksgestalt, bevor er mit Castorp seine Kette von "Verfallsmenschen" um ein weiteres "Sorgenkind des Lebens" erweitert. Die frühe Verknüpfung von Künstlertum mit "Glück" sollte bereits dazu ermahnen, die Novelle "Der Wille zum Glück" nicht zu leicht zu nehmen.
In Fontanes "Effi Briest" wird die Aufmerksamkeit des Lesers weitaus weniger auf den Ehebruch Effis mit Major Crampas gelenkt - der in ein paar Spaziergängen und einer diskret erzählten Schlittenfahrt abgehandelt wird -, im Fokus steht vielmehr Effis angstgeprägte und gespenstisch anmutende Ehe mit dem Baron von Innstetten. [...] Nach einer Hochzeitsreise nach Italien beginnt die arrangierte Ehe in dem kleinen Ort Kessin, einer Seestadt in Hinterpommern. Die Kessiner Zeit wird für Effi zur 'Unglückszeit': Es mangelt ihr an gesellschaftlichem Umgang, sie ist wegen der häufigen Abwesenheiten ihres viel beschäftigten Mannes oft allein, vereinsamt folglich und wird von Ängsten geplagt. "Drehpunkt" der Geschichte ist - wie Fontane selbst vermerkt - ein im Haus spukender Chinese, für den es im Text nur eine einzige plausible - das heißt nicht-phantastische - Erklärung gibt, nämlich die, die vom Verführer nahegelegt wird: Innstetten selbst betätige sich als disziplinierender Erzieher seiner jungen, naturhaften Frau und habe zu diesem Zweck einen "Angstapparat aus Kalkül" geschaffen, der die junge und oft allein gelassene Ehefrau auch während seiner zahlreichen beruflich bedingten Abwesenheiten im Zaum halten soll. Die folgende Lektüre will sich diesem inhaltlichen und poetologischen "Drehpunkt" des Romans über einen verdeckten Intertext annähern. Den suggestiven Formeln eines "Erziehens durch Spuk" und eines grausamen "Angstapparat[s] aus Kalkül" wird im Folgenden detailliert nachgegangen. Im Gegensatz zu den meisten der bisherigen Interpretationen sollen diese Formeln jedoch nicht dazu dienen, den "Spuk" im Zentrum eines realistischen Gesellschaftsromans zu rationalisieren und in der durch Crampas suggerierten Erklärung eines "grausamen" Innstetten zu begründen. Der phantastische Chinesenspuk soll vielmehr im Anschluss an eine Lektüre Christian Begemanns in seiner Unerklärlichkeit aufrecht erhalten bleiben. Die Formel der gespenstischen Erziehungsehe wird im Folgenden dabei auf einen Intertext zurückgeführt, der in der Verführungsepisode - verdeckt - zur Sprache kommt. Der "Angstapparat aus Kalkül" - so die hier vertretene These - ist genau genommen doppelt vorhanden, es handelt sich um Angstapparate, die die gespenstische Ehe kennzeichnen, aber auch die Verführungsgeschichte.
"Die Untermieterin" ist Hanna Kralls erster und einziger Roman. International bekannt wurde die Autorin aber bereits 1977 durch die Veröffentlichung ihres Buches zum Aufstand im Warschauer Ghetto. Auf Deutsch erschien es in der Bundesrepublik unter dem Titel "Schneller als der liebe Gott" und parallel in der DDR unter dem Titel "Dem Herrgott zuvorkommen", bevor es infolge der Zensur ihrer Schriften in Polen auch in Ostdeutschland zensiert wurde. Im Zentrum steht Marek Edelmann. Die von ihm, dem einzigen überlebenden Kommandeur des Aufstandes im Warschauer Ghetto, entworfenen Kategorien, allen voran seine Unterscheidung zwischen "hell" und "dunkel", übertrug Krall auf ihren Roman "Die Untermieterin", wo die Unterscheidung gar den ethischen Kern des Werks bildet.
Bone vasculature provides protection and signals necessary to control stem cell quiescence and renewal1. Specifically, type H capillaries, which highly express Endomucin, constitute the endothelial niche supporting a microenvironment of osteoprogenitors and long-term hematopoietic stem cells2–4. The age-dependent decline in type H endothelial cells was shown to be associated with bone dysregulation and accumulation of hematopoietic stem cells, which display cell-intrinsic alterations and reduced functionality3. The regulation of bone vasculature by chronic diseases, such as heart failure is unknown. Here, we describe the effects of myocardial infarction and post-infarction heart failure on the vascular bone cell composition. We demonstrate an age-independent loss of type H bone endothelium in heart failure after myocardial infarction in both mice and in humans. Using single-cell RNA sequencing, we delineate the transcriptional heterogeneity of human bone marrow endothelium showing increased expression of inflammatory genes, including IL1B and MYC, in ischemic heart failure. Inhibition of NLRP3-dependent IL-1β production partially prevents the post-myocardial infarction loss of type H vasculature in mice. These results provide a rationale for using anti-inflammatory therapies to prevent or reverse the deterioration of vascular bone function in ischemic heart disease.
To characterize the left-ventral occipito-temporal cortex (lvOT) role during reading in a quantitatively explicit and testable manner, we propose the lexical categorization model (LCM). The LCM assumes that lvOT optimizes linguistic processing by allowing fast meaning access when words are familiar and filter out orthographic strings without meaning. The LCM successfully simulates benchmark results from functional brain imaging. Empirically, using functional magnetic resonance imaging, we demonstrate that quantitative LCM simulations predict lvOT activation across three studies better than alternative models. Besides, we found that word-likeness, which is assumed as input to LCM, is represented posterior to lvOT. In contrast, a dichotomous word/non-word contrast, which is assumed as the LCM’s output, could be localized to upstream frontal brain regions. Finally, we found that training lexical categorization results in more efficient reading. Thus, we propose a ventral-visual-stream processing framework for reading involving word-likeness extraction followed by lexical categorization, before meaning extraction.
Several studies suggested that transcription factor (TF) binding to DNA may be impaired or enhanced by DNA methylation. We present MeDeMo, a toolbox for TF motif analysis that combines information about DNA methylation with models capturing intra-motif dependencies. In a large-scale study using ChIP-seq data for 335 TFs, we identify novel TFs that are affected by DNA methylation. Overall, we find that CpG methylation decreases the likelihood of binding for the majority of TFs. For a considerable subset of TFs, we show that intra-motif dependencies are pivotal for accurately modelling the impact of DNA methylation on TF binding.
Die Zeitspanne, während der Georg Trakl lebte und dichtete (also das späte 19. und frühe 20. Jahrhundert), war, eingebettet in die Hochphase des europäischen Kolonialismus und des bürgerlichen Heroenkultes, geprägt durch eine Hochkonjunktur des Magischen, Mythischen, Okkulten, wie entsprechende mentalitätsgeschichtliche Studien eindrucksvoll belegen. [...] Gegenüber der 'poésie pur' der Symbolisten, welche jenes Aufleuchten der Worte in ein hermetisches Spiegelkabinett sperrten, zeichnet Trakls Dichtung eine besondere Eigentümlichkeit aus: Mit ihren magischen Zeichen webt sie ein imaginatives Panorama jener 'mythischen Lebenswelt', macht sie diese in ihren wesentlichen Strukturen sinnlich nachfühlbar. Damit gibt sie der Sprache Augenblicke einer gleichsam körperlichen Schwere und Tiefe zurück. [...] Die folgende Reise in die Zeichenlandschaft von Trakls Dichtung, die semiologisch wie ein "einzige[s] Gedicht" zu betrachten ist, sollte nicht zuletzt zeigen, dass das Thema 'immanente Magie' dichterischer Sprache es verdient, sowohl vor einem ausgrenzenden, hybriden Rationalismus als auch vor seiner Vereinnahmung durch okkultistische Esoterik bewahrt zu werden.
In ihrem Buch "Verzeichnis einiger Verluste" (2018) experimentiert die 1980 in Greifswald geborene Autorin und Buchgestalterin Judith Schalansky mit einer Reihe unterschiedlicher Schreibweisen und Textsorten, darunter auch, in dem Kapitel "Hafen von Greifswald", mit dem sogenannten Nature Writing, das heißt der nichtfiktionalen, literarisch anspruchsvollen Repräsentation von Natur. Da Schalansky das Verfahren in ihrem Prosastück gleichsam in Reinform vorführt, möchte ich ihren Text zum Anlass nehmen und als Bezugspunkt verwenden, um einige Aspekte des Nature Writings aufzuzeigen und zu diskutieren. Diese betreffen sowohl die formale Bestimmung wie die historische Kontextualisierung naturmimetischer Literatur nach der Romantik. Im ersten Abschnitt werde ich zunächst, noch ohne Bezug auf Schalansky, in groben Zügen die Vorgeschichte des Nature Writings, und zwar mit Blick auf das ästhetische Konzept von Landschaft, skizzieren. Im zweiten Abschnitt beschreibe ich anhand des Beispieltextes zentrale Schreiboperationen, Stilmittel und Vertextungsmuster, die in einem Nature-Writing-Text Naturpräsenz suggerieren. Im dritten Abschnitt möchte ich zeigen, wie sich das initiale Motiv des Nature Writings in Schalanskys Text darin abbildet und verdichtet, dass sich die Verfasserin auf eine bestimmte Weise an die Tradition der romantischen Landschaftsmalerei, verkörpert durch das Werk Caspar David Friedrichs, anschließt und zugleich von dieser abgrenzt. Hierbei rekurriere ich auf den, allerdings mehrdeutigen Begriff der Ekphrasis. Abschließend möchte ich noch kurz auf Einwände eingehen, die gegen das Nature Writing erhoben werden, und Hoffnungen ansprechen, die an das Genre anknüpfen.
Fast zweieinhalbtausend Jahre nach dem Entstehen der sophokleischen Tragödie greift Max Frisch diesen Stoff in seinem Roman "Homo faber" (1957) auf: Nicht nur werden "Oedipus und die Sphinx" explizit genannt, auch erbt der Roman, der als Ich-Erzählung gestaltet ist, die Motive Inzest, Blindheit und Hybris und spielt in Form ausführlicher Rückblenden die analytische Struktur an, durch die sich die Mythenverarbeitung der antiken Tragödie auszeichnet. Diese Bezüge auf den Ödipusstoff wurden in der Forschung breit gewürdigt. Im vorliegenden Beitrag widme ich mich in diesem Rahmen besonders dem Gattungswechsel von der Tragödie zur Ich-Erzählung. Wie zu zeigen ist, erteilt Frisch der tragischen Notwendigkeit durch ihre Transformation in die Ich-Erzählung eine Absage, indem er jeglichen Bezug auf eine tragische Notwendigkeit dem Kalkül seines Erzählers zurechnet. Zwar inszeniert sich Walter Faber, Hauptfigur und Ich-Erzähler des Romans, beständig selbst als mythologischer Analphabet; doch setzt er das tragische Verkennen des unschuldig-schuldigen Helden als Deutungsmuster seiner eigenen Biographie ein. Verdeckt wird dadurch, so zeigt die kritische Lektüre der Selbststilisierung des Erzählers, zum einen die eigene Schuld am Inzest mit der Tochter und an ihrem Tod, zum anderen die einstige Ablehnung des noch ungeborenen Kindes, die den späteren Inzest erst ermöglicht. Mit der beabsichtigten, jedoch nur vermeintlich vollzogenen Abtreibung spielt Frisch, so meine ich, auf die Vorgeschichte im Ödipusmythos an - auf den versuchten Mord am eigenen Kind durch Laios. Ursächlich dafür, dass Ödipus als ein Fremder nach Theben zurückkehrt, ist nämlich, dass er als Kind von seinen Eltern ausgesetzt wurde und wider Erwarten überlebt. Wollte Laios mit dieser Tat eigentlich der Prophezeiung, sein Sohn werde ihn töten, entgegenwirken, so sorgt er gerade dafür, dass sich der Orakelspruch erfüllt. Auch in Frischs Roman ist es die Ablehnung des Kindes, die dafür verantwortlich ist, dass sich Vater und Kind unerkannt wiederbegegnen. Das tragische Nichtwissen, das der Ich-Erzähler beständig für sich in Anspruch nimmt, ist lediglich deren Folge. In "Homo faber", so meine These, gibt sich 'Laios' für 'Ödipus' aus. Diese Strategie zur Distanzierung von Schuld im biographischen Erzählen steht in Zusammenhang mit dem subtilen, doch wesentlichen Zeitbezug des Nachkriegsromans. Frischs "Homo faber" setzt sich zum einen mit der Verdrängung der Erinnerung an die nationalsozialistische Terrorherrschaft auseinander, zum anderen reflektiert er als ein Technik-Roman den Zusammenhang von Rationalität - die in der Angst vor dem Tod wurzelt sowie in den Glauben an die technische Beherrschbarkeit der Natur mündet - und Lebensfeindlichkeit als Geringschätzung des nachkommenden Lebens. Es ist diese Disposition, die in der Figur Faber Gestalt gewinnt und daher zunächst herauszuarbeiten ist.
Soziologische Theorien weisen von Anfang an, seit Auguste Comte und Max Weber, eine Schlagseite in ihrer Theoriebildung auf und bleiben in ihrer Medienkonzeption beschränkt, wie wir heute wieder in Entwürfen einer Theorie der digitalen Gesellschaft beobachten können. Diese Schlagseite im soziologischen Medienbegriff resultiert nicht nur aus ihrem modernen Blick auf die Gesellschaft, sondern ebenso aus einer medialen Abstraktion; trotz ihrer Empirie sind soziologische Theorien häufig mit einer blinden Stelle in ihrem 'Medienbegriff' behaftet. Zu erinnern sei hier nur an Max Webers Begriff der Rationalität, der höchst abstrakt vom konkreten Lauf der Gesellschaft abgezogen wurde; einer angeblich entzauberten Welt der Moderne, die jedoch in ihrer 'oikonomia' in Wahrheit erst recht vollständig verzaubert auftreten sollte. So blieb und bleibt ihre Modernität, die sie gegenüber der spekulativen, transzendentalen und metaphysischen Philosophie angeblich auszeichnet, ein höchst abstraktes Produkt, das sie freilich in den modernen, ausdifferenzierten Gesellschaften als etwas höchst Konkretes und Objektives präsentieren oder, aktueller und spezifischer formuliert, statistisch, probabilistisch, stochastisch und algorithmisch errechnen wollen. In diesem medialen Reduktionismus sind heute auch neue soziologische Modelle befangen, die nunmehr die digitale Gesellschaft in einem theoretischen Rahmen unterbringen wollen, dabei aber die letzte verbliebene gesellschaftliche Bodenhaftung verlieren und vollends in einen digital-informatischen Rationalismus abdriften, gegen den dann kein Widerstand mehr möglich ist.
An einer bisher nicht gesehenen 'Wahlverwandtschaft' zwischen Bertold Brechts "Die heilige Johanna der Schlachthöfe" und Fritz Langs "Metropolis" soll hier gezeigt werden, dass sich das Verhältnis zwischen Lang als international bekanntem Schöpfer monumentaler Filmepen und Brecht nicht nur mit Vokabeln wie Abgrenzung und Differenz beschreiben lässt. Der Film "Metropolis" und das Stück "Die heilige Johanna der Schlachthöfe" sind in unmittelbarer zeitlicher und räumlicher Nähe entstanden, vor allem aber gibt es einige thematische und strukturelle Korrespondenzen, die man dahingehend interpretieren könnte, Brecht habe mit seiner kapitalismus- und religionskritischen modernen Tragödie eine Kontrafaktur zu Fritz Langs filmischer Sozial- und Liebesutopie geliefert. Statt es bei einer kontrastierenden Gegenüberstellung zu belassen, kann man aber auch eine unterschwellige Affinität zwischen Brecht und Lang herausarbeiten. Diese Affinität lässt sich im Kern daran festmachen, dass bei Brecht wie bei Lang am Ende ein falsches Opferritual vollzogen wird, um den ob der himmelschreienden sozialen Ungerechtigkeit drohenden Gewaltexzess zu bannen. Bei Brecht ist die Opferung und anschließende Heiligsprechung Johannas als parodistische Replik auf die pathetische Schlussszene von Schillers "Die Jungfrau von Orleans" gelesen worden. So wie die Kanonisierung Johannas als Heilige der Schlachthöfe für das Publikum offensichtlich das Ergebnis einer zynischen Manipulation durch den Großkapitalisten Mauler ist, so ist auch das happy end bei Fritz Lang, die Versöhnung zwischen Kapital und Arbeiterschaft im Schatten der Kathedrale, falsch, weil das Ritual, durch das der Gewaltexzess kanalisiert und die Versöhnung vorbereitet wird, ungültig ist. Verbrannt wird in Metropolis ein Opfer, das, folgt man der Argumentation René Girards, nicht opferfähig ist: eine Automatenfrau, die als solche nicht Teil der Gesellschaft ist, der weder etwas Heiliges noch Unheiliges anhaftet, sondern die, mit Walter Benjamin gesprochen, die Wahrnehmungs- und Erkenntniskrise des neuen Medienzeitalters - die mediale Verfasstheit einer entauratisierten Welt - repräsentiert.
Die Habsburgermonarchie lässt sich von heute aus betrachtet als transnationales Projekt begreifen, das mit seinen Vorzügen, aber auch mit seinen Problemen vielfach an die EU erinnert. Im "Mann ohne Eigenschaften", der am Vorabend des Habsburgerreiches spielt, genauer: im zweiten Teil des Romans, "Seinesgleichen geschieht", wird die letztlich gescheiterte Suche nach einer verbindenden transnationalen Idee - jenseits der Akzeptanz eines gemeinsamen Monarchen - geschildert. Unter anderem hieran knüpft Menasse in seinem Roman an und transponiert damit - so die These der vorliegenden Untersuchung - Musils Roman auf die Ebene der EU, so dass sich Menasses Roman als 'Mann ohne Eigenschaften 2.0' apostrophieren lässt. Dies scheinen auf den ersten Blick auch die deutlichen Verweise auf den "Mann ohne Eigenschaften" in der "Hauptstadt" besagen zu wollen: So wird nicht nur das Werk mehrmals ausdrücklich genannt, sondern auch dessen berühmte Eröffnungspassage parodiert. Das allzu Offensichtliche des Bezuges wie auch die Komik, die mit im Spiel ist, suggerieren dem Leser leicht fehlende Tiefe. Diese Spur soll hier jedoch ernstgenommen werden; im Folgenden wird der Versuch unternommen, die Bezüge auf Musils Hauptwerk bei Menasse in ihrer Tiefe auszuloten. Zunächst werden die Parallelen zwischen der musilschen "Parallelaktion" und dem "Jubilee Project" in der "Hauptstadt" untersucht. Danach soll den Spuren von Musils Unterscheidung zwischen "Wirklichkeitssinn" und "Möglichkeitssinn" und damit dem Utopischen als einer den Zeitgeist transzendierenden Kraft in der "Hauptstadt" nachgegangen werden. Abschließend treten Prolog und Epilog in den Fokus der Untersuchung und es wird versucht zu klären, was es mit dem rätselhaften Schwein dort auf sich hat.
Archäologie des Arbeiter- und Bastlerstaats : Marc Schweskas Roman "Zur letzten Instanz" (2011)
(2020)
Mit seinem Roman "Zur letzten Instanz" hat der Berliner Autor Marc Schweska 2011 einen lesenswerten und vor allem ungewöhnlichen Roman veröffentlicht. Das liegt nicht daran, dass dieser Roman über die Ostberliner Subkultur der 1980er Jahre letztlich auch ein Berlinroman ist, wie es sie bereits in Überfülle gibt, und auch nicht daran, dass "Zur letzten Instanz" sich immer wieder der Mittel des Schelmenromans bedient. Ungewöhnlich ist Schweskas Roman vor allem, weil er zuallererst ein Bastlerroman ist und sich sowohl inhaltlich als auch formal mit dem Basteln auseinandersetzt. [...] Als Schlüsselfigur im Prozess der Theoretisierung des Bastelns kann Claude Lévi-Strauss gelten. Nachdem der französische Anthropologe in seiner 1962 publizierten Monographie "Das wilde Denken" seine berühmten Ausführungen zur 'bricolage' veröffentlicht hatte, in denen er das Basteln als Ausdruck eines der künstlerischen Tätigkeit nahestehenden 'konkreten Denkens' und den Bastler als Gegenspieler des Ingenieurs bestimmte, avancierte das Basteln zu einem zentralen Konzept strukturalistischer und poststrukturalistischer Theorie und Theoriebildung und wurde im Verlauf der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts zunehmend als eine maßgebliche Kulturtechnik und als ein zentrales Kulturmodell einer (wie auch immer verstandenen) Postmoderne aufgefasst. "Die Postmoderne", so erklärt etwa Thomas Reinhard, könne deshalb nicht nur als "Periode des Zitats", sondern vor allem auch als "Epoche des Bastlers" charakterisiert werden. In seinem Roman schließt Schweska nun an diesen Diskurs an und zeigt sich mit den strukturalistischen und poststrukturalistischen Theorien des Bastelns vertraut. Besonders ist "Zur letzten Instanz" aber vor allem, weil Schweska diese Theorien hier auf die DDR bezieht, der - wie allen unter den Bedingungen des Mangels wirtschaftenden Staaten des 'Ostblocks' - eine besondere Affinität zum Basteln nachgesagt wird. Dadurch wendet sich der Autor nicht nur einer bislang unzureichend beleuchteten Episode der Geschichte des Bastelns zu; vielmehr eröffnet er auch eine ungewohnte Perspektive auf die Geschichte der DDR, indem er diese am Beispiel des Bastelns zu erkunden versucht und sich dafür selbst der Mittel des Bastelns bedient.
Transfer RNA fragments replace microRNA regulators of the cholinergic poststroke immune blockade
(2020)
Stroke is a leading cause of death and disability. Recovery depends on a delicate balance between inflammatory responses and immune suppression, tipping the scale between brain protection and susceptibility to infection. Peripheral cholinergic blockade of immune reactions fine-tunes this immune response, but its molecular regulators are unknown. Here, we report a regulatory shift in small RNA types in patient blood sequenced 2 d after ischemic stroke, comprising massive decreases of microRNA levels and concomitant increases of transfer RNA fragments (tRFs) targeting cholinergic transcripts. Electrophoresis-based size-selection followed by qRT-PCR validated the top six up-regulated tRFs in a separate cohort of stroke patients, and independent datasets of small and long RNA sequencing pinpointed immune cell subsets pivotal to these responses, implicating CD14+ monocytes in the cholinergic inflammatory reflex. In-depth small RNA targeting analyses revealed the most-perturbed pathways following stroke and implied a structural dichotomy between microRNA and tRF target sets. Furthermore, lipopolysaccharide stimulation of murine RAW 264.7 cells and human CD14+ monocytes up-regulated the top six stroke-perturbed tRFs, and overexpression of stroke-inducible tRF-22-WE8SPOX52 using a single-stranded RNA mimic induced down-regulation of immune regulator Z-DNA binding protein 1. In summary, we identified a “changing of the guards” between small RNA types that may systemically affect homeostasis in poststroke immune responses, and pinpointed multiple affected pathways, which opens new venues for establishing therapeutics and biomarkers at the protein and RNA level.
COVID-19 pandemic has underlined the impact of emergent pathogens as a major threat for human health. The development of quantitative approaches to advance comprehension of the current outbreak is urgently needed to tackle this severe disease. In this work, several mathematical models are proposed to represent SARS-CoV-2 dynamics in infected patients. Considering different starting times of infection, parameters sets that represent infectivity of SARS-CoV-2 are computed and compared with other viral infections that can also cause pandemics.
Based on the target cell model, SARS-CoV-2 infecting time between susceptible cells (mean of 30 days approximately) is much slower than those reported for Ebola (about 3 times slower) and influenza (60 times slower). The within-host reproductive number for SARS-CoV-2 is consistent to the values of influenza infection (1.7-5.35). The best model to fit the data was including immune responses, which suggest a slow cell response peaking between 5 to 10 days post onset of symptoms. The model with eclipse phase, time in a latent phase before becoming productively infected cells, was not supported. Interestingly, both, the target cell model and the model with immune responses, predict that virus may replicate very slowly in the first days after infection, and it could be below detection levels during the first 4 days post infection. A quantitative comprehension of SARS-CoV-2 dynamics and the estimation of standard parameters of viral infections is the key contribution of this pioneering work.
Functional genomics studies in model organisms and human cell lines provided important insights into gene functions and their context-dependent role in genetic circuits. However, our functional understanding of many of these genes and how they combinatorically regulate key biological processes, remains limited. To enable the SpCas9-dependent mapping of gene-gene interactions in human cells, we established 3Cs multiplexing for the generation of combinatorial gRNA libraries in a distribution-unbiased manner and demonstrate its robust performance. The optimal number for combinatorial hit calling was 16 gRNA pairs and the skew of a library’s distribution was identified as a critical parameter dictating experimental scale and data quality. Our approach enabled us to investigate 247,032 gRNA-pairs targeting 12,736 gene-interactions in human autophagy. We identified novel genes essential for autophagy and provide experimental evidence that gene-associated categories of phenotypic strengths exist in autophagy. Furthermore, circuits of autophagy gene interactions reveal redundant nodes driven by paralog genes. Our combinatorial 3Cs approach is broadly suitable to investigate unexpected gene-interaction phenotypes in unperturbed and diseased cell contexts.
Nucleic acid and histone modifications critically depend on central metabolism for substrates and co-factors. Although a few enzymes related to the formation of these required metabolites have been reported in the nucleus, the corresponding metabolic pathways are considered to function elsewhere in the cell. Here we show that a substantial part of the mitochondrial tricarboxylic acid (TCA) cycle, the biosynthetic hub of epigenetic modification factors, is operational also in the nucleus. Using 13C-tracer analysis, we identified activity of glutamine-to-fumarate, citrate-to-succinate, and glutamine-to-aspartate routes in the nuclei of HeLa cells. Proximity labeling mass-spectrometry revealed a spatial vicinity of the involved enzymes with core nuclear proteins, supporting their nuclear location. We further show nuclear localization of aconitase 2 and 2-oxoglutarate dehydrogenase in mouse embryonic stem cells. Together, our results demonstrate operation of an extended metabolic pathway in the nucleus warranting a revision of the canonical view on metabolic compartmentalization and gene expression regulation.
Non-ribosomal peptide synthetases (NRPSs) are the origin of a wide range of natural products, including many clinically used drugs. Engineering of these often giant biosynthetic machineries to produce novel non-ribosomal peptides (NRPs) at high titre is an ongoing challenge. Here we describe a strategy to functionally combine NRPS fragments of Gram-negative and -positive origin, synthesising novel peptides at titres up to 290 mg l-1. Extending from the recently introduced definition of eXchange Units (XUs), we inserted synthetic zippers (SZs) to split single protein NRPSs into up to three independently expressed and translated polypeptide chains. These synthetic type of NRPS (type S) enables easier access to engineering, overcomes cloning limitations, and provides a simple and rapid approach to building peptide libraries via the combination of different NRPS subunits.
SARS-CoV-2 is a novel coronavirus currently causing a pandemic. We show that the majority of amino acid positions, which differ between SARS-CoV-2 and the closely related SARS-CoV, are differentially conserved suggesting differences in biological behaviour. In agreement, novel cell culture models revealed differences between the tropism of SARS-CoV-2 and SARS-CoV. Moreover, cellular ACE2 (SARS-CoV-2 receptor) and TMPRSS2 (enables virus entry via S protein cleavage) levels did not reliably indicate cell susceptibility to SARS-CoV-2. SARS-CoV-2 and SARS-CoV further differed in their drug sensitivity profiles. Thus, only drug testing using SARS-CoV-2 reliably identifies therapy candidates. Therapeutic concentrations of the approved protease inhibitor aprotinin displayed anti-SARS-CoV-2 activity. The efficacy of aprotinin and of remdesivir (currently under clinical investigation against SARS-CoV-2) were further enhanced by therapeutic concentrations of the proton pump inhibitor omeprazole (aprotinin 2.7-fold, remdesivir 10-fold). Hence, our study has also identified anti-SARS-CoV-2 therapy candidates that can be readily tested in patients.
Signal transfer of visual stimuli to V4 occurs in gamma-rhythmic, pulsed information packages
(2020)
Summary Selective visual attention allows the brain to focus on behaviorally relevant information while ignoring irrelevant signals. As a possible mechanism, routing by synchronization was proposed: neural populations sending attended signals align their gamma-rhythmic activities with receiving populations, such that spikes from the senders arrive at excitability peaks of the receivers, enhancing signal transfer. Conversely, the non-attended signals arrive unaligned to the receiver’s oscillation, reducing signal transfer. Therefore, visual signals should be transferred through periodically pulsed information packages, resulting in a modulation of the stimulus content within the receiver’s activity by its gamma phase and amplitude. To test this prediction, we quantified gamma phase-specific stimulus content within neural activity from area V4 of macaques performing a visual attention task. For the attended stimulus we find enhanced stimulus content reaching its maximum near excitability peaks, with effect magnitude increasing with oscillation amplitude, establishing a functional link between selective processing and gamma activity.
Antimicrobial resistance is a major threat to global health and food security today. Scheduling cycling therapies by targeting phenotypic states associated to specific mutations can help us to eradicate pathogenic variants in chronic infections. In this paper, we introduce a logistic switching model in order to abstract mutation networks of collateral resistance. We found particular conditions for which unstable zero-equilibrium of the logistic maps can be stabilized through a switching signal. That is, persistent populations can be eradicated through tailored switching regimens.
Starting from an optimal-control formulation, the switching policies show their potential in the stabilization of the zero-equilibrium for dynamics governed by logistic maps. However, employing such switching strategies, deserve a specific characterization in terms of limit behaviour. Ultimately, we use evolutionary and control algorithms to find either optimal and sub-optimal switching policies. Simulations results show the applicability of Parrondo’s Paradox to design cycling therapies against drug resistance.
Einleitung: Begehen zwei Menschen infolge einer gemeinsamen Entscheidung Suizid, wird dies als Doppelsuizid oder gemeinschaftlicher Suizid definiert. Die rechtsmedizinische Begutachtung hängt von den Umständen des konkreten Einzelfalls ab und kann für die rechtliche Würdigung insbesondere bei Konstellationen, bei denen ein Beteiligter überlebt hat, wichtige Hinweise liefern.
Material und Methoden: Für einen 25-Jahres-Zeitraum von 1995 bis 2019 wurden retrospektiv alle Sektionsfälle mit vollendeten und versuchten Doppelsuiziden analysiert und, soweit erhältlich, mit den Ermittlungsakten abgeglichen.
Ergebnisse: Unter den erhobenen 23 Doppelsuizidfällen fanden sich 16 vollendete sowie 7 Fälle mit jeweils einem Überlebenden. In 83 % der Fälle handelte es sich um Ehepaare bzw. eingetragene Lebensgemeinschaften, in 13 % um Personen, die sich zuvor in einer psychiatrischen Einrichtung, und in 4 % um Personen, die sich in einem „Suizidforum“ im Internet kennengelernt hatten. Der Mittelwert des Sterbealters betrug bei den Männern 57,8 und bei den Frauen 63,4 Jahre. In etwa zwei Drittel der Fälle wurden Erkrankungen als vorherrschendes Suizidmotiv angegeben. Als häufigste Methode wurde eine Intoxikation gewählt. Am zweithäufigsten fanden Schusswaffen Anwendung, wobei ausnahmslos der Mann zuerst einen oder mehrere Kopfschüsse auf seine Frau abgab, bevor er sich suizidierte. Der häufigste Sterbe- und Auffindeort war das gemeinsame Bett der Suizidenten.
Diskussion: Im Gegensatz zu Suiziden i. Allg. wurden die Doppelsuizide am häufigsten mittels einer Intoxikation als sogenannte weiche Methode verübt. In Anlehnung an die rechtsmedizinische Literatur werden für einen Doppelsuizid typische Merkmale herausgearbeitet.
Schlussfolgerung: Doppelsuizide stellen seltene Fälle in der rechtsmedizinischen Praxis dar, wobei die Abgrenzung zu einem erweiterten Suizid (Homizid-Suizid) schwierig werden kann und zugleich unabdingbar ist. Hierfür ist eine ganzheitliche Berücksichtigung der Vorgeschichte, der rechtsmedizinisch erhobenen Befunde und der kriminalistischen Umstände erforderlich.
Achieving functional neuronal dendrite structure through sequential stochastic growth and retraction
(2020)
Class I ventral posterior dendritic arborisation (c1vpda) proprioceptive sensory neurons respond to contractions in the Drosophila larval body wall during crawling. Their dendritic branches run along the direction of contraction, possibly a functional requirement to maximise membrane curvature during crawling contractions. Although the molecular machinery of dendritic patterning in c1vpda has been extensively studied, the process leading to the precise elaboration of their comb-like shapes remains elusive. Here, to link dendrite shape with its proprioceptive role, we performed long-term, non-invasive, in vivo time-lapse imaging of c1vpda embryonic and larval morphogenesis to reveal a sequence of differentiation stages. We combined computer models and dendritic branch dynamics tracking to propose that distinct sequential phases of targeted growth and stochastic retraction achieve efficient dendritic trees both in terms of wire and function. Our study shows how dendrite growth balances structure–function requirements, shedding new light on general principles of self-organisation in functionally specialised dendrites.
Bei Suizidformen mit mehreren Suizidenten und Opfern werden teilweise in Literatur und Rechtsprechung eine unterschiedliche Nomenklatur und Interpretation der Begrifflichkeiten vorgenommen. Der Beitrag analysiert die Begrifflichkeiten und befasst sich im Speziellen mit dem Phänomen des Doppelsuizids. Historische Fälle von Doppelsuiziden werden angeführt. Anhand von Fallkonstellationen werden rechtliche Bewertungen vorgenommen, die beim einseitig fehlgeschlagenen Doppelsuizid praxisrelevant werden können. Dabei werden die mitunter konträren Auffassungen in der einschlägigen Literatur und der Rechtsprechung dargestellt und Lösungsansätze aufgezeigt. Zudem verdeutlichen die Fallkonstellationen die Relevanz einer umfassenden Tatortarbeit und einer tatnahen Klärung der Motivationslage bei dem Überlebenden bzw. den Verstorbenen.
SARS-CoV-2 is the causative agent of COVID-19. Severe COVID-19 disease has been associated with disseminated intravascular coagulation and thrombosis, but the mechanisms underlying COVID-19-related coagulopathy remain unknown. Since the risk of severe COVID-19 disease is higher in males than in females and increases with age, we combined proteomics data from SARS-CoV-2-infected cells with human gene expression data from the Genotype-Tissue Expression (GTEx) database to identify gene products involved in coagulation that change with age, differ in their levels between females and males, and are regulated in response to SARS-CoV-2 infection. This resulted in the identification of transferrin as a candidate coagulation promoter, whose levels increases with age and are higher in males than in females and that is increased upon SARS-CoV-2 infection. A systematic investigation of gene products associated with the GO term “blood coagulation” did not reveal further high confidence candidates, which are likely to contribute to COVID-19-related coagulopathy. In conclusion, the role of transferrin should be considered in the course of COVID-19 disease and further examined in ongoing clinic-pathological investigations.
While the liver, specifically hepatocytes, are widely accepted as the main source for hepatitis C virus (HCV) production, the role of the liver/hepatocytes in the clearance of circulating HCV remains largely unknown. Here we evaluated the function of the liver/hepatocytes in clearing virus from the circulation by investigating viral clearance during liver transplantation and from culture medium in vitro. Frequent HCV kinetic data during liver transplantation were recorded from 5 individuals throughout the anhepatic (AH) phase and for 4 hours after reperfusion (RP), along with recordings of fluid balances. Using mathematical modeling, the serum viral clearance rate, c, was estimated. Analogously, we monitored the clearance rate of HCV at 37°C from culture medium in vitro in the absence and presence of chronically infected Huh7 human hepatoma cells. During the AH phase, in 3 transplant cases viral levels remained at pre-AH levels, while in the other 2 cases HCV declined (half-life, t1/2~1h). Immediately post-RP, virus declined in a biphasic manner in Cases 1-4 consisting of an extremely rapid (median t1/2=5min) decline followed by a slower decline (HCV t1/2=67min). In Case 5, HCV remained at the same level post-RP as at the end of AH. Declines in virus level were not explained by adjusting for dilution from IV fluid and blood products. Consistent with what was observed in the majority of patients in the anhepatic phase, the t1/2 of HCV in cell culture was much longer in the absence of chronically HCV-infected Huh7 cells. Therefore, kinetic and modeling results from both in vivo liver transplantation cases and in vitro cell culture studies suggest that the liver plays a major role in clearing HCV from the circulation.
We analyze the behavior of cumulants of conserved charges in a subvolume of a thermal system with exact global conservation laws by extending a recently developed subensemble acceptance method (SAM) [1] to multiple conserved charges. Explicit expressions for all diagonal and off-diagonal cumulants up to sixth order that relate them to the grand canonical susceptibilities are obtained. The derivation is presented for an arbitrary equation of state with an arbitrary number of different conserved charges. The global conservation effects cancel out in any ratio of two second order cumulants, in any ratio of two third order cumulants, as well as in a ratio of strongly intensive measures Σ and ∆ involving any two conserved charges, making all these quantities particularly suitable for theory-to-experiment comparisons in heavy-ion collisions. We also show that the same cancellation occurs in correlators of a conserved charge, like the electric charge, with any non-conserved quantity such as net proton or net kaon number. The main results of the SAM are illustrated in the framework of the hadron resonance gas model. We also elucidate how net-proton and net-Λ fluctuations are affected by conservation of electric charge and strangeness in addition to baryon number.
Of the 16 non-structural proteins (Nsps) encoded by SARS CoV-2, Nsp3 is the largest and plays important roles in the viral life cycle. Being a large, multidomain, transmembrane protein, Nsp3 has been the most challenging Nsp to characterize. Encoded within Nsp3 is the papain-like protease PLpro domain that cleaves not only the viral protein but also polyubiquitin and the ubiquitin-like modifier ISG15 from host cells. We here compare the interactors of PLpro and Nsp3 and find a largely overlapping interactome. Intriguingly, we find that near full length Nsp3 is a more active protease compared to the minimal catalytic domain of PLpro. Using a MALDI-TOF based assay, we screen 1971 approved clinical compounds and identify five compounds that inhibit PLpro with IC50s in the low micromolar range but showed cross reactivity with other human deubiquitinases and had no significant antiviral activity in cellular SARS-CoV-2 infection assays. We therefore looked for alternative methods to block PLpro activity and engineered competitive nanobodies that bind to PLpro at the substrate binding site with nanomolar affinity thus inhibiting the enzyme. Our work highlights the importance of studying Nsp3 and provides tools and valuable insights to investigate Nsp3 biology during the viral infection cycle.
No disease modifying therapy is currently available for Parkinson’s disease (PD), the second most common neurodegenerative disease. The long non-motor prodromal phase of PD is a window of opportunity for early detection and intervention. However, we lack the pathophysiological understanding to develop selective biomarkers and interventions. By developing a mutant α-synuclein selective-overexpression mouse model of prodromal PD, we identified a cell-autonomous selective Kv4 channelopathy in dorsal motor nucleus of the vagus (DMV) neurons. This functional remodeling of intact DMV neurons leads to impaired pacemaker function in vitro and in vivo, which in turn reduces gastrointestinal motility which is a common, very early symptom of prodromal PD. We show for the first time a causal chain of events from α-synuclein via a biophysical dysfunction of specific neuronal populations to a clinically relevant prodromal symptom. These findings can facilitate the rational design of clinical biomarkers to identify people at risk for PD.
Introns of human transfer RNA precursors (pre-tRNAs) are excised by the tRNA splicing endonuclease TSEN in complex with the RNA kinase CLP1. Mutations in TSEN/CLP1 occur in patients with pontocerebellar hypoplasia (PCH), however, their role in the disease is unclear. Here, we show that intron excision is catalyzed by tetrameric TSEN assembled from inactive heterodimers independently of CLP1. Splice site recognition involves the mature domain and the anticodon-intron base pair of pre-tRNAs. The 2.1-Å resolution X-ray crystal structure of a TSEN15–34 heterodimer and differential scanning fluorimetry analyses show that PCH mutations cause thermal destabilization. While endonuclease activity in recombinant mutant TSEN is unaltered, we observe assembly defects and reduced pre-tRNA cleavage activity resulting in an imbalanced pre-tRNA pool in PCH patient-derived fibroblasts. Our work defines the molecular principles of intron excision in humans and provides evidence that modulation of TSEN stability may contribute to PCH phenotypes.
Purpose: The primary treatment goals for advanced-stage thumb carpometacarpal (CMC) joint osteoarthritis are complete pain relief and restoration of thumb strength. The purpose of the present study was to introduce a variation of the abductor pollicis longus (APL) suspension arthroplasty using a single looping of a radial slip from the APL tendon around the flexor carpi radialis (FCR) tendon combined with RegJoint™ interposition and to determine its efficacy in the treatment of thumb CMC joint osteoarthritis.
Methods: Between 2015 and 2017, 21 patients were included. The average age was 60.8 years (range 48–79). The mean follow-up was 27.7 months (range 8–50). Evaluation included pain, radial and palmar abduction, tip pinch and grip strength, and Disabilities of the Arm, Shoulder, and Hand (DASH) score.
Results: Pain averaged 0.3 (range 0–4) at rest and 1.4 (range 0–4) on exertion. The radial and palmar abduction were 97% and 99% compared to the contralateral side. The tip pinch and grip strength were 4.1 kg (range 3–6.5) and 22 kg (range 13.3–40), respectively. The DASH score accounted for 18.5 (range 0.8–41.7).
Conclusion: The modified APL suspension interposition arthroplasty was an efficient and simplified option for the treatment of thumb CMC joint osteoarthritis, with results comparable or better than other published procedures. The APL suspension technique was easy to perform avoiding difficult bone tunneling and incision of the FCR tendon. The RegJoint™ interposition as spacer prevented impingement of the first metacarpal base on the second metacarpal base or the trapezoid bone.
Neural oscillations are at the core of important computations in the mammalian brain. Interactions between oscillatory activities in different frequency bands, such as delta (1-4 Hz), theta (4-8 Hz), or gamma (>30 Hz), are a powerful mechanism for binding fundamentally distinct spatiotemporal scales of neural processing. Phase-amplitude coupling (PAC) is one such plausible and well-described interaction, but much is yet to be uncovered regarding how PAC dynamics contribute to sensory representations. In particular, although PAC appears to have a major role in audition, the characteristics of coupling profiles in sensory and integration (i.e. frontal) cortical areas remain obscure. Here, we address this question by studying PAC dynamics in the frontal-auditory field (FAF; an auditory area in the bat frontal cortex) and the auditory cortex (AC) of the bat Carollia perspicillata. By means of simultaneous electrophysiological recordings in frontal and auditory cortices examining local-field potentials (LFPs), we show that the amplitude of gamma-band activity couples with the phase of low-frequency LFPs in both structures. Our results demonstrate that the coupling in FAF occurs most prominently in delta/high-gamma frequencies (1-4/75-100 Hz), whereas in the AC the coupling is strongest in the theta/low-gamma (2-8/25-55 Hz) range. We argue that distinct PAC profiles may represent different mechanisms for neuronal processing in frontal and auditory cortices, and might complement oscillatory interactions for sensory processing in the frontal-auditory cortex network.
The gamma rhythm has been implicated in neuronal communication, but causal evidence remains indirect. We measured spike output of local neuronal networks and emulated their synaptic input through optogenetics. Opsins provide currents through somato-dendritic membranes, similar to synapses, yet under experimental control with high temporal precision. We expressed Channelrhodopsin-2 in excitatory neurons of cat visual cortex and recorded neuronal responses to light with different temporal characteristics. Sine waves of different frequencies entrained neuronal responses with a reliability that peaked for input frequencies in the gamma band. Crucially, we also presented white-noise sequences, because their temporal unpredictability enables analysis of causality. Neuronal spike output was caused specifically by the input’s gamma component. This gamma-specific transfer function is likely an emergent property of in-vivo networks with feedback inhibition. The method described here could reveal the transfer function between the input to any one and the output of any other neuronal group.
Summary We introduce fsbrain, an R package for the visualization of neuroimaging data. The package can be used to visualize vertex-wise and region-wise morphometry data, parcellations, labels and statistical results on brain surfaces in three dimensions (3D). Voxel data can be displayed in lightbox mode. The fsbrain package offers various customization options and produces publication quality plots which can be displayed interactively, saved as bitmap images, or integrated into R notebooks.
Availability and Implementation The software, source code and documentation are available under the MIT license at https://github.com/dfsp-spirit/fsbrain. Releases can be installed directly from the Comprehensive R Archive Network (CRAN).
The spike protein (S) of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is required for cell entry and is the primary focus for vaccine development. In this study, we combined cryo–electron tomography, subtomogram averaging, and molecular dynamics simulations to structurally analyze S in situ. Compared with the recombinant S, the viral S was more heavily glycosylated and occurred mostly in the closed prefusion conformation. We show that the stalk domain of S contains three hinges, giving the head unexpected orientational freedom. We propose that the hinges allow S to scan the host cell surface, shielded from antibodies by an extensive glycan coat. The structure of native S contributes to our understanding of SARS-CoV-2 infection and potentially to the development of safe vaccines.
Visual scene perception is mediated by a set of cortical regions that respond preferentially to images of scenes, including the occipital place area (OPA) and parahippocampal place area (PPA). However, the differential contribution of OPA and PPA to scene perception remains an open research question. In this study, we take a deep neural network (DNN)-based computational approach to investigate the differences in OPA and PPA function. In a first step we search for a computational model that predicts fMRI responses to scenes in OPA and PPA well. We find that DNNs trained to predict scene components (e.g., wall, ceiling, floor) explain higher variance uniquely in OPA and PPA than a DNN trained to predict scene category (e.g., bathroom, kitchen, office). This result is robust across several DNN architectures. On this basis, we then determine whether particular scene components predicted by DNNs differentially account for unique variance in OPA and PPA. We find that variance in OPA responses uniquely explained by the navigation-related floor component is higher compared to the variance explained by the wall and ceiling components. In contrast, PPA responses are better explained by the combination of wall and floor, that is scene components that together contain the structure and texture of the scene. This differential sensitivity to scene components suggests differential functions of OPA and PPA in scene processing. Moreover, our results further highlight the potential of the proposed computational approach as a general tool in the investigation of the neural basis of human scene perception.
The development of binocular vision is an active learning process comprising the development of disparity tuned neurons in visual cortex and the establishment of precise vergence control of the eyes. We present a computational model for the learning and self-calibration of active binocular vision based on the Active Efficient Coding framework, an extension of classic efficient coding ideas to active perception. Under normal rearing conditions, the model develops disparity tuned neurons and precise vergence control, allowing it to correctly interpret random dot stereogramms. Under altered rearing conditions modeled after neurophysiological experiments, the model qualitatively reproduces key experimental findings on changes in binocularity and disparity tuning. Furthermore, the model makes testable predictions regarding how altered rearing conditions impede the learning of precise vergence control. Finally, the model predicts a surprising new effect that impaired vergence control affects the statistics of orientation tuning in visual cortical neurons.
Active efficient coding explains the development of binocular vision and its failure in amblyopia
(2020)
The development of vision during the first months of life is an active process that comprises the learning of appropriate neural representations and the learning of accurate eye movements. While it has long been suspected that the two learning processes are coupled, there is still no widely accepted theoretical framework describing this joint development. Here, we propose a computational model of the development of active binocular vision to fill this gap. The model is based on a formulation of the active efficient coding theory, which proposes that eye movements as well as stimulus encoding are jointly adapted to maximize the overall coding efficiency. Under healthy conditions, the model self-calibrates to perform accurate vergence and accommodation eye movements. It exploits disparity cues to deduce the direction of defocus, which leads to coordinated vergence and accommodation responses. In a simulated anisometropic case, where the refraction power of the two eyes differs, an amblyopia-like state develops in which the foveal region of one eye is suppressed due to inputs from the other eye. After correcting for refractive errors, the model can only reach healthy performance levels if receptive fields are still plastic, in line with findings on a critical period for binocular vision development. Overall, our model offers a unifying conceptual framework for understanding the development of binocular vision.
Hintergrund: Die Erstversorgung von Wunden und kleinere chirurgische Eingriffe gehören neben der hochspezialisierten Medizin zu den allgemein notwendigen Grundleistungen der Notfallversorgung in den Kliniken. Die Vergütung der ambulanten Notfallleistungen für gesetzlich Versicherte erfolgt derzeit nach dem Einheitlichen Bewertungsmaßstab (EBM), welchem die betriebswirtschaftliche Aufwandserfassung des niedergelassenen Sektors als Kalkulationsgrundlage dient. Krankenhäuser haben im Vergleich zu Arztpraxen wesentlich höhere Vorhaltungskosten.
Ziel der Arbeit: In dieser Arbeit wird das entstehende Kosten-Erlös-Verhältnis der ambulanten Wundversorgung in einer Notaufnahme durch die Vergütung nach EBM analysiert.
Material und Methoden: Die Daten wurden in der Notaufnahme des Universitätsklinikums Frankfurt am Main über 12 Monate erhoben. Eingeschlossen wurden alle Patienten, die in diesem Zeitraum eine Wundversorgung mittels Naht erhielten. Die Kosten wurden der Abrechnung nach EBM 01210 (bzw. 01212) mit der Zusatzpauschale für kleinchirurgische Eingriffe EBM 02301 gegenübergestellt.
Ergebnisse: Im Beobachtungszeitraum wurden 1548 Patienten versorgt; das entspricht 19,52 % aller unfallchirurgischen Fälle. Den Kosten einer Standardwundversorgung in Höhe von 45,40 € steht eine Vergütung von 31,83 € gegenüber. Die Berechnung des Gesamterlöses weist einen Defizitbetrag von 13,57 € pro ambulantem Fall auf; dies entspricht einem Jahresdefizit von 21.006,36 €.
Diskussion: Es konnte gezeigt werden, dass ohne Betrachtung der relevanten Vorhaltekosten in keinem Fall eine Kostendeckung erreicht werden kann.
Die bisherige Vergütung der ambulanten Wundversorgung nach EBM erscheint unzureichend. Eine Anpassung bzw. Zusatzvergütung scheint notwendig, um eine ausreichende Versorgungsqualität in Zukunft sicherstellen zu können.
Animals extract behaviorally relevant signals from “noisy” environments. To investigate signal extraction, echolocating provides a rich system testbed. For orientation, bats broadcast calls and assign each echo to the corresponding call. When orienting in acoustically enriched environments or when approaching targets, bats change their spectro-temporal call design. Thus, to assess call adjustments that are exclusively meant to facilitate signal extraction in “noisy” environments, it is necessary to control for distance-dependent call changes. By swinging bats in a pendulum, we tested the influence of acoustic playback on the echolocation behavior of Carollia perspicillata. This paradigm evokes reproducible orientation behavior and allows a precise definition of the influence of the acoustic context. Our results show that bats dynamically switch between different adaptations to cope with sound-based navigation in acoustically contaminated environments. These dynamics of echolocation behavior may explain the large variety of adaptations that have been reported in the bat literature.
The firing pattern of ventral midbrain dopamine neurons is controlled by afferent and intrinsic activity to generate prediction error signals that are essential for reward-based learning. Given the absence of intracellular in vivo recordings in the last three decades, the subthreshold membrane potential events that cause changes in dopamine neuron firing patterns remain unknown. By establishing stable in vivo whole-cell recordings of >100 spontaneously active midbrain dopamine neurons in anaesthetized mice, we identified the repertoire of subthreshold membrane potential signatures associated with distinct in vivo firing patterns. We demonstrate that dopamine neuron in vivo activity deviates from a single spike pacemaker pattern by eliciting transient increases in firing rate generated by at least two diametrically opposing biophysical mechanisms: a transient depolarization resulting in high frequency plateau bursts associated with a reactive, depolarizing shift in action potential threshold; and a prolonged hyperpolarization preceding slower rebound bursts characterized by a predictive, hyperpolarizing shift in action potential threshold. Our findings therefore illustrate a framework for the biophysical implementation of prediction error and sensory cue coding in dopamine neurons by tuning action potential threshold dynamics.
The plant family Brassicaceae includes some of the most studied hosts of plant microbiomes, targeting microbial diversity, community assembly rules, and effects on host performance. Compared to bacteria, eukaryotes in the brassicaceous microbiome remain understudied, especially under natural settings. Here, we assessed the impact of host identity and age on the assembly of fungal and oomycete root communities, using DNA metabarcoding of roots and associated soil of three annual co-habiting Brassicaceae collected at two time points. Our results showed that fungal communities are more diverse and structured than those of oomycetes. In both cases, plant identity and sampling time had little influence on community variation, whereas root/soil compartment had a strong effect by exerting control on the entry of soil microorganisms into the roots. The enrichment in roots of specific fungi suggests a specialization towards the asymptomatic colonization of plant tissues, which could be relevant to host’s fitness and health.
Von A bis Å. (Fast) alles über die Frankfurter Skandinavistik. Ausgabe 1 ; Wintersemester 2020/21
(2020)
Binding of the spike protein of SARS-CoV-2 to the human angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) receptor triggers translocation of the virus into cells. Both the ACE2 receptor and the spike protein are heavily glycosylated, including at sites near their binding interface. We built fully glycosylated models of the ACE2 receptor bound to the receptor binding domain (RBD) of the SARS-CoV-2 spike protein. Using atomistic molecular dynamics (MD) simulations, we found that the glycosylation of the human ACE2 receptor contributes substantially to the binding of the virus. Interestingly, the glycans at two glycosylation sites, N90 and N322, have opposite effects on spike protein binding. The glycan at the N90 site partly covers the binding interface of the spike RBD. Therefore, this glycan can interfere with the binding of the spike protein and protect against docking of the virus to the cell. By contrast, the glycan at the N322 site interacts tightly with the RBD of the ACE2-bound spike protein and strengthens the complex. Remarkably, the N322 glycan binds into a conserved region of the spike protein identified previously as a cryptic epitope for a neutralizing antibody. By mapping the glycan binding sites, our MD simulations aid in the targeted development of neutralizing antibodies and SARS-CoV-2 fusion inhibitors.
We introduce a novel approach based on elas- tic and inelastic scattering rates to extract the hyper-surface of the chemical freeze-out from a hadronic transport model in the energy range from Elab = 1.23 AGeV to √sNN = 62.4 GeV. For this study, the Ultra-relativistic Quantum Molecular Dynamics (UrQMD) model combined with a coarse-graining method is employed. The chemical freeze- out distribution is reconstructed from the pions through sev- eral decay and re-formation chains involving resonances and taking into account inelastic, pseudo-elastic and string excita- tion reactions. The extracted average temperature and baryon chemical potential are then compared to statistical model analysis. Finally we investigate various freeze-out criteria suggested in the literature. We confirm within this micro- scopic dynamical simulation, that the chemical freeze-out at all energies coincides with ⟨E⟩/⟨N⟩ ≈ 1 GeV, while other criteria, like s/T 3 = 7 and nB +nB ̄ ≈ 0.12 fm−3 are limited to higher collision energies.