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The hydrogen-dependent carbon dioxide reductase is a soluble enzyme complex that directly utilizes hydrogen (H2) for the reduction of carbon dioxide (CO2) to formate in the first step of the acetyl-coenzyme A- or Wood-Ljungdahl pathway (WLP). HDCR consists of 2 catalytic subunits, a hydrogenase and a formate dehydrogenase (FDH) and two small subunits carrying iron-sulfur clusters. The enzyme complex has been purified and characterized from two acetogenic bacteria, from the mesophile Acetobacterium woodii and, recently, from the thermophile Thermoanaerobacter kivui. Physiological studies toward the importance of the HDCR for growth and formate metabolism in acetogens have not been carried out yet, due to the lack of genetic tools. Here, we deleted the genes encoding HDCR in T. kivui taking advantage of the recently developed genetic system. As expected, the deletion mutant (strain TKV_MB013) did not grow with formate as single substrate or under autotrophic conditions with H2 + CO2. Surprisingly, the strain did also not grow on any other substrate (sugars, mannitol or pyruvate), except for when formate was added. Concentrated cell suspensions quickly consumed formate in the presence of glucose only. In conclusion, HDCR provides formate which was essential for growth of the T. kivui mutant. Alternatively, extracellularly added formate served as terminal electron acceptor in addition to CO2, complementing the growth deficiency. The results show a tight coupling of multi-carbon substrate oxidation to the WLP. The metabolism in the mutant can be viewed as a coupled formate + CO2 respiration, which may be an ancient metabolic trait.
We introduce Implied Volatility Duration (IVD) as a new measure for the timing of uncertainty resolution, with a high IVD corresponding to late resolution. Portfolio sorts on a large cross-section of stocks indicate that investors demand on average about seven percent return per year as a compensation for a late resolution of uncertainty. In a general equilibrium model, we show that `late' stocks can only have higher expected returns than `early' stocks if the investor exhibits a preference for early resolution of uncertainty. Our empirical analysis thus provides a purely market-based assessment of the timing preferences of the marginal investor.
In pathology, tissue images are evaluated using a light microscope, relying on the expertise and experience of pathologists. There is a great need for computational methods to quantify and standardize histological observations. Computational quantification methods become more and more essential to evaluate tissue images. In particular, the distribution of tumor cells and their microenvironment are of special interest. Here, we systematically investigated tumor cell properties and their spatial neighborhood relations by a new application of statistical analysis to whole slide images of Hodgkin lymphoma, a tumor arising in lymph nodes, and inflammation of lymph nodes called lymphadenitis. We considered properties of more than 400, 000 immunohistochemically stained, CD30-positive cells in 35 whole slide images of tissue sections from subtypes of the classical Hodgkin lymphoma, nodular sclerosis and mixed cellularity, as well as from lymphadenitis. We found that cells of specific morphology exhibited significant favored and unfavored spatial neighborhood relations of cells in dependence of their morphology. This information is important to evaluate differences between Hodgkin lymph nodes infiltrated by tumor cells (Hodgkin lymphoma) and inflamed lymph nodes, concerning the neighborhood relations of cells and the sizes of cells. The quantification of neighborhood relations revealed new insights of relations of CD30-positive cells in different diagnosis cases. The approach is general and can easily be applied to whole slide image analysis of other tumor types.
Dieser Beitrag betrachtet die Verwendung von Fotografien des Brandenburger Tors in Schulbüchern für die gymnasiale Oberstufe in Hessen. US-Präsident Ronald Reagan machte mit seiner Rede 1987 das Tor zum Symbol der deutschen Teilung:
"Mr. Gorbachev, open this gate! Mr. Gorbachev, tear down this wall!"
Untersucht wird die Frage: Werden Fotografien des Brandenburger Tors vornehmlich im Kontext der deutschen Teilung verwendet?
Background: Chronic autoimmune demyelinating polyneuropathies (CADP) result in impaired sensorimotor function. However, anecdotal clinical observations suggest the development of cognitive deficits during the course of disease.
Methods: We tested 16 patients with CADP (11 patients with chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy, 4 patients with multifocal motor neuropathy and 1 patient with multifocal acquired demyelinating sensory and motor neuropathy) and 40 healthy controls (HC) with a neuropsychological test battery. Blood-brain-barrier dysfunction (BBBd) in patients was assessed retrospectively by analysing the cerebral spinal fluid (CSF) status at the time the diagnosis of CAPD was established.
Results: CADP patients failed on average in 1.7 out of 9 neuropsychological tests (SD ± 1.25, min. 0, max. 5). 50% of the CADP patients failed in at least two neuropsychological tests and 44.3% of the patients failed in at least two different cognitive domains. CADP patients exhibiting BBBd at the time of first diagnosis failed in more neuropsychological tests than patients with intact integrity of the BBB (p < 0.05). When compared directly with the HC group, CADP patients performed worse than HC in tests measuring information processing ability and speed as well as phonemic verbal fluency after adjusting for confounding covariates.
Conclusions: Our results suggest that mild to moderate cognitive deficits might be present in patients with CAPD. One possible tentative explanation, albeit strong evidence is still lacking for this pathophysiological mechanism, refers to the effect of autoimmune antibodies entering the CNS via the dysfunctional blood-brain barrier typically seen in some of the CADP patients.
Lyme disease (LD), which is caused by genospecies of the Borrelia burgdorferi sensu lato complex, is the most common vector-borne disease in the Northern hemisphere. Spirochetes are transmitted by Ixodes ticks and maintained in diverse vertebrate animal hosts. Following tick bite, spirochetes initially establish a localized infection in the skin. However, they may also disseminate hematogenously to several distal sites, including heart, joints, or the CNS. Because they need to survive in diverse microenvironments, from tick vector to mammalian hosts, spirochetes have developed multiple strategies to combat the numerous host defense mechanisms. One of these strategies includes the production of a number of complement-regulator acquiring surface proteins (CRASPs) which encompass CspA, CspZ, and OspE paralogs to blunt the complement pathway. These proteins are capable of preventing complement activation on the spirochete surface by binding to complement regulator Factor H. The genes encoding these CRASPs differ in their expression patterns during the tick-to-host infection cycle, implying that these proteins may exhibit different functions during infection. This review summarizes the recent published reports which investigated the roles that each of these molecules plays in conferring tick-borne transmission and dissemination in vertebrate hosts. These findings offer novel mechanistic insights into LD pathobiology and may facilitate the identification of new targets for preventive strategies against Lyme borreliosis.
Am 7. Oktober 2019 starb plötzlich und unerwartet DIETRICH BÜSCHER, der von uns allen DIETER genannt wurde. Er gehörte seit den 1980er Jahren zu den bekanntesten und sicherlich auch emsigsten Botanikern Nordrhein-Westfalens und war im BOCHUMER BOTANISCHEN VEREIN eines der ersten Mitglieder. DIETER erforschte nicht nur jahrzehntelang die Flora des Landes, sondern setzte sich auch aktiv und energisch für den Erhalt der Natur ein. Mit ihm verliert unser Verein und insbesondere auch das Ruhrgebiet einen der besten Kenner der hiesigen Flora und ihrer Veränderungen in den letzten 40 Jahren.
Dass Pflanzenarten bei aller Dynamik nicht einfach zufällig an bestimmten Orten zusammen erscheinen, sondern in wiederkehrenden und beschreibbaren Mustern, ist in der Öffentlichkeit noch immer wenig bekannt. Diese Muster werden von der Vegetationskunde seit ihren Anfängen im 19. Jahrhundert wissenschaftlich untersucht. Die Grundeinheit ist dabei die Pflanzengesellschaft oder Assoziation. Damit ist die Gesamtheit aller Pflanzenarten gemeint, die unter bestimmten biotischen und abiotischen Bedingungen regelhaft miteinander koexistieren. Um auf die Gefährdung und Schutzwürdigkeit der heimischen Pflanzengesellschaften aufmerksam zu machen, hat die Floristisch-Soziologische Arbeitsgemeinschaft (Tuexenia) für das Jahr 2019 zum ersten Mal eine "Pflanzengesellschaft des Jahres" ausgerufen (DIERSCHKE & HEINKEN 2018, TISCHEW & al. 2018). Die Wahl ist auf die Glatthaferwiese (Arrhenatheretum elatioris) gefallen, was kaum ein Zufall sein dürfte, denn Glatthaferwiesen gehören zu den buntesten und auffälligsten Pflanzengesellschaften unserer Landschaften – und sie sind im Flachland mittlerweile von vollständiger Vernichtung bedroht (FINCK & al. 2017).
Es wird über einen Fund von Alyxoria ochrocheila an Fraxinus excelsior in Nordrhein-Westfalen bei Hirschrott im Naturschutzgebiet "Erkensruhrtal mit Nebenbächen und Felsen am Oberseeufer" im Nationalpark Eifel berichtet, der einen Neufund für die Nordeifel und den Nationalpark Eifel darstellt. Die Neuansiedlung steht wahrscheinlich im Zusammenhang mit den steigenden Temperaturen im Rahmen des Klimawandels.
Auf einer etwa 0,5 ha großen Obstwiese an der Schattbachstraße in Bochum-Querenburg/Laer wurden von Mai 2018 bis Juli 2019 Flora, Fauna und Funga soweit möglich erfasst. Die Artenliste soll als Grundlage dienen, Veränderungen in der Artenzahl und Artenzusammensetzung bei einer späteren Untersuchung analysieren zu können. Diese Veränderungen erfolgen durch die Überführung der ehemaligen Wiesenbrache mit gelegentlicher Beweidung in eine zweischürige Glatthaferwiese im Sinn einer "Historischen Wiese". Insgesamt wurden 710 Arten nachgewiesen, unter ihnen 183 Pflanzenarten (168 Gefäßpflanzen, 13 Moose, 2 Algen), 32 Pilzarten, 13 Flechtenarten und 482 Tierarten. Bei den Tieren stand die Erfassung der Insekten (400 Arten), insbesondere der Anteil der Bestäuber (158 Arten, 40 %), im Fokus. Durch die Nutzungsänderung zu einer blütenreichen Mähwiese sind in dieser Gruppe am ehesten positive Veränderungen zu erwarten. Die Bestäuber werden hinsichtlich ihrer Blütenbesuche analysiert und die wichtigsten Pflanzenarten aufgeführt, an denen sie beobachtet wurden. Dabei stellen sich neben den Obstbäumen fünf Arten der Krautschicht (Senecio jacobaea, Heracleum sphondylium, Daucus carota, Anthriscus sylvestris und Cirsium arvense) mit jeweils 20 oder mehr unterschiedlichen Bestäubern als meistbesuchte Arten heraus. Bei der Bestäubung dominieren mit 38 % Hautflügler-Arten (Hymenoptera), gefolgt von Zweiflüglern (Diptera, 26 %), Käfern (Coleoptera, 18 %) und Schmetterlingen (Lepidoptera, 18 %). Die Anteile der gefährdeten Arten mit 9 (1,7 %) (zusätzlich 9 Arten der Vorwarnliste) und der Neobiota mit 32 Arten (4,5 %, 19 Neophyten, davon 10 unbeständig, und 13 Tierarten) sind relativ gering. Die gewählten Entwicklungsmaßnahmen der Wiese, die neben der Mahd auch Einsaaten umfassen, werden erläutert und Artenzahlen sowie Erfolgsperspektiven auch vor dem Hintergrund der klimatischen Änderungen diskutiert.
Als Maßnahme gegen das "Insektensterben" werden Samentütchen im Handel angeboten oder von Firmen und Behörden verteilt, die im Garten, aber auch in der freien Landschaft, ausgestreut werden. Häufig wird dies von Naturschutzverbänden unterstützt. Der Inhalt dieser Tütchen ist in der Regel nicht dokumentiert und besteht in vielen Fällen aus nicht-einheimischen, einjährigen Arten, die zu keinem nachhaltigen, positiven Effekt in der Natur führen und höchstens den häufigen Insektenarten nützen. Es werden die Komplexität der Themenfelder "Insek-tensterben" und "Ansaaten" beleuchtet und Handlungsalternativen zur ungezielten Samenaussaat aufgezeigt.
Ein kleiner Bestand von Ranunculus parviflorus konnte im Mai 2019 erstmals für Nordrhein-Westfalen in einem lückigen Scherrasen auf dem Friedhof in Zülpich-Juntersdorf/Kreis Euskirchen nachgewiesen werden. Das Vorkommen in Juntersdorf sowie die Merkmale, Verbreitung und Ökologie der mediterran-atlantischen Art werden diskutiert.
Am Ufer der Rurtalsperre (Untersee) konnten im Frühherbst 2018 größere Bestände von Cardamine occulta beobachtet werden. Es handelt sich um den zweiten Nachweis an einem naturnahen Standort in Nordrhein-Westfalen. Die Ökologie und Phänologie der neophytischen Art werden diskutiert. Bisher wurden in Europa außer an Ufern des Bodensees und des Rheins sowie in Reisfeldern in Norditalien nur Vorkommen in stark anthropogen beeinflussten Lebensräumen, wie Gärtnereien, Blumenkübeln und Friedhöfen beobachtet. Es lassen sich zwei Hauptentwicklungsphasen im Spätwinter/Frühjahr und im Spätsommer/Herbst feststellen. Während an anthropogenen Standorten wie Friedhöfen zu beiden Zeiten blühende Pflanzen beobachtet werden können, beschränken sich die Vorkommen an natürlichen/naturnahen Standorten offenbar entweder wie am Bodensee auf das Winter- oder wie in Nordrhein-Westfalen auf das Sommerhalbjahr.
Die Variabilität der häufigen Arten Sonchus asper und S. oleraceus in Aachen wird dargestellt, und ihre Unter-scheidungsmerkmale werden kritisch diskutiert. Sie bereiten häufiger Bestimmungsprobleme als erwähnt wird, da viele Merkmale stark variieren und zumindest bei einzelnen Pflanzen ausfallen können. Zuverlässig ist in Zwei-felsfällen die Fruchtoberfläche. Die auffallende Variabilität beider Arten wird oft als rein modifikativ oder taxono-misch unbedeutend abgetan. Bei beiden Arten gibt es aber beachtenswerte Sippen: Bei S. asper sind zwei in der Blattteilung extreme Sippen weitgehend konstant und einheitlich, es gibt aber eine Zwischensippe, die möglich-erweise ebenfalls eigenständig ist. Neben einer häufigen typischen Sippe von S. oleraceus und selteneren Lokal-sippen lässt sich eine feinblättrige Sippe als mögliche Art S. reversus abtrennen. Gerade bei S. oleraceus stellt sich vielfach die Frage, ob Merkmale oder gar manche Sippen insgesamt auf Introgression von S. asper beruhen.
Hypericum perforatum s. str. und morphologisch ähnliche Hybriden (H. ×desetangsii s. l.) werden als Sammel-arten aufgefasst, die jeweils mehrere eng umgrenzte Arten umfassen. Beide Artengruppen werden im Aachener Raum unterschieden anhand strichförmiger dunkler Öldrüsen an der Außenseite der Kronblätter, die H. perforatum s. str. fehlen und bei Hybriden vorhanden sind. Andere morphologische Merkmale und besonders die Ökologie sind ebenfalls Unterschiede beider Gruppen. Ihre Umgrenzung und ihre Entstehung werden disku-tiert. Eine Sippe, die der Verfasser als eine H. perforatum nahestehende Hybride auffasst, wird als neue, hybrido-gene Art H. patzkei zu Ehren des verstorbenen Prof. Dr. ERWIN PATZKE beschrieben, der sie als erster als phäno-logisch und morphologisch abweichendes Taxon erkannt hat. H. patzkei beginnt früh mit der Blüte und kann u. a. anhand schmaler Blätter mit wenigen hellen Öldrüsen, dunklen strichförmigen Öldrüsen an der Außenseite der Kronblätter und einem schmalen Habitus mit spitzwinklig abstehenden Seitenästen unterschieden werden. Die Art ist charakteristischer für offene Stellen in Wäldern und deren Ränder als für trockene, offene Lebensräume, ist aber ökologisch ziemlich variabel. Sie ist bisher bekannt in der Umgebung von Aachen und nahe gelegenen Stellen in Belgien.
Im Folgenden werden für das östliche Ruhrgebiet bemerkenswerte Funde aufgeführt. Das Gebiet umfasst die Städte Gelsenkirchen, Essen, Herne, Bochum, Dortmund, Hagen und Hamm sowie die Kreise Recklinghausen, Unna und den Ennepe-Ruhr-Kreis. Zur besseren Auswertung sind hinter den Fundorten die MTB-Angaben (Topographische Karte 1:25000) und ggf. eine Bewertung des Fundes für den hiesigen Raum und der floristische Status hinzugefügt. Funde aus dem östlichen Ruhrgebiet, die von nordrhein-westfälischer Bedeutung sind, sind im Beitrag BOCHUMER BOTANISCHER VEREIN (2020) aufgeführt. Die Zuordnung der Arten zu Pflanzenfamilien richtet sich nach PAROLLY & ROHWER (2016).