ZFP580, a Novel Zinc-Finger Transcription Factor, Is Involved in Cardioprotection of Intermittent High-Altitude Hypoxia against Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury

PubMed Central

Zhang, Wen-cheng; Wang, Tian-hui; Mai, Xia; Liu, Hong-tao; Xu, Rui-cheng

2014-01-01

Background ZFP580 is a novel C2H2 type zinc-finger transcription factor recently identified by our laboratory. We previously showed that ZFP580 may be involved in cell survival and growth. The aim of this study was to elucidate whether ZFP580 is involved in the cardioprotective effects of intermittent high-altitude (IHA) hypoxia against myocardial ischemia-reperfusion (I/R) injury. Methods and Results After rats were subjected to myocardial ischemia for 30 min followed by reperfusion, ZFP580 expression in the left ventricle was measured. ZFP580 protein expression was found to be up-regulated within 1 h and decreased at 2 h after reperfusion. Comparing normoxic and IHA hypoxia-adapted rats (5000 m, 6 h day−1, 6 weeks) following I/R injury (30 min ischemia and 2 h reperfusion), we found that adaptation to IHA hypoxia attenuated infarct size and plasma leakage of lactate dehydrogenase and creatine kinase-MB. In addition, ZFP580 expression in the myocardium was up-regulated by IHA hypoxia. Consistent with this result, ZFP580 expression was found to be significantly increased in cultured H9c2 myocardial cells in the hypoxic preconditioning group compared with those in the control group following simulated I/R injury (3 h simulated ischemic hypoxia and 2 h reoxygenation). To determine the role of ZFP580 in apoptosis, lentivirus-mediated gene transfection was performed in H9c2 cells 72 h prior to simulated I/R exposure. The results showed that ZFP580 overexpression significantly inhibited I/R-induced apoptosis and caspase-3 activation. H9c2 cells were pretreated with or without PD98059, an inhibitor of ERK1/2 phosphorylation, and Western blot results showed that PD98059 (10 µM) markedly suppressed I/R-induced up-regulation of ZFP580 expression. Conclusions Our findings demonstrate that the cardioprotective effect of IHA hypoxia against I/R injury is mediated via ZFP580, a downstream target of ERK1/2 signaling with anti-apoptotic roles in myocardial cells. PMID:24722354

Striking a balance: regulation of transposable elements by Zfp281 and Mll2 in mouse embryonic stem cells

PubMed Central

Dai, Qian; Shen, Yang; Wang, Yan; Wang, Xin; Francisco, Joel Celio; Luo, Zhuojuan

2017-01-01

Abstract Transposable elements (TEs) compose about 40% of the murine genome. Retrotransposition of active TEs such as LINE-1 (L1) tremendously impacts genetic diversification and genome stability. Therefore, transcription and transposition activities of retrotransposons are tightly controlled. Here, we show that the Krüppel-like zinc finger protein Zfp281 directly binds and suppresses a subset of retrotransposons, including the active young L1 repeat elements, in mouse embryonic stem (ES) cells. In addition, we find that Zfp281-regulated L1s are highly enriched for 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) and H3K4me3. The COMPASS-like H3K4 methyltransferase Mll2 is the major H3K4me3 methylase at the Zfp281-regulated L1s and required for their proper expression. Our studies also reveal that Zfp281 functions partially through recruiting the L1 regulators DNA hydroxymethylase Tet1 and Sin3A, and restricting Mll2 at these active L1s, leading to their balanced expression. In summary, our data indicate an instrumental role of Zfp281 in suppressing the young active L1s in mouse ES cells. PMID:29036642

MiR-188-5p suppresses gastric cancer cell proliferation and invasion via targeting ZFP91.

PubMed

Peng, Yuping; Shen, Xuning; Jiang, Honggang; Chen, Zhiheng; Wu, Jiaming; Zhu, Yi; Zhou, Yuan; Li, Jin

2018-02-22

MicroRNAs (miRNAs) have been demonstrated to be essential regulators in the development and progression of various cancers. The role of miR-188-5p in gastric cancer has not been determined. In this study, we found that the expression of miR-188-5p was downregulated in gastric cancer (GC) tissues compared with adjacent normal tissues. And lowly expressed miR-188-5p was significantly associated with lymph node metastasis and advanced TNM stage. Moreover, overexpression of miR-188-5p significantly inhibited GC cell proliferation, migration and invasion but promoted cellular apoptosis. In mechanism, we identified transcription factor ZFP91 as a target gene of miR-188-5p in GC. We found that miR-188-5p overexpression significantly inhibited the expression of ZFP91 in GC cell lines. And there was an inversely correlation between the expression of miR-188-5p and ZFP91 in GC tissues. What's more, we found that restoration of ZFP91 in miR-188-5poverexpressed MGC-803 and SGC-7901 cells promoted cell proliferation, migration and invasion. Finally, we also showed that overexpression of miR-188-5p inhibited tumor growth in vivo. Taken together, our findings indicated that miR-188-5p serves as a tumor suppressor in human gastric cancer by targeting ZFP91, suggesting that miR-188-5p might be a promising therapeutic target for GC treatment.

Striking a balance: regulation of transposable elements by Zfp281 and Mll2 in mouse embryonic stem cells.

PubMed

Dai, Qian; Shen, Yang; Wang, Yan; Wang, Xin; Francisco, Joel Celio; Luo, Zhuojuan; Lin, Chengqi

2017-12-01

Transposable elements (TEs) compose about 40% of the murine genome. Retrotransposition of active TEs such as LINE-1 (L1) tremendously impacts genetic diversification and genome stability. Therefore, transcription and transposition activities of retrotransposons are tightly controlled. Here, we show that the Krüppel-like zinc finger protein Zfp281 directly binds and suppresses a subset of retrotransposons, including the active young L1 repeat elements, in mouse embryonic stem (ES) cells. In addition, we find that Zfp281-regulated L1s are highly enriched for 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) and H3K4me3. The COMPASS-like H3K4 methyltransferase Mll2 is the major H3K4me3 methylase at the Zfp281-regulated L1s and required for their proper expression. Our studies also reveal that Zfp281 functions partially through recruiting the L1 regulators DNA hydroxymethylase Tet1 and Sin3A, and restricting Mll2 at these active L1s, leading to their balanced expression. In summary, our data indicate an instrumental role of Zfp281 in suppressing the young active L1s in mouse ES cells. © The Author(s) 2017. Published by Oxford University Press on behalf of Nucleic Acids Research.

Coordination of m6A mRNA methylation and gene transcription by ZFP217 regulates pluripotency and reprogramming

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Aguilo, Francesca; Zhang, Fan; Sancho, Ana; Fidalgo, Miguel; Di Cecilia, Serena; Vashisht, Ajay; Lee, Dung-Fang; Chen, Chih-Hung; Rengasamy, Madhumitha; Andino, Blanca; Jahouh, Farid; Roman, Angel; Krig, Sheryl R.; Wang, Rong; Zhang, Weijia; Wohlschlegel, James A.; Wang, Jianlong; Walsh, Martin J.

2015-01-01

SUMMARY Epigenetic and epitranscriptomic networks have important functions in maintaining pluripotency of embryonic stem cells (ESCs) and somatic cell reprogramming. However the mechanisms integrating the actions of these distinct networks are only partially understood. Here, we show that the chromatin-associated zinc finger protein 217 (ZFP217) coordinates epigenetic and epitranscriptomic regulation. ZFP217 interacts with several epigenetic regulators, activates transcription of key pluripotency genes, and modulates N6-methyladenosine (m6A) deposition on their transcripts by sequestering the enzyme m6A methyltransferase-like 3 (METTL3). Consistently, Zfp217 depletion compromises ESC self-renewal and somatic cell reprogramming, globally increases m6A RNA levels, and enhances m6A modification of Nanog, Sox2, Klf4, and c-Myc mRNAs, promoting their degradation. ZFP217 binds its own target gene mRNAs, which are also METTL3-associated, and is enriched at promoters of m6A-modified transcripts. Collectively, these findings shed light on how a transcription factor can tightly couple gene transcription to m6A RNA modification to insure ESC identity. PMID:26526723

Genome-wide DNA methylation analysis of transient neonatal diabetes type 1 patients with mutations in ZFP57.

PubMed

Bak, Mads; Boonen, Susanne E; Dahl, Christina; Hahnemann, Johanne M D; Mackay, Deborah J D G; Tümer, Zeynep; Grønskov, Karen; Temple, I Karen; Guldberg, Per; Tommerup, Niels

2016-04-14

Transient neonatal diabetes mellitus 1 (TNDM1) is a rare imprinting disorder characterized by intrautering growth retardation and diabetes mellitus usually presenting within the first six weeks of life and resolves by the age of 18 months. However, patients have an increased risk of developing diabetes mellitus type 2 later in life. Transient neonatal diabetes mellitus 1 is caused by overexpression of the maternally imprinted genes PLAGL1 and HYMAI on chromosome 6q24. One of the mechanisms leading to overexpression of the locus is hypomethylation of the maternal allele of PLAGL1 and HYMAI. A subset of patients with maternal hypomethylation at PLAGL1 have hypomethylation at additional imprinted loci throughout the genome, including GRB10, ZIM2 (PEG3), MEST (PEG1), KCNQ1OT1 and NESPAS (GNAS-AS1). About half of the TNDM1 patients carry mutations in ZFP57, a transcription factor involved in establishment and maintenance of methylation of imprinted loci. Our objective was to investigate whether additional regions are aberrantly methylated in ZFP57 mutation carriers. Genome-wide DNA methylation analysis was performed on four individuals with homozygous or compound heterozygous ZFP57 mutations, three relatives with heterozygous ZFP57 mutations and five controls. Methylation status of selected regions showing aberrant methylation in the patients was verified using bisulfite-sequencing. We found large variability among the patients concerning the number and identity of the differentially methylated regions, but more than 60 regions were aberrantly methylated in two or more patients and a novel region within PPP1R13L was found to be hypomethylated in all the patients. The hypomethylated regions in common between the patients are enriched for the ZFP57 DNA binding motif. We have expanded the epimutational spectrum of TNDM1 associated with ZFP57 mutations and found one novel region within PPP1R13L which is hypomethylated in all TNDM1 patients included in this study. Functional

IL-6 mediates differentiation disorder during spermatogenesis in obesity-associated inflammation by affecting the expression of Zfp637 through the SOCS3/STAT3 pathway.

PubMed

Huang, Guizhen; Yuan, Miao; Zhang, Jie; Li, Jun; Gong, Di; Li, Yanyan; Zhang, Jie; Lin, Ping; Huang, Lugang

2016-06-22

Zfp637 is a recently identified zinc finger protein, and its functions remain largely unknown. Here, we innovatively demonstrate the effects of Zfp637 on the differentiation of mouse spermatogonia and on its downstream target gene SOX2 in vitro. Obesity has been recognized as a chronic inflammatory disease that leads to decreased sexual function and sexual development disorders. We observed higher levels of IL-6 in serum and testis homogenates from obese mice compared with control mice. We also demonstrated that high levels of IL-6 inhibited Zfp637 expression, and we elucidated the underlying mechanisms. SOCS3 overexpression and STAT3 phosphorylation inhibitor (AG490) were used to investigate the function of the SOCS3/STAT3 pathway during this process. Our results showed that exposure of mouse spermatogonial cells to high levels of IL-6 inhibited Zfp637 expression by increasing SOCS3 expression and inhibiting the phosphorylation of STAT3, further reducing cellular differentiation. Consistent with the in vitro results, we observed increasing expression levels of SOCS3 and SOX2, but a reduction of Zfp637 expression, in obese mouse testes. In conclusion, Zfp637 plays a crucial role in spermatogenesis by downregulating SOX2 expression, and IL-6 can decrease the expression of Zfp637 through the SOCS3/STAT3 signaling pathway.

Maintenance of the marginal-zone B cell compartment specifically requires the RNA-binding protein ZFP36L1.

PubMed

Newman, Rebecca; Ahlfors, Helena; Saveliev, Alexander; Galloway, Alison; Hodson, Daniel J; Williams, Robert; Besra, Gurdyal S; Cook, Charlotte N; Cunningham, Adam F; Bell, Sarah E; Turner, Martin

2017-06-01

RNA-binding proteins of the ZFP36 family are best known for inhibiting the expression of cytokines through binding to AU-rich elements in the 3' untranslated region and promoting mRNA decay. Here we identified an indispensable role for ZFP36L1 as the regulator of a post-transcriptional hub that determined the identity of marginal-zone B cells by promoting their proper localization and survival. ZFP36L1 controlled a gene-expression program related to signaling, cell adhesion and locomotion; it achieved this in part by limiting expression of the transcription factors KLF2 and IRF8, which are known to enforce the follicular B cell phenotype. These mechanisms emphasize the importance of integrating transcriptional and post-transcriptional processes by RNA-binding proteins for maintaining cellular identity among closely related cell types.

Maintenance of the marginal zone B cell compartment specifically requires the RNA-binding protein ZFP36L1

PubMed Central

Newman, Rebecca; Ahlfors, Helena; Saveliev, Alexander; Galloway, Alison; Hodson, Daniel J; Williams, Robert; Besra, Gurdyal S.; Cook, Charlotte N; Cunningham, Adam F; Bell, Sarah E; Turner, Martin

2017-01-01

RNA binding proteins (RBP) of the ZFP36 family are best known for inhibiting the expression of cytokines through binding to AU rich elements in the 3’UTR and promoting mRNA decay. Here we show an indispensible role for ZFP36L1 as the regulator of a post-transcriptional hub that determined the identity of marginal zone (MZ) B cells by promoting their proper localization and survival. ZFP36L1 controlled a gene expression program related to signaling, cell-adhesion and locomotion, in part by limiting the expression of the transcription factors KLF2 and IRF8, which are known to enforce the follicular B cell phenotype. These mechanisms emphasize the importance of integrating transcriptional and post-transcriptional processes by RBP for maintaining cellular identity between closely related cell types. PMID:28394372

zFP538, a yellow fluorescent protein from coral, belongs to the DsRed subfamily of GFP-like proteins but possesses the unexpected site of fragmentation.

PubMed

Zagranichny, Vasily E; Rudenko, Natalia V; Gorokhovatsky, Andrey Yu; Zakharov, Mikhail V; Shenkarev, Zakhar O; Balashova, Tamara A; Arseniev, Alexander S

2004-04-27

The yellow fluorescent protein (zFP538) from coral Zoanthus sp. belongs to a family of green fluorescent protein (GFP). Absorption and emission spectra of zFP538 show an intermediate bathochromic shift as compared with a number of recently cloned GFP-like red fluorescent and nonfluorescent chromoproteins of the DsRed subfamily. Here we report that the zFP538 chromophore is very close, if not identical, in chemical structure to that of DsRed. To gain insight into the mechanism of zFP538 fluorescence and chromophore structure and chemistry, we studied three chromophore-containing peptides isolated from enzymatic digests of zFP538. Like GFP and DsRed chromophores, these contain a p-hydroxybenzylideneimidazolinone moiety formed by Lys-66, Tyr-67, and Gly-68 of zFP538. One of the peptides studied, the hexapeptide FKYGDR derivative, is a proteolysis product of the zFP538 full-length polypeptide containing a GFP-type chromophore already formed and arrested at an earlier stage of maturation. The two other peptides are the derivatives of the pentapeptide KYGDR resulted from the protein in which the chromophore maturation process had been completed. One of these has an oxogroup at Lys-66 C(alpha) and is a hydrolysis product of another one, with the imino group at Lys-66 C(alpha). The N-unsubstituted imino moiety of the latter is generated by spontaneous polypeptide chain fragmentation at a very unexpected site, the former peptide bond between Phe-65 C' and Lys-66 N(alpha). Also observed in the entire protein under mild denaturing conditions, this fragmentation is likely the feature of native zFP538 chromophore that distinguishes it chemically from the DsRed chromophore.

The role of ZFP580, a novel zinc finger protein, in TGF-mediated cytoprotection against chemical hypoxia-induced apoptosis in H9c2 cardiac myocytes

PubMed Central

Mao, Shi-Yun; Meng, Xiang-Yan; Xu, Zhong-Wei; Zhang, Wen-Cheng; Jin, Xiao-Han; Chen, Xi; Zhou, Xin; Li, Yu-Ming; Xu, Rui-Cheng

2017-01-01

Zing finger protein 580 (ZFP580) is a novel Cys2-His2 zinc-finger transcription factor that has an anti-apoptotic role in myocardial cells. It is involved in the endothelial transforming growth factor-β1 (TGF-β1) signal transduction pathway as a mothers against decapentaplegic homolog (Smad)2 binding partner. The aim of the present study was to determine the involvement of ZFP580 in TGF-β1-mediated cytoprotection against chemical hypoxia-induced apoptosis, using H9c2 cardiac myocytes. Hypoxia was chemically induced in H9c2 myocardial cells by exposure to cobalt chloride (CoCl2). In response to hypoxia, cell viability was decreased, whereas the expression levels of hypoxia inducible factor-1α and ZFP580 were increased. Pretreatment with TGF-β1 attenuated CoCl2-induced cell apoptosis and upregulated ZFP580 protein expression; however, these effects could be suppressed by SB431542, an inhibitor of TGF-β type I receptor and Smad2/3 phosphorylation. Furthermore, suppression of ZFP580 expression by RNA interference reduced the anti-apoptotic effects of TGF-β1 and thus increased CoCl2-induced apoptosis. B-cell lymphoma (Bcl)-2-associated X protein/Bcl-2 ratio, reactive oxygen species generation and caspase-3 activation were also increased following ZFP580 inactivation. In conclusion, these results indicate that ZFP580 is a component of the TGF-β1/Smad signaling pathway, and is involved in the protective effects of TGF-β1 against chemical hypoxia-induced cell apoptosis, through inhibition of the mitochondrial apoptotic pathway. PMID:28259939

On the Law of Inertia. Translation of: Ueber das Beharrungsgesetz

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Lange, Ludwig

2014-04-01

This article is a translation of Ludwig Lange: "Ueber das Beharrungsgesetz" in: Berichte ueber Verhandlungen der Koenigl. Saechsischen Gesellschaft der Wissenschaften, math.-physik. Klasse (Leipzig, 1885), SS. 333-351. Translated by Herbert Pfister, Institut für Theoretische Physik, Universität Tübingen, Auf der Morgenstelle 14, 72076 Tübingen, Germany; herbert.pfister@uni-tuebingen.de. Kind assistance by Julian Barbour is acknowledged.

Jr-ZFP2, encoding a Cys2/His2-type transcription factor, is involved in the early stages of the mechano-perception pathway and specifically expressed in mechanically stimulated tissues in woody plants.

PubMed

Leblanc-Fournier, Nathalie; Coutand, Catherine; Crouzet, Jerome; Brunel, Nicole; Lenne, Catherine; Moulia, Bruno; Julien, Jean-Louis

2008-06-01

Plants respond to environmental mechanical stimulation, such as wind, by modifying their growth and development. To study the molecular effects of stem bending on 3-week-old walnut trees, a cDNA-AFLP approach was developed. This study allowed the identification of a cDNA, known as Jr-ZFP2, encoding a Cys2/His2-type two-zinc-fingered transcription factor. Reverse transcriptase-polymerase chain reaction analysis confirmed that Jr-ZFP2 mRNA accumulation is rapidly and transiently induced after mechanical stimulation. After bending, Jr-ZFP2 transcript increase was restricted to the stem, the organ where the mechanical solicitation was applied. Furthermore, other abiotic factors, such as cold or salt, did not modify Jr-ZFP2 mRNA accumulation in walnut stems under our experimental conditions, whereas growth studies demonstrated that salt stress was actually perceived by the plants. These results suggest that the regulation of Jr-ZFP2 expression is more sensitive to mechanical stimulus. This gene will be a good marker for studying the early stages of mechanical perception in woody plants.

The use of ZFP lossy floating point data compression in tornado-resolving thunderstorm simulations

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Orf, L.

2017-12-01

In the field of atmospheric science, numerical models are used to produce forecasts of weather and climate and serve as virtual laboratories for scientists studying atmospheric phenomena. In both operational and research arenas, atmospheric simulations exploiting modern supercomputing hardware can produce a tremendous amount of data. During model execution, the transfer of floating point data from memory to the file system is often a significant bottleneck where I/O can dominate wallclock time. One way to reduce the I/O footprint is to compress the floating point data, which reduces amount of data saved to the file system. In this presentation we introduce LOFS, a file system developed specifically for use in three-dimensional numerical weather models that are run on massively parallel supercomputers. LOFS utilizes the core (in-memory buffered) HDF5 driver and includes compression options including ZFP, a lossy floating point data compression algorithm. ZFP offers several mechanisms for specifying the amount of lossy compression to be applied to floating point data, including the ability to specify the maximum absolute error allowed in each compressed 3D array. We explore different maximum error tolerances in a tornado-resolving supercell thunderstorm simulation for model variables including cloud and precipitation, temperature, wind velocity and vorticity magnitude. We find that average compression ratios exceeding 20:1 in scientifically interesting regions of the simulation domain produce visually identical results to uncompressed data in visualizations and plots. Since LOFS splits the model domain across many files, compression ratios for a given error tolerance can be compared across different locations within the model domain. We find that regions of high spatial variability (which tend to be where scientifically interesting things are occurring) show the lowest compression ratios, whereas regions of the domain with little spatial variability compress

TBR2 antagonizes retinoic acid dependent neuronal differentiation by repressing Zfp423 during corticogenesis.

PubMed

Massimino, Luca; Flores-Garcia, Lisbeth; Di Stefano, Bruno; Colasante, Gaia; Icoresi-Mazzeo, Cecilia; Zaghi, Mattia; Hamilton, Bruce A; Sessa, Alessandro

2018-02-15

During cerebral cortex development, neural progenitors are required to elaborate a variety of cell differentiation signals to which they are continuously exposed. RA acid is a potent inducer of neuronal differentiation as it was found to influence cortical development. We report herein that TBR2, a transcription factor specific to Intermediate (Basal) Neural Progenitors (INPs), represses activation of the RA responsive element and expression of RA target genes in cell lines. This repressive action on RA signaling was functionally confirmed by the decrease of RA-mediated neuronal differentiation in neural stem cells stably overexpressing TBR2. In vivo mapping of RA activity in the developing cortex indicated that RA activity is detected in radial glial cells and subsequently downregulated in INPs, revealing a fine cell-type specific regulation of its signaling. Thus, TBR2 might be a molecular player in opposing RA signaling in INPs. Interestingly, this negative regulation is achieved at least in part by directly repressing the critical nuclear RA co-factor ZFP423. Indeed, we found ZFP423 to be expressed in the developing cortex and promote RA-dependent neuronal differentiation. These data indicate that TBR2 contributes to suppressing RA signaling in INPs, thereby enabling them to re-enter the cell cycle and delay neuronal differentiation. Copyright © 2018 Elsevier Inc. All rights reserved.

Multifunctional Involvement of a C2H2 Zinc Finger Protein (PbZfp) in Malaria Transmission, Histone Modification, and Susceptibility to DNA Damage Response

PubMed Central

Gopalakrishnan, Anusha M.; Aly, Ahmed S. I.; Aravind, L.

2017-01-01

ABSTRACT In sexually reproducing organisms, meiosis is an essential step responsible for generation of haploid gametes from diploid somatic cells. The quest for understanding regulatory mechanisms of meiotic recombination in Plasmodium led to identification of a gene encoding a protein that contains 11 copies of C2H2 zinc fingers (ZnF). Reverse genetic approaches were used to create Plasmodium berghei parasites either lacking expression of full-length Plasmodium berghei zinc finger protein (PbZfp) (knockout [KO]) or expressing PbZfp lacking C-terminal zinc finger region (truncated [Trunc]). Mice infected with KO parasites survived two times longer (P < 0.0001) than mice infected with wild-type (WT) parasites. In mosquito transmission experiments, the infectivity of KO and Trunc parasites was severely compromised (>95% oocyst reduction). KO parasites revealed a total lack of trimethylation of histone 3 at several lysine residues (K4, K27, and K36) without any effect on acetylation patterns (H3K9, H3K14, and H4K16). Reduced DNA damage and reduced expression of topoisomerase-like Spo11 in the KO parasites with normal Rad51 expression further suggest a functional role for PbZfp during genetic recombination that involves DNA double-strand break (DSB) formation followed by DNA repair. These finding raise the possibility of some convergent similarities of PbZfp functions to functions of mammalian PRDM9, also a C2H2 ZnF protein with histone 3 lysine 4 (H3K4) methyltransferase activity. These functions include the major role played by the latter in binding recombination hotspots in the genome during meiosis and trimethylation of the associated histones and subsequent chromatin recruitment of topoisomerase-like Spo11 to catalyze DNA DSB formation and DMC1/Rad51-mediated DNA repair and homologous recombination. PMID:28851851

Over-expression of StZFP2 in Solanum tuberosum L. var. Kennebec (potato) inhibits growth of tobacco hornworm larvae (THW, Manduca sexta L.)

USDA-ARS?s Scientific Manuscript database

Tobacco hornworm (Manduca sexta, THW) is a voracious pest of Solanaceous plants such as tomato and potato. Finding new approaches to enhance protection against this pest in potato has led to investigating transcription factors (TF) that are induced upon insect infestation. StZFP2 is a Q-type C2H2 z...

Comparative analysis of chimeric ZFP-, TALE- and Cas9-piggyBac transposases for integration into a single locus in human cells.

PubMed

Luo, Wentian; Galvan, Daniel L; Woodard, Lauren E; Dorset, Dan; Levy, Shawn; Wilson, Matthew H

2017-08-21

Integrating DNA delivery systems hold promise for many applications including treatment of diseases; however, targeted integration is needed for improved safety. The piggyBac (PB) transposon system is a highly active non-viral gene delivery system capable of integrating defined DNA segments into host chromosomes without requiring homologous recombination. We systematically compared four different engineered zinc finger proteins (ZFP), four transcription activator-like effector proteins (TALE), CRISPR associated protein 9 (SpCas9) and the catalytically inactive dSpCas9 protein fused to the amino-terminus of the transposase enzyme designed to target the hypoxanthine phosphoribosyltransferase (HPRT) gene located on human chromosome X. Chimeric transposases were evaluated for expression, transposition activity, chromatin immunoprecipitation at the target loci, and targeted knockout of the HPRT gene in human cells. One ZFP-PB and one TALE-PB chimera demonstrated notable HPRT gene targeting. In contrast, Cas9/dCas9-PB chimeras did not result in gene targeting. Instead, the HPRT locus appeared to be protected from transposon integration. Supplied separately, PB permitted highly efficient isolation of Cas9-mediated knockout of HPRT, with zero transposon integrations in HPRT by deep sequencing. In summary, these tools may allow isolation of 'targeted-only' cells, be utilized to protect a genomic locus from transposon integration, and enrich for Cas9-mutated cells. Published by Oxford University Press on behalf of Nucleic Acids Research 2017.

Regulation of trichome development in tobacco by JcZFP8, a C2H2 zinc finger protein gene from Jatropha curcas L.

PubMed

Shi, Xiaodong; Gu, Yuxi; Dai, Tingwei; Wu, Yang; Wu, Peng; Xu, Ying; Chen, Fang

2018-06-05

Trichomes are epidermal outgrowths of plant tissues that can secrete or store large quantities of secondary metabolites, which contribute to plant defense responses against stress. The use of bioengineering methods for regulating the development of trichomes and metabolism is a widely researched topic. In the present study, we demonstrate that JcZFP8, a C2H2 zinc finger protein gene from Jatropha curcas L., can regulate trichome development in transgenic tobacco. To understand the underlying mechanisms, we performed transcriptome profiling of overexpression JcZFP8 transgenic plants and wild-type tobacco. Based on the analysis of differentially expressed genes, we determined that genes of the plant hormone signal transduction pathway was significantly enriched, suggesting that these pathways were modulated in the transgenic plants. In addition, the transcript levels of the known trichome-related genes in Arabidopsis were not significantly changed, whereas CycB2 and MYB genes were differentially expressed in the transgenic plants. Despite tobacco and Arabidopsis have different types of trichomes, all the pathways were associated with C2H2 zinc finger protein genes. Our findings help us to understand the regulation of multicellular trichome formation and suggest a new metabolic engineering method for the improvement of plants. Copyright © 2018 Elsevier B.V. All rights reserved.

Expression of endogenous retroviruses is negatively regulated by the pluripotency marker Rex1/Zfp42

PubMed Central

Guallar, D.; Pérez-Palacios, R.; Climent, M.; Martínez-Abadía, I.; Larraga, A.; Fernández-Juan, M.; Vallejo, C.; Muniesa, P.; Schoorlemmer, J.

2012-01-01

Rex1/Zfp42 is a Yy1-related zinc-finger protein whose expression is frequently used to identify pluripotent stem cells. We show that depletion of Rex1 levels notably affected self-renewal of mouse embryonic stem (ES) cells in clonal assays, in the absence of evident differences in expression of marker genes for pluripotency or differentiation. By contrast, marked differences in expression of several endogenous retroviral elements (ERVs) were evident upon Rex1 depletion. We demonstrate association of REX1 to specific elements in chromatin-immunoprecipitation assays, most strongly to muERV-L and to a lower extent to IAP and musD elements. Rex1 regulates muERV-L expression in vivo, as we show altered levels upon transient gain-and-loss of Rex1 function in pre-implantation embryos. We also find REX1 can associate with the lysine-demethylase LSD1/KDM1A, suggesting they act in concert. Similar to REX1 binding to retrotransposable elements (REs) in ES cells, we also detected binding of the REX1 related proteins YY1 and YY2 to REs, although the binding preferences of the two proteins were slightly different. Altogether, we show that Rex1 regulates ERV expression in mouse ES cells and during pre-implantation development and suggest that Rex1 and its relatives have evolved as regulators of endogenous retroviral transcription. PMID:22844087

Effect of the linkers between the zinc fingers in zinc finger protein 809 on gene silencing and nuclear localization

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Ichida, Yu, E-mail: ichida-y@ncchd.go.jp; Utsunomiya, Yuko; Onodera, Masafumi

2016-03-18

Zinc finger protein 809 (ZFP809) belongs to the Kruppel-associated box-containing zinc finger protein (KRAB-ZFP) family and functions in repressing the expression of Moloney murine leukemia virus (MoMLV). ZFP809 binds to the primer-binding site (PBS)located downstream of the MoMLV-long terminal repeat (LTR) and induces epigenetic modifications at integration sites, such as repressive histone modifications and de novo DNA methylation. KRAB-ZFPs contain consensus TGEKP linkers between C2H2 zinc fingers. The phosphorylation of threonine residues within linkers leads to the inactivation of zinc finger binding to target sequences. ZFP809 also contains consensus linkers between zinc fingers. However, the function of ZFP809 linkers remainsmore » unknown. In the present study, we constructed ZFP809 proteins containing mutated linkers and examined their ability to silence transgene expression driven by MLV, binding ability to MLV PBS, and cellular localization. The results of the present study revealed that the linkers affected the ability of ZFP809 to silence transgene expression. Furthermore, this effect could be partly attributed to changes in the localization of ZFP809 proteins containing mutated linkers. Further characterization of ZFP809 linkers is required for understanding the functions and features of KRAB-ZFP-containing linkers. - Highlights: • ZFP809 has three consensus linkers between the zinc fingers. • Linkers are required for ZFP809 to silence transgene expression driven by MLV-LTR. • Linkers affect the precise nuclear localization of ZFP809.« less

An A20/AN1-type zinc finger protein modulates gibberellins and abscisic acid contents and increases sensitivity to abiotic stress in rice (Oryza sativa).

PubMed

Zhang, Ye; Lan, Hongxia; Shao, Qiaolin; Wang, Ruqin; Chen, Hui; Tang, Haijuan; Zhang, Hongsheng; Huang, Ji

2016-01-01

The plant hormones gibberellins (GA) and abscisic acid (ABA) play important roles in plant development and stress responses. Here we report a novel A20/AN1-type zinc finger protein ZFP185 involved in GA and ABA signaling in the regulation of growth and stress response. ZFP185 was constitutively expressed in various rice tissues. Overexpression of ZFP185 in rice results in a semi-dwarfism phenotype, reduced cell size, and the decrease of endogenous GA3 content. By contrast, higher GA3 content was observed in RNAi plants. The application of exogenous GA3 can fully rescue the semi-dwarfism phenotype of ZFP185 overexpressing plants, suggesting the negative role of ZFP185 in GA biosynthesis. Besides GA, overexpression of ZFP185 decreased ABA content and expression of several ABA biosynthesis-related genes. Moreover, it was found that ZFP185, unlike previously known A20/AN1-type zinc finger genes, increases sensitivity to drought, cold, and salt stresses, implying the negative role of ZFP185 in stress tolerance. ZFP185 was localized in the cytoplasm and lacked transcriptional activation potential. Our study suggests that ZFP185 regulates plant growth and stress responses by affecting GA and ABA biosynthesis in rice. © The Author 2015. Published by Oxford University Press on behalf of the Society for Experimental Biology. All rights reserved. For permissions, please email: journals.permissions@oup.com.

Zinc-finger protein-targeted gene regulation: Genomewide single-gene specificity

PubMed Central

Tan, Siyuan; Guschin, Dmitry; Davalos, Albert; Lee, Ya-Li; Snowden, Andrew W.; Jouvenot, Yann; Zhang, H. Steven; Howes, Katherine; McNamara, Andrew R.; Lai, Albert; Ullman, Chris; Reynolds, Lindsey; Moore, Michael; Isalan, Mark; Berg, Lutz-Peter; Campos, Bradley; Qi, Hong; Spratt, S. Kaye; Case, Casey C.; Pabo, Carl O.; Campisi, Judith; Gregory, Philip D.

2003-01-01

Zinc-finger protein transcription factors (ZFP TFs) can be designed to control the expression of any desired target gene, and thus provide potential therapeutic tools for the study and treatment of disease. Here we report that a ZFP TF can repress target gene expression with single-gene specificity within the human genome. A ZFP TF repressor that binds an 18-bp recognition sequence within the promoter of the endogenous CHK2 gene gives a >10-fold reduction in CHK2 mRNA and protein. This level of repression was sufficient to generate a functional phenotype, as demonstrated by the loss of DNA damage-induced CHK2-dependent p53 phosphorylation. We determined the specificity of repression by using DNA microarrays and found that the ZFP TF repressed a single gene (CHK2) within the monitored genome in two different cell types. These data demonstrate the utility of ZFP TFs as precise tools for target validation, and highlight their potential as clinical therapeutics. PMID:14514889

A novel germ cell-specific protein, SHIP1, forms a complex with chromatin remodeling activity during spermatogenesis.

PubMed

Choi, Eunyoung; Han, Cecil; Park, Inju; Lee, Boyeon; Jin, Sora; Choi, Heejin; Kim, Do Han; Park, Zee Yong; Eddy, Edward M; Cho, Chunghee

2008-12-12

To determine the mechanisms of spermatogenesis, it is essential to identify and characterize germ cell-specific genes. Here we describe a protein encoded by a novel germ cell-specific gene, Mm.290718/ZFP541, identified from the mouse spermatocyte UniGene library. The protein contains specific motifs and domains potentially involved in DNA binding and chromatin reorganization. An antibody against Mm.290718/ZFP541 revealed the existence of the protein in testicular spermatogenic cells (159 kDa) but not testicular and mature sperm. Immunostaining analysis of cells at various stages of spermatogenesis consistently showed that the protein is present in spermatocytes and round spermatids only. Transfection assays and immunofluorescence studies indicate that the protein is localized specifically in the nucleus. Proteomic analyses performed to explore the functional characteristics of Mm.290718/ZFP541 showed that the protein forms a unique complex. Other major components of the complex included histone deacetylase 1 (HDAC1) and heat-shock protein A2. Disappearance of Mm.290718/ZFP541 was highly correlated with hyperacetylation in spermatids during spermatogenesis, and specific domains of the protein were involved in the regulation of interactions and nuclear localization of HDAC1. Furthermore, we found that premature hyperacetylation, induced by an HDAC inhibitor, is associated with an alteration in the integrity of Mm.290718/ZFP541 in spermatogenic cells. Our results collectively suggest that the Mm.290718/ZFP541 complex is implicated in chromatin remodeling during spermatogenesis, and we provide further information on the previously unknown molecular mechanism. Consequently, we re-designate Mm.290718/ZFP541 as "SHIP1" representing spermatogenic cell HDAC-interacting protein 1.

Interactome analysis reveals ZNF804A, a schizophrenia risk gene, as a novel component of protein translational machinery critical for embryonic neurodevelopment

PubMed Central

Zhou, Y; Dong, F; Lanz, T A; Reinhart, V; Li, M; Liu, L; Zou, J; Xi, H S; Mao, Y

2018-01-01

Recent genome-wide association studies identified over 100 genetic loci that significantly associate with schizophrenia (SZ). A top candidate gene, ZNF804A, was robustly replicated in different populations. However, its neural functions are largely unknown. Here we show in mouse that ZFP804A, the homolog of ZNF804A, is required for normal progenitor proliferation and neuronal migration. Using a yeast two-hybrid genome-wide screen, we identified novel interacting proteins of ZNF804A. Rather than transcriptional factors, genes involved in mRNA translation are highly represented in our interactome result. ZNF804A co-fractionates with translational machinery and modulates the translational efficiency as well as the mTOR pathway. The ribosomal protein RPSA interacts with ZNF804A and rescues the migration and translational defects caused by ZNF804A knockdown. RNA immunoprecipitation–RNAseq (RIP-Seq) identified transcripts bound to ZFP804A. Consistently, ZFP804A associates with many short transcripts involved in translational and mitochondrial regulation. Moreover, among the transcripts associated with ZFP804A, a SZ risk gene, neurogranin (NRGN), is one of ZFP804A targets. Interestingly, downregulation of ZFP804A decreases NRGN expression and overexpression of NRGN can ameliorate ZFP804A-mediated migration defect. To verify the downstream targets of ZNF804A, a Duolink in situ interaction assay confirmed genes from our RIP-Seq data as the ZNF804A targets. Thus, our work uncovered a novel mechanistic link of a SZ risk gene to neurodevelopment and translational control. The interactome-driven approach here is an effective way for translating genome-wide association findings into novel biological insights of human diseases. PMID:28924186

Genetic Polymorphisms in RNA Binding Proteins Contribute to Breast Cancer Survival

PubMed Central

Upadhyay, Rohit; Sanduja, Sandhya; Kaza, Vimala; Dixon, Dan A.

2012-01-01

The RNA-binding proteins TTP and HuR control expression of numerous genes associated with breast cancer pathogenesis by regulating mRNA stability. However, the role of genetic variation in TTP (ZFP36) and HuR (ELAVL1) genes is unknown in breast cancer prognosis. A total of 251 breast cancer patients (170 Caucasians and 81 African-Americans) were enrolled and followed-up from 2001 to 2011 (or until death). Genotyping was performed for 10 SNPs in ZFP36 and 7 in ELAVL1 genes. On comparing both races with one another, significant differences were found for clinical and genetic variables. The influence of genetic polymorphisms on survival was analyzed by using Cox-regression, Kaplan-Meier analysis, and the log-rank test. Univariate (Kaplan-Meier/Cox-regression) and multivariate (Cox-regression) analysis showed that the TTP gene polymorphism ZFP36*2 A>G was significantly associated with poor prognosis of Caucasian patients (HR = 2.03; 95% CI = 1.09–3.76; P = 0.025; log-rank P = 0.022). None of the haplotypes, but presence of more than six risk genotypes in Caucasian patients, was significantly associated with poor prognosis (HR=2.42; 95% CI=1.17–4.99; P = 0.017; log-rank P = 0.007). The effect of ZFP36*2 A>G on gene expression was evaluated from patients' tissue samples. Both TTP mRNA and protein expression was significantly decreased in ZFP36*2 G allele carriers compared to A allele homozygotes. Conversely, upregulation of the TTP-target gene COX-2 was observed ZFP36*2 G allele carriers. Through its ability to attenuate TTP gene expression, the ZFP36*2 A>G gene polymorphism has appeared as a novel prognostic breast cancer marker in Caucasian patients. PMID:22907529

DNA Origami Scaffolds as Templates for Functional Tetrameric Kir3 K+ Channels.

PubMed

Kurokawa, Tatsuki; Kiyonaka, Shigeki; Nakata, Eiji; Endo, Masayuki; Koyama, Shohei; Mori, Emiko; Tran, Nam Ha; Dinh, Huyen; Suzuki, Yuki; Hidaka, Kumi; Kawata, Masaaki; Sato, Chikara; Sugiyama, Hiroshi; Morii, Takashi; Mori, Yasuo

2018-03-01

In native systems, scaffolding proteins play important roles in assembling proteins into complexes to transduce signals. This concept is yet to be applied to the assembly of functional transmembrane protein complexes in artificial systems. To address this issue, DNA origami has the potential to serve as scaffolds that arrange proteins at specific positions in complexes. Herein, we report that Kir3 K + channel proteins are assembled through zinc-finger protein (ZFP)-adaptors at specific locations on DNA origami scaffolds. Specific binding of the ZFP-fused Kir3 channels and ZFP-based adaptors on DNA origami were confirmed by atomic force microscopy and gel electrophoresis. Furthermore, the DNA origami with ZFP binding sites nearly tripled the K + channel current activity elicited by heterotetrameric Kir3 channels in HEK293T cells. Thus, our method provides a useful template to control the oligomerization states of membrane protein complexes in vitro and in living cells. © 2018 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

An Atypical Late Embryogenesis Abundant Protein OsLEA5 Plays a Positive Role in ABA-Induced Antioxidant Defense in Oryza sativa L.

PubMed

Huang, Liping; Zhang, MengYao; Jia, Jing; Zhao, Xixi; Huang, Xingxiu; Ji, E; Ni, Lan; Jiang, Mingyi

2018-05-01

OsLEA5 acts as a co-regulator of a transcriptional fact ZFP36 to enhance the expression and the activity of ascorbate peroxidase OsAPX1 to regulate seed germination in rice, but it it unknown whether OsLEA5 is also crucial in plant seedlings under stress conditions. To determine this, we generated OsLEA5 overexpression and knockdown rice plants. We found that overexpression of OsLEA5 in rice plants enhanced the tolerance to drought and salt stress; in contrast, an RNA interference (RNAi) mutant of OsLEA5 rice plants was more sensitive to drought and salinity. Further investigation found that various stimuli and ABA could induce OsLEA5 expression, and OsLEA5 acted downstream of ZFP36 to be involved in ABA-induced generation of hydrogen peroxide (H2O2), and the regulation of the expression and the activities of antioxidant defense enzymes in plants leaves, and OsLEA5 contributed to stabilize ZFP36. Additionally, OsLEA5 participates in the accumulation of ABA by up-regulating ABA biosynthesis genes and down-regulating ABA metabolism genes. Moreover, we found that two homologs of OsLEA5 (5C700, short for Os05g0526700; and 5C300, short for Os05g0584300) which were induced by ABA also interacted with ZFP36 separately; interestingly, the nuclear-located 5C700 could also act as a co-activator of ZFP36 to modulate OsAPX1, while 5C300 which was down-regulated by ABA induction acted as an ABA-induced inhibitor of ZFP36 to regulate OsAPX1. Hence, our conclusion is that OsLEA5 participates in the ABA-mediated antioxidant defense to function in drought and salt stress response in rice, and the 5C subgroup of LEAs contribute by acting as co-regulators of the transcription factor ZFP36.

Translation repression via modulation of the cytoplasmic poly(A)-binding protein in the inflammatory response

PubMed Central

Zhang, Xu; Chen, Xiaoli; Liu, Qiuying; Zhang, Shaojie; Hu, Wenqian

2017-01-01

Gene expression is precisely regulated during the inflammatory response to control infection and limit the detrimental effects of inflammation. Here, we profiled global mRNA translation dynamics in the mouse primary macrophage-mediated inflammatory response and identified hundreds of differentially translated mRNAs. These mRNAs’ 3’UTRs have enriched binding motifs for several RNA-binding proteins, which implies extensive translational regulatory networks. We characterized one such protein, Zfp36, as a translation repressor. Using primary macrophages from a Zfp36-V5 epitope tagged knock-in mouse generated by CRISPR/Cas9-mediated genome editing, we found that the endogenous Zfp36 directly interacts with the cytoplasmic poly(A)-binding protein. Importantly, this interaction is required for the translational repression of Zfp36’s target mRNAs in resolving inflammation. Altogether, these results uncovered critical roles of translational regulations in controlling appropriate gene expression during the inflammatory response and revealed a new biologically relevant molecular mechanism of translational repression via modulating the cytoplasmic poly(A)-binding protein. DOI: http://dx.doi.org/10.7554/eLife.27786.001 PMID:28635594

A Conserved PHD Finger Protein and Endogenous RNAi Modulate Insulin Signaling in Caenorhabditis elegans

PubMed Central

Hoersch, Sebastian; Jensen, Morten B.; Kawli, Trupti; Kennedy, Lisa M.; Chavez, Violeta; Tan, Man-Wah; Lieb, Jason D.; Grishok, Alla

2011-01-01

Insulin signaling has a profound effect on longevity and the oxidative stress resistance of animals. Inhibition of insulin signaling results in the activation of DAF-16/FOXO and SKN-1/Nrf transcription factors and increased animal fitness. By studying the biological functions of the endogenous RNA interference factor RDE-4 and conserved PHD zinc finger protein ZFP-1 (AF10), which regulate overlapping sets of genes in Caenorhabditis elegans, we identified an important role for these factors in the negative modulation of transcription of the insulin/PI3 signaling-dependent kinase PDK-1. Consistently, increased expression of pdk-1 in zfp-1 and rde-4 mutants contributed to their reduced lifespan and sensitivity to oxidative stress and pathogens due to the reduction in the expression of DAF-16 and SKN-1 targets. We found that the function of ZFP-1 in modulating pdk-1 transcription was important for the extended lifespan of the age-1(hx546) reduction-of-function PI3 kinase mutant, since the lifespan of the age-1; zfp-1 double mutant strain was significantly shorter compared to age-1(hx546). We further demonstrate that overexpression of ZFP-1 caused an increased resistance to oxidative stress in a DAF-16–dependent manner. Our findings suggest that epigenetic regulation of key upstream signaling components in signal transduction pathways through chromatin and RNAi may have a large impact on the outcome of signaling and expression of numerous downstream genes. PMID:21980302

A conserved PHD finger protein and endogenous RNAi modulate insulin signaling in Caenorhabditis elegans.

PubMed

Mansisidor, Andres R; Cecere, Germano; Hoersch, Sebastian; Jensen, Morten B; Kawli, Trupti; Kennedy, Lisa M; Chavez, Violeta; Tan, Man-Wah; Lieb, Jason D; Grishok, Alla

2011-09-01

Insulin signaling has a profound effect on longevity and the oxidative stress resistance of animals. Inhibition of insulin signaling results in the activation of DAF-16/FOXO and SKN-1/Nrf transcription factors and increased animal fitness. By studying the biological functions of the endogenous RNA interference factor RDE-4 and conserved PHD zinc finger protein ZFP-1 (AF10), which regulate overlapping sets of genes in Caenorhabditis elegans, we identified an important role for these factors in the negative modulation of transcription of the insulin/PI3 signaling-dependent kinase PDK-1. Consistently, increased expression of pdk-1 in zfp-1 and rde-4 mutants contributed to their reduced lifespan and sensitivity to oxidative stress and pathogens due to the reduction in the expression of DAF-16 and SKN-1 targets. We found that the function of ZFP-1 in modulating pdk-1 transcription was important for the extended lifespan of the age-1(hx546) reduction-of-function PI3 kinase mutant, since the lifespan of the age-1; zfp-1 double mutant strain was significantly shorter compared to age-1(hx546). We further demonstrate that overexpression of ZFP-1 caused an increased resistance to oxidative stress in a DAF-16-dependent manner. Our findings suggest that epigenetic regulation of key upstream signaling components in signal transduction pathways through chromatin and RNAi may have a large impact on the outcome of signaling and expression of numerous downstream genes.

Downregulation of the glucocorticoid-induced leucine zipper (GILZ) promotes vascular inflammation.

PubMed

Hahn, Rebecca T; Hoppstädter, Jessica; Hirschfelder, Kerstin; Hachenthal, Nina; Diesel, Britta; Kessler, Sonja M; Huwer, Hanno; Kiemer, Alexandra K

2014-06-01

Glucocorticoid-induced leucine zipper (GILZ) represents an anti-inflammatory mediator, whose downregulation has been described in various inflammatory processes. Aim of our study was to decipher the regulation of GILZ in vascular inflammation. Degenerated aortocoronary saphenous vein bypass grafts (n = 15), which exhibited inflammatory cell activation as determined by enhanced monocyte chemoattractrant protein 1 (MCP-1, CCL2) and Toll-like receptor 2 (TLR2) expression, showed significantly diminished GILZ protein and mRNA levels compared to healthy veins (n = 23). GILZ was also downregulated in human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) and macrophages upon treatment with the inflammatory cytokine TNF-α in a tristetraprolin (ZFP36, TTP)- and p38 MAPK-dependent manner. To assess the functional implications of decreased GILZ expression, we determined NF-κB activation after GILZ knockdown by siRNA and found that NF-κB activity and inflammatory gene expression were significantly enhanced. Importantly, ZFP36 is induced in TNF-α-activated HUVEC as well as in degenerated vein bypasses. When atheroprotective laminar shear stress was employed, GILZ levels in HUVEC increased on mRNA and protein level. Laminar flow also counteracted TNF-α-induced ZFP36 expression and GILZ downregulation. MAP kinase phosphatase 1 (MKP-1, DUSP1), a negative regulator of ZFP36 expression, was distinctly upregulated under laminar shear stress conditions and downregulated in degenerated vein bypasses. Our data show a diminished expression of the anti-inflammatory mediator GILZ in the inflamed vasculature and indicate that GILZ downregulation requires the mRNA binding protein ZFP36. We suggest that reduced GILZ levels play a role in cardiovascular disease. Copyright © 2014 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

RNA interference and retinoblastoma-related genes are required for repression of endogenous siRNA targets in Caenorhabditis elegans.

PubMed

Grishok, Alla; Hoersch, Sebastian; Sharp, Phillip A

2008-12-23

In Caenorhabditis elegans, a vast number of endogenous short RNAs corresponding to thousands of genes have been discovered recently. This finding suggests that these short interfering RNAs (siRNAs) may contribute to regulation of many developmental and other signaling pathways in addition to silencing viruses and transposons. Here, we present a microarray analysis of gene expression in RNA interference (RNAi)-related mutants rde-4, zfp-1, and alg-1 and the retinoblastoma (Rb) mutant lin-35. We found that a component of Dicer complex RDE-4 and a chromatin-related zinc finger protein ZFP-1, not implicated in endogenous RNAi, regulate overlapping sets of genes. Notably, genes a) up-regulated in the rde-4 and zfp-1 mutants and b) up-regulated in the lin-35(Rb) mutant, but not the down-regulated genes are highly represented in the set of genes with corresponding endogenous siRNAs (endo-siRNAs). Our study suggests that endogenous siRNAs cooperate with chromatin factors, either C. elegans ortholog of acute lymphoblastic leukemia-1 (ALL-1)-fused gene from chromosome 10 (AF10), ZFP-1, or tumor suppressor Rb, to regulate overlapping sets of genes and predicts a large role for RNAi-based chromatin silencing in control of gene expression in C. elegans.

RNA interference and retinoblastoma-related genes are required for repression of endogenous siRNA targets in Caenorhabditis elegans

PubMed Central

Grishok, Alla; Hoersch, Sebastian; Sharp, Phillip A.

2008-01-01

In Caenorhabditis elegans, a vast number of endogenous short RNAs corresponding to thousands of genes have been discovered recently. This finding suggests that these short interfering RNAs (siRNAs) may contribute to regulation of many developmental and other signaling pathways in addition to silencing viruses and transposons. Here, we present a microarray analysis of gene expression in RNA interference (RNAi)-related mutants rde-4, zfp-1, and alg-1 and the retinoblastoma (Rb) mutant lin-35. We found that a component of Dicer complex RDE-4 and a chromatin-related zinc finger protein ZFP-1, not implicated in endogenous RNAi, regulate overlapping sets of genes. Notably, genes a) up-regulated in the rde-4 and zfp-1 mutants and b) up-regulated in the lin-35(Rb) mutant, but not the down-regulated genes are highly represented in the set of genes with corresponding endogenous siRNAs (endo-siRNAs). Our study suggests that endogenous siRNAs cooperate with chromatin factors, either C. elegans ortholog of acute lymphoblastic leukemia-1 (ALL-1)-fused gene from chromosome 10 (AF10), ZFP-1, or tumor suppressor Rb, to regulate overlapping sets of genes and predicts a large role for RNAi-based chromatin silencing in control of gene expression in C. elegans. PMID:19073934

Improvement of acetic acid tolerance of Saccharomyces cerevisiae using a zinc-finger-based artificial transcription factor and identification of novel genes involved in acetic acid tolerance.

PubMed

Ma, Cui; Wei, Xiaowen; Sun, Cuihuan; Zhang, Fei; Xu, Jianren; Zhao, Xinqing; Bai, Fengwu

2015-03-01

Acetic acid is present in cellulosic hydrolysate as a potent inhibitor, and the superior acetic acid tolerance of Saccharomyces cerevisiae ensures good cell viability and efficient ethanol production when cellulosic raw materials are used as substrates. In this study, a mutant strain of S. cerevisiae ATCC4126 (Sc4126-M01) with improved acetic acid tolerance was obtained through screening strains transformed with an artificial zinc finger protein transcription factor (ZFP-TF) library. Further analysis indicated that improved acetic acid tolerance was associated with improved catalase (CAT) activity. The ZFP coding sequence associated with the improved phenotype was identified, and real-time RT-PCR analysis revealed that three of the possible genes involved in the enhanced acetic acid tolerance regulated by this ZFP-TF, namely YFL040W, QDR3, and IKS1, showed decreased transcription levels in Sc4126-M01 in the presence of acetic acid, compared to those in the control strain. Sc4126-M01 mutants having QDR3 and IKS1 deletion (ΔQDR3 and ΔIKS1) exhibited higher acetic acid tolerance than the wild-type strain under acetic acid treatment. Glucose consumption rate and ethanol productivity in the presence of 5 g/L acetic acid were improved in the ΔQDR3 mutant compared to the wild-type strain. Our studies demonstrated that the synthetic ZFP-TF library can be used to improve acetic acid tolerance of S. cerevisiae and that the employment of an artificial transcription factor can facilitate the exploration of novel functional genes involved in stress tolerance of S. cerevisiae.

Transcriptional activation of the suppressor of cytokine signaling-3 (SOCS-3) gene via STAT3 is increased in F9 REX1 (ZFP-42) knockout teratocarcinoma stem cells relative to wild-type cells.

PubMed

Xu, Juliana; Sylvester, Renia; Tighe, Ann P; Chen, Siming; Gudas, Lorraine J

2008-03-14

Rex1 (Zfp42), first identified as a gene that is transcriptionally repressed by retinoic acid (RA), encodes a zinc finger transcription factor expressed at high levels in F9 teratocarcinoma stem cells, embryonic stem cells, and other stem cells. Loss of both alleles of Rex1 by homologous recombination alters the RA-induced differentiation of F9 cells, a model of pluripotent embryonic stem cells. We identified Suppressor of Cytokine Signaling-3 (SOCS-3) as a gene that exhibits greatly increased transcriptional activation in RA, cAMP, and theophylline (RACT)-treated F9 Rex1(-/-) cells (approximately 25-fold) as compared to wild-type (WT) cells ( approximately 2.5-fold). By promoter deletion, mutation, and transient transfection analyses, we have shown that this transcriptional increase is mediated by the STAT3 DNA-binding elements located between -99 to -60 in the SOCS-3 promoter. Overexpression of STAT3 dominant-negative mutants greatly diminishes this SOCS-3 transcriptional increase in F9 Rex1(-/-) cells. This increase in SOCS-3 transcription is associated with a four- to fivefold higher level of tyrosine-phosphorylated STAT3 in the RACT-treated F9 Rex1(-/-) cells as compared to WT. Dominant-negative Src tyrosine kinase, Jak2, and protein kinase A partially reduce the transcriptional activation of the SOCS 3 gene in RACT-treated F9 Rex1 null cells. In contrast, parathyroid hormone peptide enhances the effect of RA in F9 Rex1(-/-) cells, but not in F9 WT. Thus, Rex1, which is highly expressed in stem cells, inhibits signaling via the Janus kinase (JAK)/signal transducer and activator of transcription (STAT) pathway, thereby modulating the differentiation of F9 cells.

Anti-inflammatory genes associated with multiple sclerosis: a gene expression study.

PubMed

Perga, S; Montarolo, F; Martire, S; Berchialla, P; Malucchi, S; Bertolotto, A

2015-02-15

Multiple sclerosis (MS) is an autoimmune inflammatory disease of the central nervous system caused by a complex interaction between multiple genes and environmental factors. HLA region is the strongest susceptibility locus, but recent huge genome-wide association studies identified new susceptibility genes. Among these, BACH2, PTGER4, RGS1 and ZFP36L1 were highlighted. Here, a gene expression analysis revealed that three of them, namely BACH2, PTGER4 and ZFP36L1, are down-regulated in MS patients' blood cells compared to healthy subjects. Interestingly, all these genes are involved in the immune system regulation with predominant anti-inflammatory role and their reduction could predispose to MS development. Copyright © 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

Regulation of the mouse Treacher Collins syndrome homolog (Tcof1) promoter through differential repression of constitutive expression.

PubMed

Shows, Kathryn H; Shiang, Rita

2008-11-01

Treacher Collins syndrome is an autosomal-dominant mandibulofacial dysostosis caused by haploinsufficiency of the TCOF1 gene product treacle. Mouse Tcof1 protein is approximately 61% identical and 71% similar to treacle, and heterozygous knockout of Tcof1 causes craniofacial malformation. Tcof1 expression is high in developing neural crest, but much lower in other tissues. To investigate this dual regulation, highly conserved regions upstream of TCOF1 homologs were tested through deletion and mutation reporter assays, and conserved predicted transcription factor binding sites were assessed through chromatin binding studies. Assays were performed in mouse P19 embryonic carcinoma cells and in HEK293 cells to determine differential activation in cell types at different stages of differentiation. Binding of Cebpb, Zfp161, and Sp1 transcription factors was specific to the Tcof1 regulatory region in P19 cells. The Zfp161 binding site demonstrated P19 cell-specific repression, while the Sp1/Sp3 candidate site demonstrated HEK293 cell-specific activation. Moreover, presence of c-myb and Zfp161 transcripts was specific to P19 cells. A minimal promoter fragment from -253 to +43 bp directs constitutive expression in both cell types, and dual regulation of Tcof1 appears to be through differential repression of this minimal promoter. The CpG island at the transcription start site remains unmethylated in P19 cells, 11.5 dpc mouse embryonic tissue, and adult mouse ear, which supports constitutive activation of the Tcof1 promoter.

Regulation of the Mouse Treacher Collins Syndrome Homolog (Tcof1) Promoter Through Differential Repression of Constitutive Expression

PubMed Central

Shiang, Rita

2008-01-01

Treacher Collins syndrome is an autosomal-dominant mandibulofacial dysostosis caused by haploinsufficiency of the TCOF1 gene product treacle. Mouse Tcof1 protein is approximately 61% identical and 71% similar to treacle, and heterozygous knockout of Tcof1 causes craniofacial malformation. Tcof1 expression is high in developing neural crest, but much lower in other tissues. To investigate this dual regulation, highly conserved regions upstream of TCOF1 homologs were tested through deletion and mutation reporter assays, and conserved predicted transcription factor binding sites were assessed through chromatin binding studies. Assays were performed in mouse P19 embryonic carcinoma cells and in HEK293 cells to determine differential activation in cell types at different stages of differentiation. Binding of Cebpb, Zfp161, and Sp1 transcription factors was specific to the Tcof1 regulatory region in P19 cells. The Zfp161 binding site demonstrated P19 cell–specific repression, while the Sp1/Sp3 candidate site demonstrated HEK293 cell–specific activation. Moreover, presence of c-myb and Zfp161 transcripts was specific to P19 cells. A minimal promoter fragment from −253 to +43 bp directs constitutive expression in both cell types, and dual regulation of Tcof1 appears to be through differential repression of this minimal promoter. The CpG island at the transcription start site remains unmethylated in P19 cells, 11.5 dpc mouse embryonic tissue, and adult mouse ear, which supports constitutive activation of the Tcof1 promoter. PMID:18771418

Stress-Responsive Mitogen-Activated Protein Kinases Interact with the EAR Motif of a Poplar Zinc Finger Protein and Mediate Its Degradation through the 26S Proteasome1[W][OA

PubMed Central

Hamel, Louis-Philippe; Benchabane, Meriem; Nicole, Marie-Claude; Major, Ian T.; Morency, Marie-Josée; Pelletier, Gervais; Beaudoin, Nathalie; Sheen, Jen; Séguin, Armand

2011-01-01

Mitogen-activated protein kinases (MAPKs) contribute to the establishment of plant disease resistance by regulating downstream signaling components, including transcription factors. In this study, we identified MAPK-interacting proteins, and among the newly discovered candidates was a Cys-2/His-2-type zinc finger protein named PtiZFP1. This putative transcription factor belongs to a family of transcriptional repressors that rely on an ERF-associated amphiphilic repression (EAR) motif for their repression activity. Amino acids located within this repression motif were also found to be essential for MAPK binding. Close examination of the primary protein sequence revealed a functional bipartite MAPK docking site that partially overlaps with the EAR motif. Transient expression assays in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) protoplasts suggest that MAPKs promote PtiZFP1 degradation through the 26S proteasome. Since features of the MAPK docking site are conserved among other EAR repressors, our study suggests a novel mode of defense mechanism regulation involving stress-responsive MAPKs and EAR repressors. PMID:21873571

A Method for Estimating Zero-Flow Pressure and Intracranial Pressure

PubMed Central

Caren, Marzban; Paul, Raymond Illian; David, Morison; Anne, Moore; Michel, Kliot; Marek, Czosnyka; Pierre, Mourad

2012-01-01

Background It has been hypothesized that critical closing pressure of cerebral circulation, or zero-flow pressure (ZFP), can estimate intracranial pressure (ICP). One ZFP estimation method employs extrapolation of arterial blood pressure versus blood-flow velocity. The aim of this study is to improve ICP predictions. Methods Two revisions are considered: 1) The linear model employed for extrapolation is extended to a nonlinear equation, and 2) the parameters of the model are estimated by an alternative criterion (not least-squares). The method is applied to data on transcranial Doppler measurements of blood-flow velocity, arterial blood pressure, and ICP, from 104 patients suffering from closed traumatic brain injury, sampled across the United States and England. Results The revisions lead to qualitative (e.g., precluding negative ICP) and quantitative improvements in ICP prediction. In going from the original to the revised method, the ±2 standard deviation of error is reduced from 33 to 24 mm Hg; the root-mean-squared error (RMSE) is reduced from 11 to 8.2 mm Hg. The distribution of RMSE is tighter as well; for the revised method the 25th and 75th percentiles are 4.1 and 13.7 mm Hg, respectively, as compared to 5.1 and 18.8 mm Hg for the original method. Conclusions Proposed alterations to a procedure for estimating ZFP lead to more accurate and more precise estimates of ICP, thereby offering improved means of estimating it noninvasively. The quality of the estimates is inadequate for many applications, but further work is proposed which may lead to clinically useful results. PMID:22824923

Impaired preadipocyte differentiation into adipocytes in subcutaneous abdominal adipose of PCOS-like female rhesus monkeys.

PubMed

Keller, Erica; Chazenbalk, Gregorio D; Aguilera, Paul; Madrigal, Vanessa; Grogan, Tristan; Elashoff, David; Dumesic, Daniel A; Abbott, David H

2014-07-01

Metabolic characteristics of polycystic ovary syndrome women and polycystic ovary syndrome-like, prenatally androgenized (PA) female monkeys worsen with age, with altered adipogenesis of sc abdominal adipose potentially contributing to age-related adverse effects on metabolism. This study examines whether adipocyte morphology and gene expression in sc abdominal adipose differ between late reproductive-aged PA female rhesus monkeys compared with age-matched controls (C). Subcutaneous abdominal adipose of both groups was obtained for histological imaging and mRNA determination of zinc finger protein 423 (Zfp423) as a marker of adipose stem cell commitment to preadipocytes, and CCAAT/enhancer binding protein (C/EBP)α/peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)δ as well as C/EBPα/PPARγ as respective markers of early- and late-stage differentiation of preadipocytes to adipocytes. In all females combined, serum testosterone (T) levels positively correlated with fasting serum levels of total free fatty acid (r(2) = 0.73, P < .002). PA females had a greater population of small adipocytes vs C (P < .001) in the presence of increased Zfp423 (P < .025 vs C females) and decreased C/EBPα (P < .003, vs C females) mRNA expression. Moreover, Zfp423 mRNA expression positively correlated with circulating total free fatty acid levels during iv glucose tolerance testing (P < .004, r(2) = 0.66), whereas C/EBPα mRNA expression negatively correlated with serum T levels (P < .02, r(2) = 0.43). Gene expression of PPARδ and PPARγ were comparable between groups (P = .723 and P = .18, respectively). Early-to-mid gestational T excess in female rhesus monkeys impairs adult preadipocyte differentiation to adipocytes in sc abdominal adipose and may constrain the ability of this adipose depot to safely store fat with age.

Immunosuppressive potential of bardoxolone methyl using a modified murine local lymph node assay (LLNA).

PubMed

Kitsukawa, Mika; Tsuchiyama, Hiromi; Maeda, Akihisa; Oshida, Keiyu; Miyamoto, Yohei

2014-08-01

2-Cyano-3, 12-dioxooleana-1, 9-dien-28-oic acid methyl ester (CDDO-Me; bardoxolone methyl) is one of the synthetic oleanane triterpenoids (SOs). It is known that it is the strongest Nrf2/ARE signaling inducer of SOs and slightly inhibits immune response. Little was known about the immunomodulatory action of CDDO-Me in vivo. We assessed its immunosuppressive potential by using the modified mouse lymph node assay (LLNA) including immunosuppression-related gene expression analysis. In the modified LLNA, CDDO-Me showed a significant decrease in lymph node weight and changes in expressions of the immunosuppression-related genes, Zfp459 and Fmo2. It has been already reported that a decrease in lymph node weight was induced by several types of immunosuppressive chemicals such as calcineurin inhibitors, antimetabolites, steroids, and alkylators. In addition, changes in Zfp459 and Fmo2 expression was reported in response after only treatment of antimetabolites. From these results, CDDO-Me is considered to have an immunosuppressive action and similar mechanism to antimetabolites.

Identification of genes mediating thyroid hormone action in the developing mouse cerebellum.

PubMed

Takahashi, Masaki; Negishi, Takayuki; Tashiro, Tomoko

2008-02-01

Despite the indispensable role thyroid hormone (TH) plays in brain development, only a small number of genes have been identified to be directly regulated by TH and its precise mechanism of action remains largely unknown, partly because most of the previous studies have been carried out at postnatal day 15 or later. In the present study, we screened for TH-responsive genes in the developing mouse cerebellum at postnatal day 4 when morphological alterations because of TH status are not apparent. Among the new candidate genes selected by comparing gene expression profiles of experimentally hypothyroid, hypothyroid with postnatal thyroxine replacement, and control animals using oligoDNA microarrays, six genes were confirmed by real-time PCR to be positively (orc1l, galr3, sort1, nlgn3, cdk5r2, and zfp367) regulated by TH. Among these, sort1, cdk5r2, and zfp367 were up-regulated already at 1 h after a single injection of thyroxine to the hypothyroid or control animal, suggesting them to be possible primary targets of the hormone. Cell proliferation and apoptosis examined by BrdU incorporation and terminal deoxynucleotide transferase-mediated dUTP nick-end labeling assay revealed that hypothyroidism by itself did not enhance apoptosis at this stage, but rather increased cell survival, possibly through regulation of these newly identified genes.

Dietary vitamin A impacts DNA methylation patterns of adipogenesis-related genes in suckling rats.

PubMed

Arreguín, A; Ribot, J; Mušinović, H; von Lintig, J; Palou, A; Bonet, M L

2018-05-11

We previously showed that vitamin A supplementation in early life impacts white adipose tissue (WAT) biology. We here studied the vitamin's effects on DNA methylation of genes crucial for WAT cell development, determination and metabolism. CpG promoter methylation and mRNA expression of Pparg, Zfp423, Pcna, and Rbp4 was compared in inguinal WAT of 21-day-old rats supplemented during the suckling period with vehicle (controls) or an emulsion of vitamin A as retinyl ester (RE) or β-carotene (BC). The methylation profile of promoters was affected by vitamin A supplementation with pronounced differences between the RE and BC groups. In the RE group, hypermethylation of the Rbp4 (at multiple CpGs) and the Pparg2 (at a specific CpG) promoters and hypomethylation of the Pcna promoter (at multiple CpGs) was observed, together with inverse changes in gene expression levels. In the BC group, hypomethylation of the Rbp4 and hypermethylation of the Pcna promoter at distinct CpGs was observed, with no effects on gene expression. In both supplemention groups, hypomethylation and increased expression was found for Zfp423. Thus, modest vitamin A supplementation in early postnatal life impacts methylation marks in developing WAT. Differential epigenetic effects of RE and BC in early life may affect adipose tissue programming activity. Copyright © 2018 Elsevier Inc. All rights reserved.

Early molecular events during retinoic acid induced differentiation of neuromesodermal progenitors

PubMed Central

Cunningham, Thomas J.; Colas, Alexandre

2016-01-01

ABSTRACT Bipotent neuromesodermal progenitors (NMPs) residing in the caudal epiblast drive coordinated body axis extension by generating both posterior neuroectoderm and presomitic mesoderm. Retinoic acid (RA) is required for body axis extension, however the early molecular response to RA signaling is poorly defined, as is its relationship to NMP biology. As endogenous RA is first seen near the time when NMPs appear, we used WNT/FGF agonists to differentiate embryonic stem cells to NMPs which were then treated with a short 2-h pulse of 25 nM RA or 1 µM RA followed by RNA-seq transcriptome analysis. Differential expression analysis of this dataset indicated that treatment with 25 nM RA, but not 1 µM RA, provided physiologically relevant findings. The 25 nM RA dataset yielded a cohort of previously known caudal RA target genes including Fgf8 (repressed) and Sox2 (activated), plus novel early RA signaling targets with nearby conserved RA response elements. Importantly, validation of top-ranked genes in vivo using RA-deficient Raldh2−/− embryos identified novel examples of RA activation (Nkx1-2, Zfp503, Zfp703, Gbx2, Fgf15, Nt5e) or RA repression (Id1) of genes expressed in the NMP niche or progeny. These findings provide evidence for early instructive and permissive roles of RA in controlling differentiation of NMPs to neural and mesodermal lineages. PMID:27793834

Color transitions in coral's fluorescent proteins by site-directed mutagenesis

PubMed Central

Gurskaya, Nadya G; Savitsky, Alexander P; Yanushevich, Yurii G; Lukyanov, Sergey A; Lukyanov, Konstantin A

2001-01-01

Background Green Fluorescent Protein (GFP) cloned from jellyfish Aequorea victoria and its homologs from corals Anthozoa have a great practical significance as in vivo markers of gene expression. Also, they are an interesting puzzle of protein science due to an unusual mechanism of chromophore formation and diversity of fluorescent colors. Fluorescent proteins can be subdivided into cyan (~ 485 nm), green (~ 505 nm), yellow (~ 540 nm), and red (>580 nm) emitters. Results Here we applied site-directed mutagenesis in order to investigate the structural background of color variety and possibility of shifting between different types of fluorescence. First, a blue-shifted mutant of cyan amFP486 was generated. Second, it was established that cyan and green emitters can be modified so as to produce an intermediate spectrum of fluorescence. Third, the relationship between green and yellow fluorescence was inspected on closely homologous green zFP506 and yellow zFP538 proteins. The following transitions of colors were performed: yellow to green; yellow to dual color (green and yellow); and green to yellow. Fourth, we generated a mutant of cyan emitter dsFP483 that demonstrated dual color (cyan and red) fluorescence. Conclusions Several amino acid substitutions were found to strongly affect fluorescence maxima. Some positions primarily found by sequence comparison were proved to be crucial for fluorescence of particular color. These results are the first step towards predicting the color of natural GFP-like proteins corresponding to newly identified cDNAs from corals. PMID:11459517

Custom-Designed Molecular Scissors for Site-Specific Manipulation of the Plant and Mammalian Genomes

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kandavelou, Karthikeyan; Chandrasegaran, Srinivasan

Zinc finger nucleases (ZFNs) are custom-designed molecular scissors, engineered to cut at specific DNA sequences. ZFNs combine the zinc finger proteins (ZFPs) with the nonspecific cleavage domain of the FokI restriction enzyme. The DNA-binding specificity of ZFNs can be easily altered experimentally. This easy manipulation of the ZFN recognition specificity enables one to deliver a targeted double-strand break (DSB) to a genome. The targeted DSB stimulates local gene targeting by several orders of magnitude at that specific cut site via homologous recombination (HR). Thus, ZFNs have become an important experimental tool to make site-specific and permanent alterations to genomes of not only plants and mammals but also of many other organisms. Engineering of custom ZFNs involves many steps. The first step is to identify a ZFN site at or near the chosen chromosomal target within the genome to which ZFNs will bind and cut. The second step is to design and/or select various ZFP combinations that will bind to the chosen target site with high specificity and affinity. The DNA coding sequence for the designed ZFPs are then assembled by polymerase chain reaction (PCR) using oligonucleotides. The third step is to fuse the ZFP constructs to the FokI cleavage domain. The ZFNs are then expressed as proteins by using the rabbit reticulocyte in vitro transcription/translation system and the protein products assayed for their DNA cleavage specificity.

The genomic landscape of pediatric and young adult T-lineage acute lymphoblastic leukemia | Office of Cancer Genomics

Cancer.gov

Genetic alterations that activate NOTCH1 signaling and T cell transcription factors, coupled with inactivation of the INK4/ARF tumor suppressors, are hallmarks of T-lineage acute lymphoblastic leukemia (T-ALL), but detailed genome-wide sequencing of large T-ALL cohorts has not been carried out. Using integrated genomic analysis of 264 T-ALL cases, we identified 106 putative driver genes, half of which had not previously been described in childhood T-ALL (for example, CCND3, CTCF, MYB, SMARCA4, ZFP36L2 and MYCN).

Einführung in die Technische Chemie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Behr, Arno; Agar, David W.; Jörissen, Jakob

Die "Technische Chemie" ist ein Lehrfach an Universitäten und Hochschulen. Nach dem die Studierenden der Chemie in den ersten Semestern ihres Studiums ausrei chen de theoretische Kenntnisse in Allgemeiner, Anorganischer, Organischer und Physikalischer Chemie erlangt haben, soll die Technische Chemie einen Blick auf die praktische Anwendung dieser Naturwissenschaft in unserer Wirtschaft lenken. Es gibt keine "biologische Industrie", "physikalische Industrie" oder "mathematische Industrie", wohl aber seit über 150 Jahren eine "chemische Industrie", die in dieser lan gen Zeit zahlreiche chemische Prozesse entwickelt und dazu vielfältige Methoden erarbeitet hat. Das Lehrfach Technische Chemie gibt einen Überblick über diese Pro zesse und Methoden und erleichtert dadurch den Schritt von der Universität zur be ruflichen Praxis.

Genome-Wide Survey and Expression Profiling of CCCH-Zinc Finger Family Reveals a Functional Module in Macrophage Activation

PubMed Central

Liang, Jian; Song, Wenjun; Tromp, Gail; Kolattukudy, Pappachan E.; Fu, Mingui

2008-01-01

Previously, we have identified a novel CCCH zinc finger protein family as negative regulators of macrophage activation. To gain an overall insight into the entire CCCH zinc finger gene family and to evaluate their potential role in macrophage activation, here we performed a genome-wide survey of CCCH zinc finger genes in mouse and human. Totally 58 CCCH zinc finger genes in mouse and 55 in human were identified and most of them have not been reported previously. Phylogenetic analysis revealed that the mouse CCCH family was divided into 6 groups. Meanwhile, we employed quantitative real-time PCR to profile their tissue expression patterns in adult mice. Clustering analysis showed that most of CCCH genes were broadly expressed in all of tissues examined with various levels. Interestingly, several CCCH genes Mbnl3, Zfp36l2, Zfp36, Zc3h12a, Zc3h12d, Zc3h7a and Leng9 were enriched in macrophage-related organs such as thymus, spleen, lung, intestine and adipose. Consistently, a comprehensive assessment of changes in expression of the 58 members of the mouse CCCH family during macrophage activation also revealed that these CCCH zinc finger genes were associated with the activation of bone marrow-derived macrophages by lipopolysaccharide. Taken together, this study not only identified a functional module of CCCH zinc finger genes in the regulation of macrophage activation but also provided the framework for future studies to dissect the function of this emerging gene family. PMID:18682727

Biographical sketch: Franz König, MD 1832-1910.

PubMed

Brand, Richard A

2013-04-01

This biographical sketch on Franz König corresponds to the historic text, The Classic: Ueber freie Körper in den Gelenken [On loose bodies in the joint] (1887), available at DOI 10.1007/s11999-013-2824-y (Translated by Drs. Richard A. Brand and Christian-Dominik Peterlein).

ZifBASE: a database of zinc finger proteins and associated resources.

PubMed

Jayakanthan, Mannu; Muthukumaran, Jayaraman; Chandrasekar, Sanniyasi; Chawla, Konika; Punetha, Ankita; Sundar, Durai

2009-09-09

Information on the occurrence of zinc finger protein motifs in genomes is crucial to the developing field of molecular genome engineering. The knowledge of their target DNA-binding sequences is vital to develop chimeric proteins for targeted genome engineering and site-specific gene correction. There is a need to develop a computational resource of zinc finger proteins (ZFP) to identify the potential binding sites and its location, which reduce the time of in vivo task, and overcome the difficulties in selecting the specific type of zinc finger protein and the target site in the DNA sequence. ZifBASE provides an extensive collection of various natural and engineered ZFP. It uses standard names and a genetic and structural classification scheme to present data retrieved from UniProtKB, GenBank, Protein Data Bank, ModBase, Protein Model Portal and the literature. It also incorporates specialized features of ZFP including finger sequences and positions, number of fingers, physiochemical properties, classes, framework, PubMed citations with links to experimental structures (PDB, if available) and modeled structures of natural zinc finger proteins. ZifBASE provides information on zinc finger proteins (both natural and engineered ones), the number of finger units in each of the zinc finger proteins (with multiple fingers), the synergy between the adjacent fingers and their positions. Additionally, it gives the individual finger sequence and their target DNA site to which it binds for better and clear understanding on the interactions of adjacent fingers. The current version of ZifBASE contains 139 entries of which 89 are engineered ZFPs, containing 3-7F totaling to 296 fingers. There are 50 natural zinc finger protein entries ranging from 2-13F, totaling to 307 fingers. It has sequences and structures from literature, Protein Data Bank, ModBase and Protein Model Portal. The interface is cross linked to other public databases like UniprotKB, PDB, ModBase and Protein Model

Werkstoffe

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Hornbogen, Erhard; Eggeler, Gunther; Werner, Ewald

Lernziel: Dieses Kapitel vermittelt einen ersten Eindruck von Werkstoffen, die bestimmte technische Eigenschaften besitzen müssen, dabei einfach herstellbar sein sollen und die Forderung der Wirtschaftlichkeit erfüllen müssen. Wir diskutieren Werkstoffe in einfachen, allgemeinen und speziellen Zusammenhängen und lernen das Wissensgebiet Werkstoffkunde kennen, das die Werkstoffwissenschaft und die Werkstofftechnik umfasst. Wir verschaffen uns einen ersten Eindruck vom mikroskopischen Aufbau der vier Werkstoffgruppen Metalle, Gläser/Keramiken, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe. Wir lernen einige wichtige Werkstoffeigenschaften kennen. Es geht dann um zuverl ässige Datenüber Eigenschaften von Werkstoffen und in diesem Zusammenhang wird die Prüfung, die Normung und die Bezeichnung von Werkstoffen betrachtet. Schließlich befassen wir uns kurz mit der zeitlichen Entwicklung von Werkstoffen und führen den Begriff der Nachhaltigkeit ein.

Die Struktur von schlankem Materialfluss mit Lean Production Kanban und Innovationen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Scheid, Wolf-Michael

In der Literatur wird Materialfluss überwiegend in Spezialdisziplinen betrachtet, etwa der Steuerungslogik, der Logistiktechnik oder dem Supply Chain Management. Ein charakterisierendes Merkmal des Materialflusses ist jedoch, dass er sich aus vielfältigen Einzelbausteinen zusammensetzt, die alle harmonisch abgestimmt sein müssen. Die maximal erreichbare Effizienz wird nicht durch Höchstleistungen in dem einen oder anderen Spezialthema bestimmt, sondern durch das schwächste Glied im gesamten komplexen Netzwerk. Den Schnittstellen zwischen den betroffenen Fachbereichen in einem Unternehmen kommt hier eine ganz besondere Bedeutung zu: Erst ein harmonischer Einklang ermöglicht hohe Effektivität. Dies setzt umfassendes Verständnis für interdisziplinäre Notwendigkeiten, ein hohes Maß an Abstimmung mit den operativen Prozessen und letztlich einen einvernehmlichen Umgang und den Respekt vor den Problemstellungen des Anderen voraus.

Knockdown of miR-128a induces Lin28a expression and reverts myeloid differentiation blockage in acute myeloid leukemia

PubMed Central

De Luca, Luciana; Trino, Stefania; Laurenzana, Ilaria; Tagliaferri, Daniela; Falco, Geppino; Grieco, Vitina; Bianchino, Gabriella; Nozza, Filomena; Campia, Valentina; D'Alessio, Francesca; La Rocca, Francesco; Caivano, Antonella; Villani, Oreste; Cilloni, Daniela; Musto, Pellegrino; Del Vecchio, Luigi

2017-01-01

Lin28A is a highly conserved RNA-binding protein that concurs to control the balance between stemness and differentiation in several tissue lineages. Here, we report the role of miR-128a/Lin28A axis in blocking cell differentiation in acute myeloid leukemia (AML), a genetically heterogeneous disease characterized by abnormally controlled proliferation of myeloid progenitor cells accompanied by partial or total inability to undergo terminal differentiation. First, we found Lin28A underexpressed in blast cells from AML patients and AML cell lines as compared with CD34+ normal precursors. In vitro transfection of Lin28A in NPM1-mutated OCI-AML3 cell line significantly triggered cell-cycle arrest and myeloid differentiation, with increased expression of macrophage associate genes (EGR2, ZFP36 and ANXA1). Furthermore, miR-128a, a negative regulator of Lin28A, was found overexpressed in AML cells compared with normal precursors, especially in acute promyelocytic leukemia (APL) and in ‘AML with maturation’ (according to 2016 WHO classification of myeloid neoplasms and acute leukemia). Its forced overexpression by lentiviral infection in OCI-AML3 downregulated Lin28A with ensuing repression of macrophage-oriented differentiation. Finally, knockdown of miR-128a in OCI-AML3 and in APL/AML leukemic cells (by transfection and lentiviral infection, respectively) induced myeloid cell differentiation and increased expression of Lin28A, EGR2, ZFP36 and ANXA1, reverting myeloid differentiation blockage. In conclusion, our findings revealed a new mechanism for AML differentiation blockage, suggesting new strategies for AML therapy based upon miR-128a inhibition. PMID:28569789

A Network of HSPG Core Proteins and HS Modifying Enzymes Regulates Netrin-Dependent Guidance of D-Type Motor Neurons in Caenorhabditis elegans

PubMed Central

Gysi, Stephan; Rhiner, Christa; Flibotte, Stephane; Moerman, Donald G.; Hengartner, Michael O.

2013-01-01

Heparan sulfate proteoglycans (HSPGs) are proteins with long covalently attached sugar side chains of the heparan sulfate (HS) type. Depending on the cellular context HS chains carry multiple structural modifications such as sulfate residues or epimerized sugars allowing them to bind to a wide range of molecules. HSPGs have been found to play extremely diverse roles in animal development and were shown to interact with certain axon guidance molecules. In this study we describe the role of the Caenorhabditis elegans HSPG core proteins Syndecan (SDN-1) and Glypican (LON-2) and the HS modifying enzymes in the dorsal guidance of D-type motor axons, a process controlled mainly by the conserved axon guidance molecule UNC-6/Netrin. Our genetic analysis established the specific HS code relevant for this axon guidance event. Using two sensitized genetic backgrounds, we isolated novel components influencing D-type motor axon guidance with a link to HSPGs, as well as new alleles of several previously characterized axon guidance genes. Interestingly, the dorsal axon guidance defects induced by mutations in zfp-1 or lin-35 depended on the transgene oxIs12 used to visualize the D-type motor neurons. oxIs12 is a large multi-copy transgene that enlarges the X chromosome by approximately 20%. In a search for genes with a comparable phenotype we found that a mutation in the known dosage compensation gene dpy-21 showed similar axon guidance defects as zfp-1 or lin-35 mutants. Thus, derepression of genes on X, where many genes relevant for HS dependent axon guidance are located, might also influence axon guidance of D-type motor neurons. PMID:24066155

Viele Tests - viele Fehler?

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Tabelow, Karsten

Bildgebende Verfahren haben sich in den letzten Jahren einen festen Platz in der Medizin erobert und die medizinische Forschung und Diagnostik revolutioniert. Sie ermöglichen Ärzten und Forschern einen Einblick in lebendes Gewebe. Mit der fortschreitenden technischen Entwicklung liefern die Verfahren immer höhere Auflösungen, schärfere Bilder und mehr Details. Bildgebende Verfahren sind ohne Mathematik undenkbar, von der Bildrekonstruktion aus den gemessenen Signalen, bis hin zur Auswertung der Bildinformation. Für die Analyse der großen Menge an Bilddatenpunkten (Voxel, volume element, im Gegensatz zum zweidimensionalen Pixel, picture element) werden häufig insbesondere Methoden der mathematischen Statistik benötigt. Zufällige Fehler in der Messung äußern sich als Bildrauschen, die Bilder wirken unscharf und gestört. Dadurch werden diagnostische Entscheidungen erschwert.

Clinical and Molecular Characterization of Children with Neonatal Diabetes Mellitus at a Tertiary Care Center in Northern India.

PubMed

Jain, Vandana; Satapathy, Amit; Yadav, Jaivinder; Sharma, Rajni; Radha, Venkatesan; Mohan, Viswanathan; De Franco, Elisa; Ellard, Sian

2017-06-15

To study the genetic mutations and clinical profile in children with neonatal diabetes mellitus. Genetic evaluation, clinical management and follow-up of infants with neonatal diabetes. Eleven infants were studied of which eight had permanent neonatal diabetes. Median age at presentation was 8 weeks and mean (SD) birth weight was 2.4 (0.5) kg. Pathogenic genetic mutations were identified in 7 (63.6%) children; 3 infants with mutations in KCNJ11 gene and 1 in ABCC8 were switched to oral sulfonylureas; 2 infants had mutations in INS and 1 in ZFP57. Neonatal diabetes mellitus is a heterogeneous disorder. Identification of genetic cause guides clinical management.

Arbeitsgestaltung und Mitarbeiterqualifizierung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Weiss-Oberdorfer, Werner; Hörner, Barbara; Holm, Ruth; Pirner, Evelin

Die Wertkette gliedert ein Unternehmen in strategisch relevante Tätigkeiten, um dadurch Kostenverhalten sowie vorhandene und potenzielle Differenzierungsquellen zu verstehen. Wenn ein Unternehmen diese strategisch wichtigen Aktivitäten billiger oder besser als seine Konkurrenten erledigt, verschafft es sich einen Wettbewerbsvorteil." Michael Porter, 1985

Microarray‑based screening of differentially expressed genes in glucocorticoid‑induced avascular necrosis.

PubMed

Huang, Gangyong; Wei, Yibing; Zhao, Guanglei; Xia, Jun; Wang, Siqun; Wu, Jianguo; Chen, Feiyan; Chen, Jie; Shi, Jingshen

2017-06-01

The underlying mechanisms of glucocorticoid (GC)‑induced avascular necrosis of the femoral head (ANFH) have yet to be fully understood, in particular the mechanisms associated with the change of gene expression pattern. The present study aimed to identify key genes with a differential expression pattern in GC‑induced ANFH. E‑MEXP‑2751 microarray data were downloaded from the ArrayExpress database. Differentially expressed genes (DEGs) were identified in 5 femoral head samples of steroid‑induced ANFH rats compared with 5 placebo‑treated rat samples. Gene Ontology (GO) and pathway enrichment analyses were performed upon these DEGs. A total 93 DEGs (46 upregulated and 47 downregulated genes) were identified in GC‑induced ANFH samples. These DEGs were enriched in different GO terms and pathways, including chondrocyte differentiation and detection of chemical stimuli. The enrichment map revealed that skeletal system development was interconnected with several other GO terms by gene overlap. The literature mined network analysis revealed that 5 upregulated genes were associated with femoral necrosis, including parathyroid hormone receptor 1 (PTHR1), vitamin D (1,25‑Dihydroxyvitamin D3) receptor (VDR), collagen, type II, α1, proprotein convertase subtilisin/kexin type 6 and zinc finger protein 354C (ZFP354C). In addition, ZFP354C and VDR were identified to transcription factors. Furthermore, PTHR1 was revealed to interact with VDR, and α‑2‑macroglobulin (A2M) interacted with fibronectin 1 (FN1) in the PPI network. PTHR1 may be involved in GC‑induced ANFH via interacting with VDR. A2M may also be involved in the development of GC‑induced ANFH through interacting with FN1. An improved understanding of the molecular mechanisms underlying GC‑induced ANFH may provide novel targets for diagnostics and therapeutic treatment.

Microarray-based screening of differentially expressed genes in glucocorticoid-induced avascular necrosis

PubMed Central

Huang, Gangyong; Wei, Yibing; Zhao, Guanglei; Xia, Jun; Wang, Siqun; Wu, Jianguo; Chen, Feiyan; Chen, Jie; Shi, Jingshen

2017-01-01

The underlying mechanisms of glucocorticoid (GC)-induced avascular necrosis of the femoral head (ANFH) have yet to be fully understood, in particular the mechanisms associated with the change of gene expression pattern. The present study aimed to identify key genes with a differential expression pattern in GC-induced ANFH. E-MEXP-2751 microarray data were downloaded from the ArrayExpress database. Differentially expressed genes (DEGs) were identified in 5 femoral head samples of steroid-induced ANFH rats compared with 5 placebo-treated rat samples. Gene Ontology (GO) and pathway enrichment analyses were performed upon these DEGs. A total 93 DEGs (46 upregulated and 47 downregulated genes) were identified in GC-induced ANFH samples. These DEGs were enriched in different GO terms and pathways, including chondrocyte differentiation and detection of chemical stimuli. The enrichment map revealed that skeletal system development was interconnected with several other GO terms by gene overlap. The literature mined network analysis revealed that 5 upregulated genes were associated with femoral necrosis, including parathyroid hormone receptor 1 (PTHR1), vitamin D (1,25-Dihydroxyvitamin D3) receptor (VDR), collagen, type II, α1, proprotein convertase subtilisin/kexin type 6 and zinc finger protein 354C (ZFP354C). In addition, ZFP354C and VDR were identified to transcription factors. Furthermore, PTHR1 was revealed to interact with VDR, and α-2-macroglobulin (A2M) interacted with fibronectin 1 (FN1) in the PPI network. PTHR1 may be involved in GC-induced ANFH via interacting with VDR. A2M may also be involved in the development of GC-induced ANFH through interacting with FN1. An improved understanding of the molecular mechanisms underlying GC-induced ANFH may provide novel targets for diagnostics and therapeutic treatment. PMID:28393228

Inflammatory gene changes associated with the repeated-bout effect.

PubMed

Hubal, Monica J; Chen, Trevor C; Thompson, Paul D; Clarkson, Priscilla M

2008-05-01

This study proposed that attenuated expression of inflammatory factors is an underlying mechanism driving the repeated-bout effect (rapid adaptation to eccentric exercise). We investigated changes in mRNA levels and protein localization of inflammatory genes after two bouts of muscle-lengthening exercise. Seven male subjects performed two bouts of lower body exercise (separated by 4 wk) in which one leg performed 300 eccentric-concentric actions, and the contralateral leg performed 300 concentric actions only. Vastus lateralis biopsies were collected at 6 h, and strength was assessed at baseline and at 0, 3, and 5 days after exercise. mRNA levels were measured via semiquantitative RT-PCR for the following genes: CYR61, HSP40, HSP70, IL1R1, TCF8, ZFP36, CEBPD, and MCP1. Muscle functional adaptation was demonstrated via attenuated strength loss (16% less, P = 0.04) at 5 days after bout 2 compared with bout 1 in the eccentrically exercised leg. mRNA expression of three of the eight genes tested was significantly elevated in the eccentrically exercised leg from bout 1 to bout 2 (+3.9-fold for ZFP36, +2.3-fold for CEBPD, and +2.6-fold for MCP1), while all eight mRNA levels were unaffected by bout in the concentrically exercised leg. Immunohistochemistry further localized the protein of one of the elevated factors [monocyte chemoattractant protein-1 (MCP1)] within the tissue. MCP1 colocalized with resident macrophage and satellite cell populations, suggesting that alterations in cytokine signaling between these cell populations may play a role in muscle adaptation to exercise. Contrary to our hypothesis, several inflammatory genes were transcriptionally upregulated (rather than attenuated) after a repeated exercise bout, potentially indicating a role for these genes in the adaptation process.

miR-451 regulates dendritic cell cytokine responses to influenza infection1

PubMed Central

Rosenberger, Carrie M.; Podyminogin, Rebecca L.; Navarro, Garnet; Zhao, Guo-Wei; Askovich, Peter S.; Weiss, Mitchell J.; Aderem, Alan

2012-01-01

MicroRNAs are important post-transcriptional regulators in immune cells, but how viral infection regulates microRNA expression to shape dendritic cell responses has not been well characterized. We identified 20 miRNAs that were differentially expressed in primary murine dendritic cells in response to the double-stranded RNA agonist poly(I:C), a subset of which were modestly regulated by influenza infection. miR-451 was unique because it was induced more strongly in primary splenic and lung dendritic cells by live viral infection than by purified agonists of pattern recognition receptors. We determined that miR-451 regulates a subset of pro-inflammatory cytokine responses. Three types of primary dendritic cells treated with anti-sense RNA antagomirs directed against miR-451 secreted elevated levels of IL-6, TNF, CCL5/RANTES, and CCL3/MIP1α, and these results were confirmed using miR-451null cells. miR-451 negatively regulates YWHAZ/14-3-3ζ protein levels in various cell types, and we measured a similar inhibition of YWHAZ levels in dendritic cells. It is known that YWHAZ can control the activity of two negative regulators of cytokine production: FOXO3, which is an inhibitory transcription factor, and ZFP36/Tristetraprolin, which binds to AU-rich elements within 3′-UTRs to destabilize cytokine mRNAs. Inhibition of miR-451 expression correlated with increased YWHAZ protein expression and decreased ZFP36 expression, providing a possible mechanism for the elevated secretion of IL-6, TNF, CCL5/RANTES, and CCL3/MIP1α. miR-451 levels are themselves increased by IL-6 and type I interferon, potentially forming a regulatory loop. These data suggest that viral infection specifically induces a miRNA that directs a negative regulatory cascade to tune dendritic cell cytokine production. PMID:23169590

Traditional GFP-type cyclization and unexpected fragmentation site in a purple chromoprotein from Anemonia sulcata, asFP595.

PubMed

Zagranichny, Vasily E; Rudenko, Natalia V; Gorokhovatsky, Andrey Yu; Zakharov, Mikhail V; Balashova, Tamara A; Arseniev, Alexander S

2004-10-26

The purple chromoprotein (asFP595) from Anemonia sulcata belongs to the family of green fluorescent protein (GFP). Absorption and emission spectra of asFP595 are similar to those of a number of recently cloned GFP-like red proteins of the DsRed subfamily. The earlier proposed asFP595 chromophore structure [Martynov, V. I.; et al. (2001) J. Biol. Chem. 276, 21012-21016] was postulated to result from an "alternative cyclization" giving rise to a pyrazine-type six-membered heterocycle. Here we report that the asFP595 chromophore is actually very close in chemical structure to that of zFP538, a yellow fluorescent protein [Zagranichny, V. E.; et al. (2004) Biochemistry 43, 4764-4772]. NMR spectroscopic studies of four chromophore-containing peptides (chromopeptides) isolated under mild conditions from enzymatic digests of asFP595 and one chromopeptide obtained from DsRed revealed that all of them contain a p-hydroxybenzylideneimidazolinone moiety formed by Met-65/Gln-66, Tyr-66/67, and Gly-67/68 of asFP595/DsRed, respectively. Two asFP595 chromopeptides are proteolysis products of an isolated full-length polypeptide containing a GFP-type chromophore already formed and arrested at an earlier stage of maturation. The two other asFP595 chromopeptides were isolated as proteolysis products of the purified chromophore-containing C-terminal fragment. One of these has an oxo group at Met-65 C(alpha) and is a hydrolysis product of another one, with the imino group at Met-65 C(alpha). The N-unsubstituted imino moiety of the latter is generated by spontaneous polypeptide chain cleavage at a very unexpected site, the former peptide bond between Cys-64 C' and Met-65 N(alpha). Our data strongly suggest that both zFP538 and asFP595 could be attributed to the DsRed subfamily of GFP-like proteins.

Computational Reconstruction of NFκB Pathway Interaction Mechanisms during Prostate Cancer

PubMed Central

Börnigen, Daniela; Tyekucheva, Svitlana; Wang, Xiaodong; Rider, Jennifer R.; Lee, Gwo-Shu; Mucci, Lorelei A.; Sweeney, Christopher; Huttenhower, Curtis

2016-01-01

Molecular research in cancer is one of the largest areas of bioinformatic investigation, but it remains a challenge to understand biomolecular mechanisms in cancer-related pathways from high-throughput genomic data. This includes the Nuclear-factor-kappa-B (NFκB) pathway, which is central to the inflammatory response and cell proliferation in prostate cancer development and progression. Despite close scrutiny and a deep understanding of many of its members’ biomolecular activities, the current list of pathway members and a systems-level understanding of their interactions remains incomplete. Here, we provide the first steps toward computational reconstruction of interaction mechanisms of the NFκB pathway in prostate cancer. We identified novel roles for ATF3, CXCL2, DUSP5, JUNB, NEDD9, SELE, TRIB1, and ZFP36 in this pathway, in addition to new mechanistic interactions between these genes and 10 known NFκB pathway members. A newly predicted interaction between NEDD9 and ZFP36 in particular was validated by co-immunoprecipitation, as was NEDD9's potential biological role in prostate cancer cell growth regulation. We combined 651 gene expression datasets with 1.4M gene product interactions to predict the inclusion of 40 additional genes in the pathway. Molecular mechanisms of interaction among pathway members were inferred using recent advances in Bayesian data integration to simultaneously provide information specific to biological contexts and individual biomolecular activities, resulting in a total of 112 interactions in the fully reconstructed NFκB pathway: 13 (11%) previously known, 29 (26%) supported by existing literature, and 70 (63%) novel. This method is generalizable to other tissue types, cancers, and organisms, and this new information about the NFκB pathway will allow us to further understand prostate cancer and to develop more effective prevention and treatment strategies. PMID:27078000

C/EBPβ Mediates Growth Hormone-Regulated Expression of Multiple Target Genes

PubMed Central

Cui, Tracy X.; Lin, Grace; LaPensee, Christopher R.; Calinescu, Anda-Alexandra; Rathore, Maanjot; Streeter, Cale; Piwien-Pilipuk, Graciela; Lanning, Nathan; Jin, Hui; Carter-Su, Christin; Qin, Zhaohui S.

2011-01-01

Regulation of c-Fos transcription by GH is mediated by CCAAT/enhancer binding protein β (C/EBPβ). This study examines the role of C/EBPβ in mediating GH activation of other early response genes, including Cyr61, Btg2, Socs3, Zfp36, and Socs1. C/EBPβ depletion using short hairpin RNA impaired responsiveness of these genes to GH, as seen for c-Fos. Rescue with wild-type C/EBPβ led to GH-dependent recruitment of the coactivator p300 to the c-Fos promoter. In contrast, rescue with C/EBPβ mutated at the ERK phosphorylation site at T188 failed to induce GH-dependent recruitment of p300, indicating that ERK-mediated phosphorylation of C/EBPβ at T188 is required for GH-induced recruitment of p300 to c-Fos. GH also induced the occupancy of phosphorylated C/EBPβ and p300 on Cyr61, Btg2, and Socs3 at predicted C/EBP-cAMP response element-binding protein motifs in their promoters. Consistent with a role for ERKs in GH-induced expression of these genes, treatment with U0126 to block ERK phosphorylation inhibited their GH-induced expression. In contrast, GH-dependent expression of Zfp36 and Socs1 was not inhibited by U0126. Thus, induction of multiple early response genes by GH in 3T3-F442A cells is mediated by C/EBPβ. A subset of these genes is regulated similarly to c-Fos, through a mechanism involving GH-stimulated ERK 1/2 activation, phosphorylation of C/EBPβ, and recruitment of p300. Overall, these studies suggest that C/EBPβ, like the signal transducer and activator of transcription proteins, regulates multiple genes in response to GH. PMID:21292824

Glucocorticoid and cytokine crosstalk: Feedback, feedforward, and co-regulatory interactions determine repression or resistance

PubMed Central

Shah, Suharsh; Altonsy, Mohammed O.; Gerber, Antony N.

2017-01-01

Inflammatory signals induce feedback and feedforward systems that provide temporal control. Although glucocorticoids can repress inflammatory gene expression, glucocorticoid receptor recruitment increases expression of negative feedback and feedforward regulators, including the phosphatase, DUSP1, the ubiquitin-modifying enzyme, TNFAIP3, or the mRNA-destabilizing protein, ZFP36. Moreover, glucocorticoid receptor cooperativity with factors, including nuclear factor-κB (NF-κB), may enhance regulator expression to promote repression. Conversely, MAPKs, which are inhibited by glucocorticoids, provide feedforward control to limit expression of the transcription factor IRF1, and the chemokine, CXCL10. We propose that modulation of feedback and feedforward control can determine repression or resistance of inflammatory gene expression toglucocorticoid. PMID:28283576

Modulare und durchgängige Produktmodelle als Erfolgsfaktor zur Bedienung einer Omni-Channel-Architektur - PLM 4.0

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Golovatchev, Julius; Felsmann, Marcus

Mit der Transformation der Wertschöpfungsstrukturen von Utility 1.0 zu Utility 4.0 erfolgt offensichtlich auch eine Veränderung des Produkts. Vor dem Hintergrund disruptiver Technologien (IoT, Big Data, Cloud, Robotics etc.) und auch gesellschaftlicher Veränderungen entstehen ständig neue Geschäftsmodelle und Produkte, die über die reine Versorgungsdienstleistung (z. B. Strom) hinausgehen. Dabei muss der wertvolle Rohstoff Produktdaten für smarte Produkte durchgängiger und schneller nutzbar gemacht werden. Die modularen und durchgängigen Produktstrukturen leisten einen Beitrag zur Beherrschung von Komplexität und stellen somit einen wesentlichen Hebel für erfolgreiche Produktentwicklung und -management dar. In diesem Beitrag werden Ansätze beschrieben, wie es den vor der Herausforderung Utility 4.0 stehenden Unternehmen gelingen kann, Smart-Energy-Produkte so zu modellieren, dass sie die Interoperabilität der einzelnen Produktionsmodule sicherstellt und ein Ende-zu-Ende-Management ermöglicht.

Physik gestern und heute: Visualisierung mit der Schlierenmethode

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heering, Peter

2006-07-01

Der Name des österreichischen Forschers Ernst Mach ist heute noch mit der Schallgeschwindigkeit verbunden. Diese Auszeichnung resultiert aus Machs Untersuchungen, wie sich Projektile mit Überschallgeschwindigkeit durch die Luft bewegen. Gerade in jüngster Zeit hat die Anwendung derartiger Methoden durch technische Modifikationen wieder einen Aufschwung erfahren.

Ueber den Nachweis von Exoplaneten in der ASAS-3 Datenbank

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Huemmerich, Stefan; Bernhard, Klaus

2015-02-01

Under favourable circumstances, transits of known exoplanets with large amplitudes like WASP-18 b can be observed in the ASAS-3 database. An attempt to search for exoplanets using ASAS-3 data is discussed.

Azorubin-Binding Capacity of Serum Albumin of Rats Subjected to Tourniquet Shock and to Treatment with Carbon Tetrachloride

DTIC Science & Technology

1952-02-15

been found to lead to a fairly reproducible degree of liver 1 injury with only minor extrahepatic manifestations (16). Following this...16. Brauer, B..W. , and M0 A. Root, The Effect of Carbon Tetra- chloride- induced Liver Injury Upon the Acetycholine Hydrolyzing Activity of Blood...Experimental Liver Injury in Dogs. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 63, 540 (1946). 18. Westphals U. , P. Gedigk, undF. Meyer, Ueber eine

Glucocorticoid and cytokine crosstalk: Feedback, feedforward, and co-regulatory interactions determine repression or resistance.

PubMed

Newton, Robert; Shah, Suharsh; Altonsy, Mohammed O; Gerber, Antony N

2017-04-28

Inflammatory signals induce feedback and feedforward systems that provide temporal control. Although glucocorticoids can repress inflammatory gene expression, glucocorticoid receptor recruitment increases expression of negative feedback and feedforward regulators, including the phosphatase, DUSP1, the ubiquitin-modifying enzyme, TNFAIP3, or the mRNA-destabilizing protein, ZFP36. Moreover, glucocorticoid receptor cooperativity with factors, including nuclear factor-κB (NF-κB), may enhance regulator expression to promote repression. Conversely, MAPKs, which are inhibited by glucocorticoids, provide feedforward control to limit expression of the transcription factor IRF1, and the chemokine, CXCL10. We propose that modulation of feedback and feedforward control can determine repression or resistance of inflammatory gene expression toglucocorticoid. © 2017 by The American Society for Biochemistry and Molecular Biology, Inc.

Long-Wave Radiation Divergence over Water and Land from Measurement and Calculation (Die Langwellige Strahlungsdivergenz ueber Wasser und ueber dem Festen Boden nach Messung und Rechnung),

DTIC Science & Technology

surface temperature field. If these are eliminated, which is relatively simple over a water surface, the differences between calculated and measured...divergences at these levels is less than 20%, on the average. The relative variation of the divergence with height is somewhat greater over water than over land, due to the different temperature profiles. (Author)

Brennstoffzellentechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kurzweil, Peter

Brennstoffzellen "verbrennen" einen Brennstoff nicht mit einer Feuererscheinung unter Freisetzung von Wärme. Anders als ihr Name vermuten lässt, wird üblicherweise Wasserstoff wie in einer Batterie durch elektrochemische Vorgänge verstromt statt verbrannt. Brennstoffzellen wandeln die im Brennstoff gespeicherte chemische Energie direkt in Elektrizität — ohne Umweg über Wärme!

Modular synthetic inverters from zinc finger proteins and small RNAs

DOE PAGES

Hsia, Justin; Holtz, William J.; Maharbiz, Michel M.; ...

2016-02-17

Synthetic zinc finger proteins (ZFPs) can be created to target promoter DNA sequences, repressing transcription. The binding of small RNA (sRNA) to ZFP mRNA creates an ultrasensitive response to generate higher effective Hill coefficients. Here we combined three “off the shelf” ZFPs and three sRNAs to create new modular inverters in E. coli and quantify their behavior using induction fold. We found a general ordering of the effects of the ZFPs and sRNAs on induction fold that mostly held true when combining these parts. We then attempted to construct a ring oscillator using our new inverters. In conclusion, our chosenmore » parts performed insufficiently to create oscillations, but we include future directions for improvement upon our work presented here.« less

Richtfunktechnik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Plaßmann, Wilfried

Die Nachrichtenübertragung über Richtfunkstrecken wird neben der Übertragung über Kabel eingesetzt. Gegenüber der Rundfunk- und Fernsehübertragung weist sie den Unterschied auf, dass Sender und Empfänger ortsfest sind. Da es nur einen Empfänger gibt, kann die Übertragung mit einem gerichteten elektromagnetischen Feld erfolgen. Die Besonderheit dieser Technik wird hier dargestellt.

Darwinische Kulturtheorie - Evolutionistische und "evolutionistische`` Theorien sozialen Wandels

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Antweiler, Christoph

Evolutionistische Argumentationen außerhalb der Biologie sind weit verbreitet. Wenn sie vertreten werden, heißt das mitnichten, dass sie notwendigerweise von darwinischen Argumenten geprägt sind. Wenn man Evolution und Kultur aus explizit darwinischer Perspektive zusammen bringt, bedeutet das noch lange nicht unbedingt Soziobiologie. Und es bedeutet sicherlich nicht Sozialdarwinismus. Dieser Beitrag soll einen Überblick der so genannten evolutionären Ansätze bzw. evolutionistischen Ansätze zu menschlichen Gesellschaften bzw. Kulturen geben. Es soll gezeigt werden, was in den Ansätzen analytisch zu trennen ist und was synthetisch zusammen gehört. Mein Beitrag ist nicht wissenschaftsgeschichtlich angelegt, sondern systematisch ausgerichtet und hat zwei Schwerpunkte (Antweiler 2008; Antweiler 2009b). Zum einen geht es um kausale Zusammenhänge von organischer Evolution und gesellschaftlichem Wandel. Auf der anderen Seite werden Analogien zwischen biotischer und kultureller Evolution erläutert, die als spezifische Ähnlichkeiten dieser beiden als grundsätzlich verschieden gesehenen Prozesse aufgefasst werden. Dadurch wird die Frage aufgeworfen, ob die Evolution von Organismen einerseits und die Transformation von Gesellschaften bzw. Kulturen andererseits, spezielle Fälle eines allgemeinen Modells von Evolution darstellen.

"Jeder Mensch hat einen Name": Legal and Ethical Dimensions of Human Experiments under National Socialism.

PubMed

This paper considers whether it is right to identify by name victims of experiments abused either for psychiatric research, or for other types of experimentation in psychiatric hospitals and institutions. Similar questions arise as to whether it is possible to identify any of the persons for whom brains and other body parts were held for medical research and teaching.

Ist da jemand? Wie Außerirdische uns entdecken können

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heller, R.

2016-06-01

Astronomen schlagen vor, sich bei der Suche nach Signalen außerirdischer Zivilisationen auf einen schmalen Bereich am Himmel zu konzentrieren. Von Planeten um Sterne, die in diesem Streifen liegen, würde sich die Erde vergleichsweise leicht entdecken lassen. Sollte es dort intelligentes Leben geben, könnte uns dieses schon längst aufgespürt und eine Botschaft Richtung Erde geschickt haben.

Bereits nach Ablauf der Halbwertszeit droht der vollständige Zerfall Die britische Atomic Scientists’ Association, die Ideologie der „objektiven” Wissenschaft und die H-Bombe

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Laucht, Christoph

Präsident Harry Trumans Verlautbarung vom 31.1.1950, seine Regierung wolle die Entwicklung der Wasserstoffbombe vorantreiben, fand große Beachtung in den britischen Medien. Die illustrierte Zeitschrift Picture Post widmete der HBombe einen Artikel, der unter anderem kurze Stellungnahmen der britischen Atomwissenschaftler Eric Burhop, Kathleen Lonsdale, Harrie Massey, Rudolf Peierls und Maurice Pryce enthielt, die alle Mitglieder der Atomic Scientists' Association (ASA) waren.

Wissenschaft, die unsere Kultur verändert. Tiefenschichten des Streits um die Evolutionstheorie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Patzelt, Werner J.

Die Evolutionstheorie ist eine der erfolgreichsten wissenschaftlichen Theorien. Sie erlaubt es, unsere Herkunft zu verstehen und riskante Merkmale gerade der menschlichen Spezies zu begreifen. Zugleich ist die Evolutionstheorie eine der umstrittensten Theorien. Das liegt nicht an ihrer empirischen Tragfähigkeit, sondern an ihrem Gegenstand. Sie handelt nämlich nicht nur - wie Hunderte andere wissenschaftliche Theorien - von der "Welt da draußen“, sondern vor allem auch von uns selbst und von unserem Platz in dieser Welt. Den einen gilt sie obendrein als Überwinderin religiösen Aberglaubens, den anderen als neuer Zugang zu Gott und seinem Wirken in der Welt. Ferner sehen die einen in der Evolution eine unbezweifelbare Tatsache gleich der Schwerkraft oder dem Holocaust, die anderen aber eine - noch oder dauerhaft - unbewiesene Hypothese oder gar eine falsche Schöpfungslehre. Und während die meisten Streitfragen solcher Art nach wechselseitig akzeptierten Regeln ‚normaler Wissenschaft‘ geklärt werden, wird bei der Frage nach dem Woher unserer Spezies und Kultur die intellektuelle Zuständigkeit von Wissenschaft mitunter überhaupt bezweifelt. Anscheinend geht es schon um recht tiefe Schichten unserer Kultur und nicht nur der wissenschaftlichen, wenn - wie seit 150 Jahren - um die Evolutionstheorie gestritten wird. Wie sehen diese Schichten aus?

Cytoplasmic poly (A)-binding protein critically regulates epidermal maintenance and turnover in the planarian Schmidtea mediterranea.

PubMed

Bansal, Dhiru; Kulkarni, Jahnavi; Nadahalli, Kavana; Lakshmanan, Vairavan; Krishna, Srikar; Sasidharan, Vidyanand; Geo, Jini; Dilipkumar, Shilpa; Pasricha, Renu; Gulyani, Akash; Raghavan, Srikala; Palakodeti, Dasaradhi

2017-09-01

Identifying key cellular events that facilitate stem cell function and tissue organization is crucial for understanding the process of regeneration. Planarians are powerful model system to study regeneration and stem cell (neoblast) function. Here, using planaria, we show that the initial events of regeneration, such as epithelialization and epidermal organization are critically regulated by a novel cytoplasmic poly A-binding protein, SMED-PABPC2. Knockdown of smed-pabpc2 leads to defects in epidermal lineage specification, disorganization of epidermis and ECM, and deregulated wound healing, resulting in the selective failure of neoblast proliferation near the wound region. Polysome profiling suggests that epidermal lineage transcripts, including zfp-1 , are translationally regulated by SMED-PABPC2 . Together, our results uncover a novel role for SMED-PABPC2 in the maintenance of epidermal and ECM integrity, critical for wound healing and subsequent processes for regeneration. © 2017. Published by The Company of Biologists Ltd.

Cytoplasmic poly (A)-binding protein critically regulates epidermal maintenance and turnover in the planarian Schmidtea mediterranea

PubMed Central

Bansal, Dhiru; Kulkarni, Jahnavi; Nadahalli, Kavana; Lakshmanan, Vairavan; Krishna, Srikar; Sasidharan, Vidyanand; Dilipkumar, Shilpa; Gulyani, Akash; Raghavan, Srikala

2017-01-01

Identifying key cellular events that facilitate stem cell function and tissue organization is crucial for understanding the process of regeneration. Planarians are powerful model system to study regeneration and stem cell (neoblast) function. Here, using planaria, we show that the initial events of regeneration, such as epithelialization and epidermal organization are critically regulated by a novel cytoplasmic poly A-binding protein, SMED-PABPC2. Knockdown of smed-pabpc2 leads to defects in epidermal lineage specification, disorganization of epidermis and ECM, and deregulated wound healing, resulting in the selective failure of neoblast proliferation near the wound region. Polysome profiling suggests that epidermal lineage transcripts, including zfp-1, are translationally regulated by SMED-PABPC2. Together, our results uncover a novel role for SMED-PABPC2 in the maintenance of epidermal and ECM integrity, critical for wound healing and subsequent processes for regeneration. PMID:28807897

“Jeder Mensch hat einen Name”: Legal and Ethical Dimensions of Human Experiments under National Socialism

PubMed Central

2015-01-01

Summary This paper considers whether it is right to identify by name victims of experiments abused either for psychiatric research, or for other types of experimentation in psychiatric hospitals and institutions. Similar questions arise as to whether it is possible to identify any of the persons for whom brains and other body parts were held for medical research and teaching. PMID:26113806

Betriebsführung multimodaler Energiesysteme

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mackensen, Reinhard

Die Transformation des Energiesystems von einer zentral geprägten, unidirektional orientierten und in unterschiedliche Sektoren separierten Struktur hin zu einer umfassenden, multimodalen, dezentralen und flexiblen Erzeuger- und Verbraucherlandschaft findet auf verschiedenen Ebenen statt. Randbedingung bei dieser Umwälzung ist immer die Einhaltung der Teilziele Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Effizienz. Im Einzelnen schlägt sich diese Transformation in einer Diversifizierung der Akteurslandschaft durch die Mechanismen des Unbundling nieder. Weiterhin finden eine Dezentralisierung der Erzeugerlandschaft und damit eine Substitution von mehrheitlich fossil betriebener Großkraftwerkstechnologie durch eine Vielzahl dezentraler Erzeuger mit zumeist regenerativem Charakter statt. Dieser Wandel hat im Wesentlichen zwei Hauptkonsequenzen. Zum einen ergeben sich durch dezentrale, flächige Verteilung der Erzeuger neue Anforderungen an den Energieaustausch, bspw. aus der Erweiterung der Stromnetze für einen bidirektionalen Energieaustausch, zum anderen werden Abstimmungsmechanismen erforderlich, welche die fluktuierende Einspeisung derart mit dem Verbrauch in Waage hält, dass sowohl elektrische Netzrestriktionen, die Qualität der Versorgung und Aspekte der Energieeffizienz und damit der Wirtschaftlichkeit berücksichtigt werden. Mögliche Antworten auf die mit dieser Betrachtung einhergehenden Fragen liegen in der Konzeption eines multimodalen Energiesystems, also in der Gesamtbetrachtung der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr. Dieses Kapitel soll Mechanismen darlegen und Wege aufzeigen, wie eine solche Konzeption gestaltet werden kann und wie solche komplexen Systeme in der Praxis betrieben werden können.

Ueber das Mannheimer Woerterbuch zur Verbvalenz (About the Mannheim Dictionary of Verb Valence)

ERIC Educational Resources Information Center

Schumacher, Helmut

1976-01-01

Describes the purpose, structure and application of this monolingual verb lexicon, which indicates the morphosyntactic environments of the most common German verbs. Mention is made of the forthcoming valence lexicon. The book is for teachers and textbook writers. (Text is in German.) (IFS/WGA)

Mikrospritzgießen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ebert, Karl-Herbert; Ammer, Daniel; Hoffstetter, Marc; Wintermantel, Erich

Bei der Betrachtung von aktuellen Produktentwicklungen lässt sich durch alle Branchen hinweg ein deutlicher Trend zur Miniaturisierung und Funktionsintegration auf kleinstem Raum erkennen. Der Einsatz technischer Kunststoffe, die überwiegend im Thermoplast-Spritzgießverfahren verarbeitet werden, leistet dabei einen wichtigen Beitrag um diese Produktentwicklungen in marktfähige Artikel umsetzen zu können. Hierbei sind im Vergleich zum Standardspritzgießen einige Besonderheiten hinsichtlich des Formenbaus, der Anlagen- sowie Prozesstechnik und der Qualitätssicherung zu beachten.

GPU-basierte Smart Visibility Techniken für die Planung von Tumor-Operationen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Tietjen, Christian; Kubisch, Christoph; Hiller, Stefan; Preim, Bernhard

Bei der Planung von Tumoroperationen ist die Einschätzung von Abständen und Infiltrationen zu vitalen Strukturen wichtig. Im Bereich der medizinischen Visualisierung wurden hierfür bereits zahlreiche Techniken entwickelt, die unter dem Begriff Smart Visibility zusammengefasst werden. Zu diesen zählen Ghost Views und Section Views. In diesem Beitrag wird eine GPU-basierte Realisierung dieser Techniken für polygonale Daten vorgestellt. Die Parametrisierung der Techniken erfolgt automatisch, um einen klinischen Einsatz ermöglichen zu können.

Himmelsfotografie MIT Schmidt-Teleskopen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Marx, Siegfried; Pfau, Werner

Auf dem Höhepunkt der Verbreitung und astronomischen Anwendung von Schmidt-Teleskopen legen S. Marx und W. Pfau einen reich illustrierten Bildband zu diesem Fernrohrtyp vor. Der thematische Bogen reicht von der Teleskoptechnik und ihrer Geschichte über das Leben von Berhard Schmidt bis zu den schönsten, hier in hervorragender Qualität wiedergegebenen Himmelsaufnahmen und ihrer wissenschaftlichen Interpretation. Praktische Hinweise zu eigener fotografischer Tätigkeit und ein Glossar machen das Buch nützlich für jeden Liebhaber der Himmelskunde.

Virtuelle Kraftwerke für Smart Markets

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dürr, Thomas; Heyne, Jean-Christoph

In den zurückliegenden Jahren haben insbesondere zwei Trends die Stromversorgung bestimmt: der starke Anstieg der dezentralen und der Ausbau der regenerativen Stromerzeugung, die vor allem in den Verteilnetzen stattfinden. Angesichts dieser Entwicklung gewinnen virtuelle Kraftwerke (VK) immer mehr an Bedeutung. In der frühen Phase waren VK insbesondere eine Möglichkeit, kleine dezentrale Erzeuger zu einer größeren Einheit zu bündeln und sie so marktfähig zu machen. Heute werden sie - überwacht und gesteuert über ein Dezentrales Energie-Management-System (DEMS) - gemeinsam mit Demand Response betrieben, also dem Reagieren eines Energieabnehmers auf Marktpreise. Das Demand Side Management soll zur Flexibilisierung der Industrie beitragen. Da der Ausbau der Übertragungsnetze nur schleppend vorankommt, kann die Nutzung von lastseitiger Flexibilität einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit leisten. Im zweiten Teil des Beitrags geht es um die Entwicklung der Märkte. Großes Interesse besteht immer noch an der Regelenergie, zumal der Bedarf bis 2050 deutlich steigen wird. Die Spotmärkte Intraday und Day-Ahead wachsen kontinuierlich, deshalb werden sie für VK immer wichtiger. Am Ende gibt der Beitrag einen Ausblick auf die künftige Entwicklung, in der Regelenergie- und Spotmärkte noch eine Rolle spielen, aber andere Geschäftsmodelle wichtiger werden. Darüber hinaus geht es um langfristige Entwicklungen, die z. B. zusätzliche Serviceleistungen durch VK betreffen.

Innovative BI-Lösungen als Basis für eine erfolgreiche Transformation zu Utility 4.0

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Phillipp, Daniel; Ebert, Sebastian

Für eine erfolgreiche Transformation, vom reinen Energieversorger hin zum Energiedienstleister, werden innovative Business-Intelligence-Lösungen notwendig sein und eine zentrale Rolle einnehmen. Dabei ist es zunächst essenziell, die Herausforderungen zu kennen und ihnen mit geeigneten Analysen zu begegnen. Die Basis hierzu bildet eine abgestimmte und auf die strategischen Unternehmensziele ausgerichtete Architektur und Vorgehensweise. Zwei Beispiele veranschaulichen, wie ein gesamtheitlicher Ansatz, auch bei Datenvielfalt und hoher Komplexität, operative Prozesse optimiert, und fortgeschrittene Analysen zukünftig einen Beitrag zum Unternehmenserfolg liefern können.

Mathematisches Bewusstsein

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kaenders, Rainer; Kvasz, Ladislav

Wenn jemand sagt, dass ein Bus um 9 Uhr abfährt - weiß man es dann? Angenommen, man ist darüber unterrichtet, dass die Busse unter der Woche immer zur vollen Stunde abfahren - von 7 Uhr morgens bis 7 Uhr abends, weiß man es dann mit dem Wissen um diese allgemeine Regel besser, dass der Bus um 9 Uhr abfährt? Macht es einen Unterschied, ob man den Fahrplan erstellt, den Bus lenkt oder nur mitfährt, um sich dieser Tatsache bewusst zu sein?

Terror mit Atomwaffen: reale Gefahr? Nukleare und Radiologische Waffen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Harigel, Gert G.

2006-01-01

Können Terroristen sich nukleare Massenvernichtungswaffen beschaffen? Dazu müssten sie ausreichende Mengen an waffenfähigem, spaltbarem Material stehlen. Selbst der Bau einer primitiven Atombombe erfordert einen hohen technischen Aufwand und Spezialisten. Wahrscheinlicher ist deshalb der Diebstahl einer kleinen taktischen Kernwaffe. Alternativ könnten Terroristen sich radioaktives Material aus zivilen Quellen beschaffen und daraus eine Schmutzige Bombe bauen. Eine solche radiologische Waffe wäre keine echte Massenvernichtungswaffe, doch ihre psychologische Wirkung könnte stark sein. Das macht sie für Terroristen attraktiv, weswegen diese Gefahr ernst genommen werden muss.

Nichtperiodische zeitkontinuierliche Signale

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Plaßmann, Wilfried

Nichtperiodische Signale haben eine große Bedeutung für die Nachrichten- und Datenübertragung, weil Information nur in nichtdeterministischen Signalen enthalten ist (Teil "Nachrichtentechnik", Abschn. 92.4.1). Aber auch für die Energie- und Regelungstechnik sind sie von Interesse, weil sie entweder Ein- und Ausschaltvorgänge erfassen oder den Übergang von einem momentan stationären Zustand in einen neuen darstellen (Kurzschluss im Energieversorgungsnetz, Auftreten einer Störgröße im Regelsystem). Die Fourier- und die Laplacetransformation können bei nichtperiodischen zeitkontinuierlichen Signalen eingesetzt werden.

Handbuch fur einen aktiven Sprachunterricht (Handbook for Active Language Instruction). Teaching Languages to Adults, Eurocentres Publication No. 2.

ERIC Educational Resources Information Center

Richterich, Rene; And Others

This trilingual handbook (English, French, German) presents exercises for eight areas of language instruction: (1) practice in sentence patterns, (2) presentation and practice of a new item, (3) pronunciation, (4) use of pictures, (5) practicing the transfer from oral to written skills, (6) presentation and practice of conversational patterns, (7)…

Intrahaplotypic Variants Differentiate Complex Linkage Disequilibrium within Human MHC Haplotypes

PubMed Central

Lam, Tze Hau; Tay, Matthew Zirui; Wang, Bei; Xiao, Ziwei; Ren, Ee Chee

2015-01-01

Distinct regions of long-range genetic fixation in the human MHC region, known as conserved extended haplotypes (CEHs), possess unique genomic characteristics and are strongly associated with numerous diseases. While CEHs appear to be homogeneous by SNP analysis, the nature of fine variations within their genomic structure is unknown. Using multiple, MHC-homozygous cell lines, we demonstrate extensive sequence conservation in two common Asian MHC haplotypes: A33-B58-DR3 and A2-B46-DR9. However, characterization of phase-resolved MHC haplotypes revealed unique intra-CEH patterns of variation and uncovered 127 single nucleotide variants (SNVs) which are missing from public databases. We further show that the strong linkage disequilibrium structure within the human MHC that typically confounds precise identification of genetic features can be resolved using intra-CEH variants, as evidenced by rs3129063 and rs448489, which affect expression of ZFP57, a gene important in methylation and epigenetic regulation. This study demonstrates an improved strategy that can be used towards genetic dissection of diseases. PMID:26593880

Long-Term Fructose Intake Increases Adipogenic Potential: Evidence of Direct Effects of Fructose on Adipocyte Precursor Cells

PubMed Central

Zubiría, María Guillermina; Alzamendi, Ana; Moreno, Griselda; Rey, María Amanda; Spinedi, Eduardo; Giovambattista, Andrés

2016-01-01

We have previously addressed that fructose rich diet (FRD) intake for three weeks increases the adipogenic potential of stromal vascular fraction cells from the retroperitoneal adipose tissue (RPAT). We have now evaluated the effect of prolonged FRD intake (eight weeks) on metabolic parameters, number of adipocyte precursor cells (APCs) and in vitro adipogenic potential from control (CTR) and FRD adult male rats. Additionally, we have examined the direct fructose effects on the adipogenic capacity of normal APCs. FRD fed rats had increased plasma levels of insulin, triglyceride and leptin, and RPAT mass and adipocyte size. FACS studies showed higher APCs number and adipogenic potential in FRD RPAT pads; data is supported by high mRNA levels of competency markers: PPARγ2 and Zfp423. Complementary in vitro experiments indicate that fructose-exposed normal APCs displayed an overall increased adipogenic capacity. We conclude that the RPAT mass expansion observed in eight week-FRD fed rats depends on combined accelerated adipogenesis and adipocyte hypertrophy, partially due to a direct effect of fructose on APCs. PMID:27049396

Long-Term Fructose Intake Increases Adipogenic Potential: Evidence of Direct Effects of Fructose on Adipocyte Precursor Cells.

PubMed

Zubiría, María Guillermina; Alzamendi, Ana; Moreno, Griselda; Rey, María Amanda; Spinedi, Eduardo; Giovambattista, Andrés

2016-04-02

We have previously addressed that fructose rich diet (FRD) intake for three weeks increases the adipogenic potential of stromal vascular fraction cells from the retroperitoneal adipose tissue (RPAT). We have now evaluated the effect of prolonged FRD intake (eight weeks) on metabolic parameters, number of adipocyte precursor cells (APCs) and in vitro adipogenic potential from control (CTR) and FRD adult male rats. Additionally, we have examined the direct fructose effects on the adipogenic capacity of normal APCs. FRD fed rats had increased plasma levels of insulin, triglyceride and leptin, and RPAT mass and adipocyte size. FACS studies showed higher APCs number and adipogenic potential in FRD RPAT pads; data is supported by high mRNA levels of competency markers: PPARγ2 and Zfp423. Complementary in vitro experiments indicate that fructose-exposed normal APCs displayed an overall increased adipogenic capacity. We conclude that the RPAT mass expansion observed in eight week-FRD fed rats depends on combined accelerated adipogenesis and adipocyte hypertrophy, partially due to a direct effect of fructose on APCs.

Natural compound cudraflavone B shows promising anti-inflammatory properties in vitro.

PubMed

Hošek, Jan; Bartos, Milan; Chudík, Stanislav; Dall'Acqua, Stefano; Innocenti, Gabbriella; Kartal, Murat; Kokoška, Ladislav; Kollár, Peter; Kutil, Zsófia; Landa, Přemysl; Marek, Radek; Závalová, Veronika; Žemlička, Milan; Šmejkal, Karel

2011-04-25

Cudraflavone B (1) is a prenylated flavonoid found in large amounts in the roots of Morus alba, a plant used as a herbal remedy for its reputed anti-inflammatory properties. The present study shows that this compound causes a significant inhibition of inflammatory mediators in selected in vitro models. Thus, 1 was identified as a potent inhibitor of tumor necrosis factor α (TNFα) gene expression and secretion by blocking the translocation of nuclear factor κB (NF-κB) from the cytoplasm to the nucleus in macrophages derived from a THP-1 human monocyte cell line. The NF-κB activity reduction resulted in the inhibition of cyclooxygenase 2 (COX-2) gene expression. Compound 1 acts as a COX-2 and COX-1 inhibitor with higher selectivity toward COX-2 than indomethacin. Pretreatment of cells by 1 shifted the peak in an regulatory gene zinc-finger protein 36 (ZFP36) expression assay. This natural product has noticeable anti-inflammatory properties, suggesting that 1 potentially could be used for development as a nonsteroidal anti-inflammatory drug lead.

Central Role of the PPARγ Gene Network in Coordinating Beef Cattle Intramuscular Adipogenesis in Response to Weaning Age and Nutrition.

PubMed

Moisá, Sonia J; Shike, Daniel W; Faulkner, Dan B; Meteer, William T; Keisler, Duane; Loor, Juan J

2014-01-01

Adipogenic/lipogenic transcriptional networks regulating intramuscular fat deposition (IMF) in response to weaning age and dietary starch level were studied. The longissimus muscle (LM) of beef steers on an early weaning (141 days age) plus high-starch diet (EWS) or a normal weaning (NW, 222 days age) plus starch creep-feed diet (CFS) was biopsied at 0 (EW), 25, 50, 96 (NW), 167, and 222 (pre-slaughter) days. Expression patterns of 35 target genes were studied. From NW through slaughter, all steers received the same high-starch diet. In EWS steers the expression of PPARG, other adipogenic (CEBPA, ZFP423) and lipogenic (THRSP, SREBF1, INSIG1) activators, and several enzymes (FASN, SCD, ELOVL6, PCK1, DGAT2) that participate in the process of IMF increased gradually to a peak between 96 and 167 days on treatment. Steers in NW did not achieve similar expression levels even by 222 days on treatment, suggesting a blunted response even when fed a high-starch diet after weaning. High-starch feeding at an early age (EWS) triggers precocious and sustained adipogenesis, resulting in greater marbling.

The novel 19q13 KRAB zinc-finger tumour suppressor ZNF382 is frequently methylated in oesophageal squamous cell carcinoma and antagonises Wnt/β-catenin signalling.

PubMed

Zhang, Chong; Xiang, Tingxiu; Li, Shuman; Ye, Lin; Feng, Yixiao; Pei, Lijiao; Li, Lili; Wang, Xiangyu; Sun, Ran; Tao, Qian; Ren, Guosheng

2018-05-14

Zinc finger proteins (ZFPs) are the largest transcription factor family in mammals. About one-third of ZFPs are Krüppel-associated box domain (KRAB)-ZFPs and involved in the regulation of cell differentiation/proliferation/apoptosis and neoplastic transformation. We recently identified ZNF382 as a novel KRAB-ZFP epigenetically inactivated in multiple cancers due to frequent promoter CpG methylation. However, its epigenetic alterations, biological functions/mechanism and clinical significance in oesophageal squamous cell carcinoma (ESCC) are still unknown. Here, we demonstrate that ZNF382 expression was suppressed in ESCC due to aberrant promoter methylation, but highly expressed in normal oesophagus tissues. ZNF382 promoter methylation is correlated with ESCC differentiation levels. Restoration of ZNF382 expression in silenced ESCC cells suppressed tumour cell proliferation and metastasis through inducing cell apoptosis. Importantly, ZNF382 suppressed Wnt/β-catenin signalling and downstream target gene expression, likely through binding directly to FZD1 and DVL2 promoters. In summary, our findings demonstrate that ZNF382 functions as a bona fide tumour suppressor inhibiting ESCC pathogenesis through inhibiting the Wnt/β-catenin signalling pathway.

A post-transcriptional mechanism pacing expression of neural genes with precursor cell differentiation status.

PubMed

Dai, Weijun; Li, Wencheng; Hoque, Mainul; Li, Zhuyun; Tian, Bin; Makeyev, Eugene V

2015-07-06

Nervous system (NS) development relies on coherent upregulation of extensive sets of genes in a precise spatiotemporal manner. How such transcriptome-wide effects are orchestrated at the molecular level remains an open question. Here we show that 3'-untranslated regions (3' UTRs) of multiple neural transcripts contain AU-rich cis-elements (AREs) recognized by tristetraprolin (TTP/Zfp36), an RNA-binding protein previously implicated in regulation of mRNA stability. We further demonstrate that the efficiency of ARE-dependent mRNA degradation declines in the neural lineage because of a decrease in the TTP protein expression mediated by the NS-enriched microRNA miR-9. Importantly, TTP downregulation in this context is essential for proper neuronal differentiation. On the other hand, inactivation of TTP in non-neuronal cells leads to dramatic upregulation of multiple NS-specific genes. We conclude that the newly identified miR-9/TTP circuitry limits unscheduled accumulation of neuronal mRNAs in non-neuronal cells and ensures coordinated upregulation of these transcripts in neurons.

A post-transcriptional mechanism pacing expression of neural genes with precursor cell differentiation status

PubMed Central

Dai, Weijun; Li, Wencheng; Hoque, Mainul; Li, Zhuyun; Tian, Bin; Makeyev, Eugene V.

2015-01-01

Nervous system (NS) development relies on coherent upregulation of extensive sets of genes in a precise spatiotemporal manner. How such transcriptome-wide effects are orchestrated at the molecular level remains an open question. Here we show that 3′-untranslated regions (3′ UTRs) of multiple neural transcripts contain AU-rich cis-elements (AREs) recognized by tristetraprolin (TTP/Zfp36), an RNA-binding protein previously implicated in regulation of mRNA stability. We further demonstrate that the efficiency of ARE-dependent mRNA degradation declines in the neural lineage because of a decrease in the TTP protein expression mediated by the NS-enriched microRNA miR-9. Importantly, TTP downregulation in this context is essential for proper neuronal differentiation. On the other hand, inactivation of TTP in non-neuronal cells leads to dramatic upregulation of multiple NS-specific genes. We conclude that the newly identified miR-9/TTP circuitry limits unscheduled accumulation of neuronal mRNAs in non-neuronal cells and ensures coordinated upregulation of these transcripts in neurons. PMID:26144867

Developmental programming modulates olfactory behavior in C. elegans via endogenous RNAi pathways

PubMed Central

Sims, Jennie R; Ow, Maria C; Nishiguchi, Mailyn A; Kim, Kyuhyung; Sengupta, Piali; Hall, Sarah E

2016-01-01

Environmental stress during early development can impact adult phenotypes via programmed changes in gene expression. C. elegans larvae respond to environmental stress by entering the stress-resistant dauer diapause pathway and resume development once conditions improve (postdauers). Here we show that the osm-9 TRPV channel gene is a target of developmental programming and is down-regulated specifically in the ADL chemosensory neurons of postdauer adults, resulting in a corresponding altered olfactory behavior that is mediated by ADL in an OSM-9-dependent manner. We identify a cis-acting motif bound by the DAF-3 SMAD and ZFP-1 (AF10) proteins that is necessary for the differential regulation of osm-9, and demonstrate that both chromatin remodeling and endo-siRNA pathways are major contributors to the transcriptional silencing of the osm-9 locus. This work describes an elegant mechanism by which developmental experience influences adult phenotypes by establishing and maintaining transcriptional changes via RNAi and chromatin remodeling pathways. DOI: http://dx.doi.org/10.7554/eLife.11642.001 PMID:27351255

OsDOG, a gibberellin-induced A20/AN1 zinc-finger protein, negatively regulates gibberellin-mediated cell elongation in rice.

PubMed

Liu, Yaju; Xu, Yunyuan; Xiao, Jun; Ma, Qibin; Li, Dan; Xue, Zhen; Chong, Kang

2011-07-01

The A20/AN1 zinc-finger proteins (ZFPs) play pivotal roles in animal immune responses and plant stress responses. From previous gibberellin (GA) microarray data and A20/AN1 ZFP family member association, we chose Oryza sativa dwarf rice with overexpression of gibberellin-induced gene (OsDOG) to examine its function in the GA pathway. OsDOG was induced by gibberellic acid (GA(3)) and repressed by the GA-synthesis inhibitor paclobutrazol. Different transgenic lines with constitutive expression of OsDOG showed dwarf phenotypes due to deficiency of cell elongation. Additional GA(1) and real-time PCR quantitative assay analyses confirmed that the decrease of GA(1) in the overexpression lines resulted from reduced expression of GA3ox2 and enhanced expression of GA2ox1 and GA2ox3. Adding exogenous GA rescued the constitutive expression phenotypes of the transgenic lines. OsDOG has a novel function in regulating GA homeostasis and in negative maintenance of plant cell elongation in rice. Copyright © 2011 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Chips aus Plastik: Organische Elektronik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kiy, Michael

2003-01-01

Künstliche organische Materialien werden in Zukunft vermehrt in der Elektronik eingesetzt werden. Obwohl sie gute Isolatoren sind, kann ein ausreichend großes elektrisches Feld in ihnen einen elektrischen Strom fließen lassen. Dazu injizieren Metallelektroden freie Ladungsträger wie Elektronen oder Löcher in das organische Material. Diese Ladungsträgerinjektion kann die elektrischen Eigenschaften geeigneter organischer Materialien vom Isolator bis zum Leiter steuern. Eine zukünftige Domäne solcher Kunststoffe werden einfache, billige Chips sein. Bei den Displays könnten sie bald die konventionellen Flüssigkristallanzeigen technisch überflügeln.

Aufbau des humanoiden Roboters BART III

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Resetov, Dimitri; Pietsch, Björn; Gerth, Wilfried

Der vorliegende Beitrag präsentiert den humanoiden Roboter BART III, der am Institut für Regelungstechnik als eine robuste und erweiterbare Plattform für weiterführende Grundlagenforschung zur zweibeinigen Fortbewegung entwickelt wurde. Im Gegensatz zu den bisher am IRT genutzten Robotern BARt-UH und LISA besitzt der neue Roboter einen beweglichen Oberkörper mit einem Bauchgelenk und Armen. BART III besitzt insgesamt 19 aktive Freiheitsgrade, 12 davon im Unterkörper. Ein weiteres Merkmal des Roboters ist die im gesamten Körper verteilte Ansteuerelektronik, die neben der lokalen Motorregelung diverse sicherheitsrelevante Funktionen übernimmt.

Genetic dissection of the fatty liver QTL Fl1sa by using congenic mice and identification of candidate genes in the liver and epididymal fat.

PubMed

Suzuki, Miyako; Kobayashi, Misato; Ohno, Tamio; Kanamori, Shinsaku; Tateishi, Soushi; Murai, Atsushi; Horio, Fumihiko

2016-11-17

Nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) is a multifactorial disease caused by interactions between environmental and genetic factors. The SMXA-5 mouse is a high-fat diet-induced fatty liver model established from SM/J and A/J strains. We have previously identified Fl1sa, a quantitative trait locus (QTL) for fatty liver on chromosome 12 (centromere-53.06 Mb) of SMXA-5 mice. However, the chromosomal region containing Fl1sa was too broad. The aim of this study was to narrow the Fl1sa region by genetic dissection using novel congenic mice and to identify candidate genes within the narrowed Fl1sa region. We established two congenic strains, R2 and R3, from parental A/J-12 SM and A/J strains. R2 and R3 strains have genomic intervals of centromere-29.20 Mb and 29.20-46.75 Mb of chromosome 12 derived from SM/J, respectively. Liver triglyceride content in R2 and R3 mice was significantly lower than that in A/J mice fed with a high-fat diet for 7 weeks. This result suggests that at least one of the genes responsible for fatty liver exists within the two chromosomal regions centromere-29.20 Mb (R2) and 29.20-46.75 Mb (R3). We found that liver triglyceride accumulation is inversely correlated with epididymal fat weight among the parental and congenic strains. Therefore, the ectopic fat accumulation in the liver may be due to organ-organ interactions between the liver and epididymal fat. To identify candidate genes in Fl1sa, we performed a DNA microarray analysis using the liver and epididymal fat in A/J and A/J-12 SM mice fed with a high-fat diet for 7 weeks. In epididymal fat, mRNA levels of Zfp125 (in R2) and Nrcam (in R3) were significantly different in A/J-12 SM mice from those in A/J mice. In the liver, mRNA levels of Iah1 (in R2) and Rrm2 (in R2) were significantly different in A/J-12 SM mice from those in A/J mice. In this study, using congenic mice analysis, we narrowed the chromosomal region containing Fl1sa to two regions of mouse chromosome 12. We then

Can weighing lysimeter ET represent surrounding field ET well enough to test flux station measurements of daily and sub-daily ET?

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Evett, Steven R.; Schwartz, Robert C.; Howell, Terry A.; Louis Baumhardt, R.; Copeland, Karen S.

2012-12-01

Weighing lysimeters and neutron probes (NP) are both used to determine the change in soil water storage needed to solve for evapotranspiration (ET) using the soil water balance equation. We compared irrigated cotton ET determined using two large (3 × 3 × 2.4-m deep) weighing lysimeters and eight NP soil water profiles located outside the lysimeters in cotton fields during the BEAREX08 field campaign (see [16] Evett et al., 2012). The objectives were to (i) determine if lysimeter-based ET fluxes were representative of those from the fields, designated NE and SE, in which the lysimeters were centered, and (ii) investigate different methods of computing the soil water balance using NP data. Field fluxes were determined from the soil water balance using neutron probe measurements of change in profile water content storage. Fluxes of ET from the SE lysimeter were representative of those from the field throughout the season and can be used with reasonable certainty for comparisons of ET fluxes and energy balance closure derived from Bowen ratio (BR) and eddy covariance (EC) measurements whose footprints lay in the SE field. Comparisons of ET fluxes from EC and BR systems to those from the NE lysimeter should consider that NE lysimeter fluxes were up to 18% larger than those from the NE field during the period of rapid vegetative growth. This was due to plants on the lysimeter having greater height and width than those in the field. Nevertheless, the data from this and companion studies documents substantial underestimation of crop ET by EC stations under the conditions of BEAREX08. Comparison of zero flux plane (ZFP) and simple soil water balance methods of calculating ET from NP data showed them to be equivalent in this study; and for the ZFP method, the depth of the control volume should be determined by the depth at which the hydraulic gradient reverses, not by the depth of calculated minimum flux. If supported by a sufficiently dense and widespread network of deep

Der II. Hauptsatz der Wärmelehre

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Heintze, Joachim

Wir haben in (4.44) den II. Hauptsatz als empirische Tatsache folgendermaßen formuliert: (i) Wärmeenergie geht von selbst nur von einem wärmeren Körper auf einen kälteren über, niemals in der umgekehrten Richtung. Nun werden wir beweisen, dass sich aus diesem Prinzip folgende äquivalente Formulierungen für den II. Hauptsatz ableiten lassen: (ii) Es ist unmöglich, ein Perpetuum mobile zweiter Art zu bauen, d. h. eine Maschine, die fortlaufend Wärmeenergie vollständig in mechanische Arbeit umsetzen kann. Eine Wärmekraftmaschine, die einen Kreisprozess mit der höchsten Temperatur Tw und der niedrigsten Temperatur Tk durchläuft, hat höchstens den Carnotschen Wirkungsgrad c = (Tw - Tk)/Tw. Wenn in der Maschine nur reversible Prozesse ablaufen, die gesamte Wärmezufuhr bei der Temperatur Tw erfolgt und ausschließlich bei der Temperatur Tw gekühlt wird, ist ihr Wirkungsgrad = C. Es gibt keine Wärmekraftmaschine, die eine bessere Ausnutzung der Wärmeenergie ermöglicht. (iv) In jedem thermodynamischen System existiert die Zustandsgröße Entropie, definiert durch ihr Differential dS = (dQrev)/T . Entropie kann erzeugt, aber nicht vernichtet werden. Bei Zustandsänderungen, die in einem abgeschlossenen System ablaufen, nimmt die Entropie entweder zu (irreversible Prozesse), oder sie bleibt konstant (reversible Prozesse). Im Anschluss an (iii) werden wir zur Definition der thermodynamischen Temperatur und bei der Diskussion von (iv) zu einem tieferen Verständnis der Entropie gelangen. Es zeigt sich, dass die Entropie das eigentliche Bindeglied zwischen Mechanik und Wärmelehre darstellt. Am Ende des Kapitels werden wir einige Anwendungen des II. Hauptsatzes betrachten.

Trends in der IT-Sicherheit

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Eckert, Claudia

Ich möchte Ihnen einen Überblick geben über Trends, Challenges, offene Fragestellungen sowie Lösungsansätze aus dem Bereich der IT-Sicherheit. Meine Vorredner haben mir schon eine wunderbare Basis dafür geschaffen, indem sie wichtige Trends im Bereich IT bereits angesprochen haben. Deshalb werde ich auf diese Trends, nämlich das Internet of Things and Services nur noch einmal kurz eingehen, um daran dann die IT-Sicherheitsthemen, die sich aus diesen IT-Trends ergeben, zu skizzieren und anschließend Lösungen vorstellen, die insbesondere im Forschungsumfeld entwickelt werden, aber schon reif sind, auch in die unternehmerische Praxis übernommen zu werden.

Meilensteine in der Erforschung der kompakten Objekte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Camenzind, Max

Kompakte Objekte besitzen zum einen eine sehr hohe Dichte, und zum anderen sind sie durch die Tatsache charakterisiert, dass keine nuklearen Reaktionen mehr in ihrem Inneren stattfinden können. Aus diesem Grund können sie im Unterschied zu gewöhnlichen Sternen der Gravitation nicht mehr mit dem Druck des thermischen Gases widerstehen. In den Weißen Zwergen bzw. Neutronensternen wird der Gravitation der Quantendruck eines Elektronengases bzw. einer Neutronenflüssigkeit entgegengesetzt. Ein solches Gas besteht aus Elektronen bzw. Neutronen, die auf ihr niedrigstes Energieniveau zusammengepresst wurden. Durch die daraus resultierende hohe Bewegungsenergie der Fermionen wird der sogenannte Quantendruck erzeugt.

Berechnung verkehrlicher Substitutionseffekte im Personenverkehr bei Online-Shopping

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nerlich, Mark R.; Schiffner, Felix; Vogt, Walter; Rauh, Jürgen; Breidenbach, Petra

Für Güter des täglichen, mittelfristigen und langfristigen Bedarfs sowie für das Beispiel Baumarktartikel wird das Potenzial für Personenverkehrsaufwand von Einkaufsaktivtäten quantitativ abgeschätzt. Die entwickelten Algorithmen behandeln die einkaufsvorbereitende Information und den eigentlichen Einkauf, d.h. den Erwerb eines Gutes, separat. Informationsaktivitäten haben insbesondere bei höherwertigen Gütern einen hohen Stellenwert und damit auch verkehrliche Relevanz. Wie Berechnungen zeigen, spart Online-Shopping Informations- und Einkaufsverkehrsaufwand im Pkw-Verkehr ein. Die notwendigen Eingangsdaten wie differenzierte Informations- und Einkaufshäufigkeiten sowie verkehrliche Parameter zu Verkehrsmittelwahl, Entfernungen und Wegekopplungen wurden aus eigenen Erhebungen gewonnen.

Musik einpacken

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Loos, Andreas

Wer schon einmal Nudeln selbst gemacht hat, der weiß: Frische Pasta kann ganz schön pappen. Das ist ein Problem für die Nudelindustrie, denn es ist nicht leicht, mit unregelmäßigen und klebrigen Nudel-Klumpen 500-Gramm-Beutel genau zu füllen. Einige Hersteller verwenden daher "Teilmengenwaagen". Die besitzen bis zu hundert kleineWaagschalen, die über ein Förderband mit jeweils ungefähr 50 Gramm Nudel-Klumpen befüllt werden. Dann kommt Mathematik ins Spiel: Ein Computer wählt die zehn Waagschalen aus, deren Inhalt zusammen die 500 Gramm genau erreicht, und leert sie in einen Beutel aus.

Unfälle mit Kleintransportern

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Tschirschwitz, Christian

Auf einer außerörtlichen Bundesstraße geriet ein mit vier Personen besetzter Pkw Toyota Corolla aus letztlich nicht vollständig geklärten Gründen ins Schleudern. Nachdem sich das Fahrzeug beträchtlich entgegen dem Uhrzeigersinn ausgedreht hatte, prallte ein entgegenkommender Kleintransporter VW T4 frontal an die rechte Flanke des Toyota. Der Transporter wurde gedreht, ausgehoben und durch einen Pkw Ford Escort unterfahren. Alle Fahrzeuge kamen in Kollisionsortnähe zum Endstand. Die vier Toyota-Insassen wurden getötet. Aus den anderen Fahrzeugen wurden sechs Personen überwiegend schwer verletzt. Unbeteiligte Zeugen waren nicht vorhanden.

Integriertes Informationsmanagement am KIT Was bleibt? Was kommt?

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Labitzke, Sebastian; Nussbaumer, Martin; Hartenstein, Hannes; Juling, Wilfried

Der Beitrag beschreibt wesentliche seit dem Jahr 2005 an der Universität Karlsruhe bzw. am Karlsruher Institut für Technologie erzielte Ergebnisse in Bezug auf technische und organisatorische Integration für das Informationsmanagement. Insbesondere stehen die Portaldienste und das Identitätsmanagement im Fokus der technischen Innovation. Daneben werden zwei organisatorische Innovationen vorgestellt, die sich dediziert Fragestellungen zur IT-Governance und IT-Compliance widmen. Abschließend werden erzielte Schlüsselerfahrungen diskutiert, die im Zuge des Aufbaus eines integrierten Informationsmanagements gemacht wurden. Ausblickend wollen wir einen Bezug zu den allgegenwärtigen Problemstellungen und verbundenen Herausforderungen derartiger Vorhaben aufzeigen - Herausforderungen, die waren, sind und bleiben werden.

[Psychiatric care between World War II and "Psychiatrie-Enquête": early approaches of reformation in Württemberg].

PubMed

Croissant, Daniela; Längle, Gerhard

2015-03-01

The article describes care in a psychiatric clinic between 1946 and 1975. This happens against the background of the current psychiatry-historical literature in which this phase of psychiatric care is described often summarily with the destructive words of the report of the 'Psychiatrie-Enquête' of 1975. Improvements achieved in this time were hardly examined up to now though they contributed substantially to the later effects of the 'Psychiatrie-Enquête'. The medical annual reports of the psychiatric clinic of Zwiefalten, today ZfP Südwürttemberg, refering to the mentioned period were sighted and evaluated concerning their contents. In the called period evident organizational and structural defects are deplored in the annual reports. Nevertheless, from the late 1940 s on, modern care elements appear, as for example the broadening of the range of the therapeutic offers, multiprofessional treatment, diagnosis-specific concepts for the wards, opening of stations and extensive outpatient care. It is shown that already before the appearance of the final report of the Enquête commission clear progress concerning psychiatric care was achieved. © Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York.

THE GENOMIC LANDSCAPE OF PEDIATRIC AND YOUNG ADULT T-LINEAGE ACUTE LYMPHOBLASTIC LEUKEMIA

PubMed Central

Liu, Yu; Easton, John; Shao, Ying; Maciaszek, Jamie; Wang, Zhaoming; Wilkinson, Mark R.; McCastlain, Kelly; Edmonson, Michael; Pounds, Stanley B.; Shi, Lei; Zhou, Xin; Ma, Xiaotu; Sioson, Edgar; Li, Yongjin; Rusch, Michael; Gupta, Pankaj; Pei, Deqing; Cheng, Cheng; Smith, Malcolm A.; Auvil, Jaime Guidry; Gerhard, Daniela S.; Relling, Mary V.; Winick, Naomi J.; Carroll, Andrew J.; Heerema, Nyla A.; Raetz, Elizabeth; Devidas, Meenakshi; Willman, Cheryl L.; Harvey, Richard C.; Carroll, William L.; Dunsmore, Kimberly P.; Winter, Stuart S.; Wood, Brent L; Sorrentino, Brian P.; Downing, James R.; Loh, Mignon L.; Hunger, Stephen P; Zhang, Jinghui; Mullighan, Charles G.

2017-01-01

Genetic alterations activating NOTCH1 signaling and T cell transcription factors, coupled with inactivation of the INK4/ARF tumor suppressors are hallmarks of T-ALL, but detailed genome-wide sequencing of large T-ALL cohorts has not been performed. Using integrated genomic analysis of 264 T-ALL cases, we identify 106 putative driver genes, half of which were not previously described in childhood T-ALL (e.g. CCND3, CTCF, MYB, SMARCA4, ZFP36L2 and MYCN). We described new mechanisms of coding and non-coding alteration, and identify 10 recurrently altered pathways, with associations between mutated genes and pathways, and stage or subtype of T-ALL. For example, NRAS/FLT3 mutations were associated with immature T-ALL, JAK3/STAT5B mutations in HOX1 deregulated ALL, PTPN2 mutations in TLX1 T-ALL, and PIK3R1/PTEN mutations in TAL1 ALL, suggesting that different signaling pathways have distinct roles according to maturational stage. This genomic landscape provides a logical framework for the development of faithful genetic models and new therapeutic approaches. PMID:28671688

Central Role of the PPARγ Gene Network in Coordinating Beef Cattle Intramuscular Adipogenesis in Response to Weaning Age and Nutrition

PubMed Central

Moisá, Sonia J.; Shike, Daniel W.; Faulkner, Dan B.; Meteer, William T.; Keisler, Duane; Loor, Juan J.

2014-01-01

Adipogenic/lipogenic transcriptional networks regulating intramuscular fat deposition (IMF) in response to weaning age and dietary starch level were studied. The longissimus muscle (LM) of beef steers on an early weaning (141 days age) plus high-starch diet (EWS) or a normal weaning (NW, 222 days age) plus starch creep-feed diet (CFS) was biopsied at 0 (EW), 25, 50, 96 (NW), 167, and 222 (pre-slaughter) days. Expression patterns of 35 target genes were studied. From NW through slaughter, all steers received the same high-starch diet. In EWS steers the expression of PPARG, other adipogenic (CEBPA, ZFP423) and lipogenic (THRSP, SREBF1, INSIG1) activators, and several enzymes (FASN, SCD, ELOVL6, PCK1, DGAT2) that participate in the process of IMF increased gradually to a peak between 96 and 167 days on treatment. Steers in NW did not achieve similar expression levels even by 222 days on treatment, suggesting a blunted response even when fed a high-starch diet after weaning. High-starch feeding at an early age (EWS) triggers precocious and sustained adipogenesis, resulting in greater marbling. PMID:24516329

An Integrated Systems Genetics and Omics Toolkit to Probe Gene Function.

PubMed

Li, Hao; Wang, Xu; Rukina, Daria; Huang, Qingyao; Lin, Tao; Sorrentino, Vincenzo; Zhang, Hongbo; Bou Sleiman, Maroun; Arends, Danny; McDaid, Aaron; Luan, Peiling; Ziari, Naveed; Velázquez-Villegas, Laura A; Gariani, Karim; Kutalik, Zoltan; Schoonjans, Kristina; Radcliffe, Richard A; Prins, Pjotr; Morgenthaler, Stephan; Williams, Robert W; Auwerx, Johan

2018-01-24

Identifying genetic and environmental factors that impact complex traits and common diseases is a high biomedical priority. Here, we developed, validated, and implemented a series of multi-layered systems approaches, including (expression-based) phenome-wide association, transcriptome-/proteome-wide association, and (reverse-) mediation analysis, in an open-access web server (systems-genetics.org) to expedite the systems dissection of gene function. We applied these approaches to multi-omics datasets from the BXD mouse genetic reference population, and identified and validated associations between genes and clinical and molecular phenotypes, including previously unreported links between Rpl26 and body weight, and Cpt1a and lipid metabolism. Furthermore, through mediation and reverse-mediation analysis we established regulatory relations between genes, such as the co-regulation of BCKDHA and BCKDHB protein levels, and identified targets of transcription factors E2F6, ZFP277, and ZKSCAN1. Our multifaceted toolkit enabled the identification of gene-gene and gene-phenotype links that are robust and that translate well across populations and species, and can be universally applied to any populations with multi-omics datasets. Copyright © 2017 The Authors. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

Histone deacetylase 3 is required for maintenance of bone mass during aging

PubMed Central

McGee-Lawrence, Meghan E.; Bradley, Elizabeth W.; Dudakovic, Amel; Carlson, Samuel W.; Ryan, Zachary C.; Kumar, Rajiv; Dadsetan, Mahrokh; Yaszemski, Michael J.; Chen, Qingshan; An, Kai-Nan; Westendorf, Jennifer J.

2012-01-01

Histone deacetylase 3 (Hdac3) is a nuclear enzyme that removes acetyl groups from lysine residues in histones and other proteins to epigenetically regulate gene expression. Hdac3 interacts with bone-related transcription factors and co-factors such as Runx2 and Zfp521, and thus is poised to play a key role in the skeletal system. To understand the role of Hdac3 in osteoblasts and osteocytes, Hdac3 conditional knockout (CKO) mice were created with the Osteocalcin (OCN) promoter driving Cre expression. Hdac3 CKOOCN mice were of normal size and weight, but progressively lost trabecular and cortical bone mass with age. The Hdac3 CKOOCN mice exhibited reduced cortical bone mineralization and material properties and suffered frequent fractures. Bone resorption was lower, not higher, in the Hdac3 CKOOCN mice, suggesting that primary defects in osteoblasts caused the reduced bone mass. Indeed, reductions in bone formation were observed. Osteoblasts and osteocytes from Hdac3 CKOOCN mice showed increased DNA damage and reduced functional activity in vivo and in vitro. Thus, Hdac3 expression in osteoblasts and osteocytes is essential for bone maintenance during aging. PMID:23085085

Oberflächenstrukturierung metallischer Werkstoffe, z. B. für stents

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Stöver, Michael; Wintermantel, Erich

Eine topologische Oberflächenmodifikation von metallischen Implantaten kann aus verschiedenen Gründen sinnvoll sein. Im Allgemeinen lassen sich zwei Hauptziele unterscheiden. Zum einen dienen Oberflächen dazu, bestimmte Zellreaktionen zu forcieren. Die Anwendungsbeispiele reichen hier von sehr rauen Oberflächen in Fällen wo eine gute Integration eines Permanentimplantates in das Gewebe erwünscht ist bis hin zu glatt polierten Oberflächen. Letztere werden in erster Linie dort eingesetzt, wo das Implantat in direktem Kontakt mit Blut ist. Ein Beispiel für die Erforderlichkeit einer hohen Rauheit (Rz > 100 μm) sind meist aus Titan gefertigte Schäfte von Gelenksimplantaten [1,2]. Die Autoren machten den Vorschlag, die Aufrauung von Titan- und Edelstahl-Stents analog der Aufrauung bei Hüftprothesenschäften zu versuchen, um eine noch bessere Biokompatibilität zu erreichen. [7, 8 ,9]. Sehr glatte Oberflächen, in der Regel mit Rz Werten von unter 0,1 μm, sind z. B. bei Herzklappenprothesen und der Innenseite von Gefäßstützen gefordert. Mittlere Rauheiten werden oft bei temporären Implantaten eingesetzt, in die in reguliertem Maße Gewebe einwachsen, allerdings keine unlösbare Verbindung bilden sollen. Sehr genau eingestellt werden müssen auch die Oberflächentopographien bei Implantaten in sehr empfindlichen Gebieten wie z. B. der Gehirnregion. Hierbei muss eine gute Verankerung im Gewebe vorhanden sein, um ein Verrutschen des Implantates zu verhindern. Zum anderen darf keine überschüssige Zellproliferation entstehen, um ein Einwachsen in sensible Regionen zu verhindern. Zum anderen werden Oberflächenmikrostrukturen genutzt, um Wirkstoffe in Implantate einzubringen, die lokal über einen bestimmten Zeitraum freigesetzt werden sollen. Als wichtigste Wirkstoffe sind hier Antibiotika und entzündungshemmende Mittel sowie im kardiovaskulären Bereich Proliferationshemmer zu nennen.

Inzidenz von bullösen Autoimmunerkrankungen in Serbien: eine retrospektive Studie über 20 Jahre.

PubMed

Milinković, Mirjana; Janković, Slavenka; Medenica, Ljiljana; Nikolić, Miloš; Reljić, Vesna; Popadić, Svetlana; Janković, Janko

2016-10-01

Die meisten früheren Arbeiten zu den klinisch-epidemiologischen Merkmalen von bullösen Autoimmunerkrankungen (AIBD) konzentrierten sich vor allem auf eine einzige Krankheitsentität oder nur eine Krankheitsgruppe; nur in wenigen Studien wurde die Inzidenz verschiedener AIBD untersucht. Bei der vorliegenden Studie war es unser Ziel, das gesamte Spektrum der AIBD zu betrachten, die Inzidenz der häufigsten AIBD zu ermitteln und die zeitlichen Trends ihres Auftretens in Zentralserbien über einen Zeitraum von 20 Jahren zu untersuchen. Wir rekrutierten retrospektiv 1161 AIBD-Fälle, die in Zentralserbien von Januar 1991 bis Dezember 2010 neu diagnostiziert wurden. Die Diagnose stützte sich auf eine strikte klinische, histologische und immunhistologische Beurteilung. Folgende Inzidenzraten wurden für die einzelnen Erkrankungen ermittelt: 4,35 pro eine Million Einwohner/Jahr (pME/Jahr) für Pemphigus, 4,47 pME/Jahr für Pemphigoid, 1,42 pME/Jahr für Dermatitis herpetiformis (DH), 0,25 pME/Jahr IgA-Dermatose und 0,08 pME/Jahr für Epidermolysis bullosa acquisita. Im betrachteten Zeitraum stieg die altersbereinigte Inzidenzrate für Pemphigus und insbesondere für Pemphigoid signifikant an, während sie für DH, allerdings nicht signifikant, abnahm. Unsere Studie befasst sich zum ersten Mal mit den Inzidenzraten des gesamten Spektrums der AIBD in Serbien und untersucht die zeitlichen Trends ihres Auftretens über einen Zeitraum von 20 Jahren. Nach unserem besten Wissen wurde ein ähnlicher Befund wie der unsere, dass nämlich die Inzidenzraten von Pemphigus und Pemphigoid vergleichbar sind, bisher noch nicht publiziert. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Gebändigtes Knallgas: Brennstoffzellen im mobilen und stationären Einsatz

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Waidhas, Manfred; Landes, Harald

2001-07-01

Die Brennstoffzelle hat aus technischer Sicht einen hohen Stand erreicht. Die PEMFC konnte ihre Zuverlässigkeit in einer Reihe von Nischenanwendungen, aber auch in Form erster mobiler und dezentraler Prototypen beweisen. Die SOFC und die MCFC konnten bereits in Anlagen von 100 kW und mehr in Erprobung gehen. Um jedoch wirtschaftlich konkur-renzfähig zu den etablierten Technologien der mobilen und dezentralen Energiewandlung zu werden, muss noch eine drastische Kostenreduktion sowohl beim Brennstoffzellen-Stack als auch bei den zu seinem Betrieb notwendigen Hilfsaggregaten erreicht werden. Für Fahrzeugantriebe muss außerdem eine Antwort auf die noch offene Treibstofffrage (Infrastruktur, H2-Erzeugung und H2-Speicherung) gefunden werden.

Luftqualität

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schultz, Martin G.; Klemp, Dieter; Wahner, Andreas

Die Qualität der Luft beeinflusst in besonderer Weise die menschliche Gesundheit und hat auch Auswirkungen auf die Landwirtschaft und Ökosysteme. Viele Luftschadstoffe absorbieren oder streuen zudem die Sonnen- oder Wärmestrahlung und sind daher klimawirksam. Luftchemische Prozesse hängen, ebenso wie die Emissionen, von klimatischen Faktoren wie Sonneneinstrahlung, Temperatur und Niederschlag ab. Deshalb ist zu erwarten, dass die projizierten Klimaänderungen für Deutschland auch die Luftschadstoffkonzentrationen beeinflussen werden, auch wenn dieser Zusammenhang noch nicht gut erforscht ist. Dieses Kapitel vermittelt einen Überblick über die Zusammenhänge und weist zumindest qualitativ auf mögliche künftige Entwicklungen hin. Im Vordergrund stehen die Entwicklungen bei Feinstaub und Ozon.

Ein Konzept für den energieeffizienten Betrieb von Mobilfunknetzen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bayer, N.; von Hugo, D.

2015-11-01

Der flächendeckende Betrieb mehrerer Mobilfunknetze unterschiedlicher Technologie in einem Land sorgt aufgrund der ständigen Bereithaltung von Übertragungskapazität für Dienste mit zunehmend höherem Datenvolumenbedarf für einen erheblichen Energieverbrauch. Das Forschungsförderungsprojekt ComGreen hat sich zur Aufgabe gesetzt, durch lastadaptiven Betrieb und intelligente dynamische Rekonfiguration des Funkzugangsnetzes zur Energieeinsparung beizutragen. Konzept, Herausforderungen, ausgewählte Ergebnisse von Simulationen und prototypischem Betrieb werden ebenso wie typische Erwartungswerte des künftigen Energieverbrauchs im Mobilfunkbereich vorgestellt. Sowohl Berechnungen als auch Messungen zeigen, dass durch kontext-basierte dynamische Rekonfiguration von zellularen Funknetzen Energieeinsparungen im Bereich von 25-40 % ermöglicht werden.

Digitalisierung des Bösen: Energiewirtschaft als Cyberopfer

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bartsch, Michael; Frey, Stefanie

Die Energieversorgung ist eine kritische Infrastruktur, da alle anderen Sektoren von der Stromversorgung abhängig sind und eine Störung katastrophale Auswirkungen mit unvorhersehbaren Kaskadeneffekten mit sich bringen würde. Das oberste Ziel der Betreiber ist daher sicherzustellen, dass Maßnahmen für eine störungsfreie Stromversorgung ergriffen werden. Cyberangriffe stellen ein hohes Risiko für die Energieversorgung dar. Dabei kann die Energiewirtschaft von Massenphänomenen wie Cybercrime betroffen sein, aber auch Gegenstand von technisch komplexer Cybersabotage werden, wie bei dem Angriff Ende 2015 auf einen ukrainischen Energieversorger. Die Stromversorgung fiel für mehrere Stunden aus und hatte weitreichende Auswirkungen für die Bevölkerung und Unternehmen.

Atomic Basic Blocks

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Scheler, Fabian; Mitzlaff, Martin; Schröder-Preikschat, Wolfgang

Die Entscheidung, einen zeit- bzw. ereignisgesteuerten Ansatz für ein Echtzeitsystem zu verwenden, ist schwierig und sehr weitreichend. Weitreichend vor allem deshalb, weil diese beiden Ansätze mit äußerst unterschiedlichen Kontrollflussabstraktionen verknüpft sind, die eine spätere Migration zum anderen Paradigma sehr schwer oder gar unmöglich machen. Wir schlagen daher die Verwendung einer Zwischendarstellung vor, die unabhängig von der jeweils verwendeten Kontrollflussabstraktion ist. Für diesen Zweck verwenden wir auf Basisblöcken basierende Atomic Basic Blocks (ABB) und bauen darauf ein Werkzeug, den Real-Time Systems Compiler (RTSC) auf, der die Migration zwischen zeit- und ereignisgesteuerten Systemen unterstützt.

Zum Wissenschaftsverständnis der modernen Evolutionsbiologie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sommer, Ralf J.

Die moderne Evolutionsbiologie hat ihren Ursprung in den Arbeiten von Charles Darwin und Alfred Wallace (Darwin 1963). Der gemeinsame Ausgangspunkt des Evolutionsgedanken ist dabei die Beobachtung, dass die biologische Welt nicht konstant ist. Biologische Systeme und alle darin lebenden Organismen unterliegen über längere Zeiträume hinweg einer stetigen Veränderung. Diese grundlegende Eigenschaft biologischer Systeme macht die Biologie zu einer historischen Wissenschaft und stellt einen wichtigen Gegensatz zu großen Teilen der Physik dar. Obwohl die Aussage von der Veränderlichkeit der Arten heute trivial klingt, war sie im 19. Jahrhundert eine Revolution, da die Konstanz der Arten und der Welt eine vorherrschende Stellung im damaligen Weltbild hatte (Amundson 2005).

Magnetoseed - Vasculäres Tissue Engineering

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Perea Saavedra, Héctor; Methe, Heiko; Wintermantel, Erich

Gegenwärtig sind kardiovaskuläre Erkrankungen, allen voran die Arteriosklerose koronarer und zerebraler Gefäße, Ursache für 38% aller Todesfälle in Nordamerika und häufigste Todesursache europäischer Männer < 65 Jahre und zweithäufigste Todesursache bei Frauen [4]. Es wird prognostiziert, dass innerhalb der nächsten 10-15 Jahre kardiovaskuläre Erkrankungen und deren Komplikationen weltweit die häufigste Todesursache stellen werden. Dies ist zum einen Folge der ansteigenden Prävalenz kardiovaskulärer Erkrankungen in Osteuropa und zunehmend auch in den Entwicklungsländern, zum anderen Folge der kontinuierlich ansteigenden Inzidenz von Übergewicht und Diabetes mellitus in den westlichen Ländern.

Recent advances in lossy compression of scientific floating-point data

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Lindstrom, P.

2017-12-01

With a continuing exponential trend in supercomputer performance, ever larger data sets are being generated through numerical simulation. Bandwidth and storage capacity are, however, not keeping pace with this increase in data size, causing significant data movement bottlenecks in simulation codes and substantial monetary costs associated with archiving vast volumes of data. Worse yet, ever smaller fractions of data generated can be stored for further analysis, where scientists frequently rely on decimating or averaging large data sets in time and/or space. One way to mitigate these problems is to employ data compression to reduce data volumes. However, lossless compression of floating-point data can achieve only very modest size reductions on the order of 10-50%. We present ZFP and FPZIP, two state-of-the-art lossy compressors for structured floating-point data that routinely achieve one to two orders of magnitude reduction with little to no impact on the accuracy of visualization and quantitative data analysis. We provide examples of the use of such lossy compressors in climate and seismic modeling applications to effectively accelerate I/O and reduce storage requirements. We further discuss how the design decisions behind these and other compressors impact error distributions and other statistical and differential properties, including derived quantities of interest relevant to each science application.

Effect of water withdrawal on formation of free radical, proline accumulation and activities of antioxidant enzymes in ZAT12-transformed transgenic tomato plants.

PubMed

Chandra Rai, Avinash; Singh, Major; Shah, Kavita

2012-12-01

Water stress often leads to the accumulation of reactive oxygen species (ROS) and their excessive production alters the activities of enzymes involved in their removal. ZAT12 is a member of stress-responsive C(2)H(2) type Zinc Finger Protein (ZFP) reported to control the expression of several stress-activated genes in plants through ROS signaling. The ZAT12-transformed tomato lines (cv. H-86 variety Kashi Vishesh) when subjected to water withdrawal for 7, 14 and 21 days revealed significant and consistent changes in activities of enzymes SOD, CAT, APX, GR and POD paralleled with an increased proline levels. Unlike that in wild-type tomato, the leaf superoxide anion and hydrogen peroxide concentrations in the transformed tomato plants did not alter much, suggesting a well regulated formation of free radicals suppressing oxidative stress in the latter. Results suggest BcZAT12-transformed tomato lines ZT1, ZT2 and ZT6 to be better adapted to drought stress tolerance by accumulation of osmolyte proline and increased antioxidant response triggered by the ZAT12 gene. Therefore, the ZAT12-transformed tomato cv. H-86 lines will prove useful for higher yield of tomato crop in regions affected with severe drought stress. Copyright © 2012 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Histone methyltransferase Ash1L mediates activity-dependent repression of neurexin-1α

PubMed Central

Zhu, Τao; Liang, Chen; Li, Dongdong; Tian, Miaomiao; Liu, Sanxiong; Gao, Guanjun; Guan, Ji-Song

2016-01-01

Activity-dependent transcription is critical for the regulation of long-term synaptic plasticity and plastic rewiring in the brain. Here, we report that the transcription of neurexin1α (nrxn1α), a presynaptic adhesion molecule for synaptic formation, is regulated by transient neuronal activation. We showed that 10 minutes of firing at 50 Hz in neurons repressed the expression of nrxn1α for 24 hours in a primary cortical neuron culture through a transcriptional repression mechanism. By performing a screening assay using a synthetic zinc finger protein (ZFP) to pull down the proteins enriched near the nrxn1α promoter region in vivo, we identified that Ash1L, a histone methyltransferase, is enriched in the nrxn1α promoter. Neuronal activity triggered binding of Ash1L to the promoter and enriched the histone marker H3K36me2 at the nrxn1α promoter region. Knockout of Ash1L in mice completely abolished the activity-dependent repression of nrxn1α. Taken together, our results reveal that a novel process of activity-dependent transcriptional repression exists in neurons and that Ash1L mediates the long-term repression of nrxn1α, thus implicating an important role for epigenetic modification in brain functioning. PMID:27229316

Computational modeling identifies key gene regulatory interactions underlying phenobarbital-mediated tumor promotion

PubMed Central

Luisier, Raphaëlle; Unterberger, Elif B.; Goodman, Jay I.; Schwarz, Michael; Moggs, Jonathan; Terranova, Rémi; van Nimwegen, Erik

2014-01-01

Gene regulatory interactions underlying the early stages of non-genotoxic carcinogenesis are poorly understood. Here, we have identified key candidate regulators of phenobarbital (PB)-mediated mouse liver tumorigenesis, a well-characterized model of non-genotoxic carcinogenesis, by applying a new computational modeling approach to a comprehensive collection of in vivo gene expression studies. We have combined our previously developed motif activity response analysis (MARA), which models gene expression patterns in terms of computationally predicted transcription factor binding sites with singular value decomposition (SVD) of the inferred motif activities, to disentangle the roles that different transcriptional regulators play in specific biological pathways of tumor promotion. Furthermore, transgenic mouse models enabled us to identify which of these regulatory activities was downstream of constitutive androstane receptor and β-catenin signaling, both crucial components of PB-mediated liver tumorigenesis. We propose novel roles for E2F and ZFP161 in PB-mediated hepatocyte proliferation and suggest that PB-mediated suppression of ESR1 activity contributes to the development of a tumor-prone environment. Our study shows that combining MARA with SVD allows for automated identification of independent transcription regulatory programs within a complex in vivo tissue environment and provides novel mechanistic insights into PB-mediated hepatocarcinogenesis. PMID:24464994

Longitudinal analyses of the DNA methylome in deployed military servicemen identify susceptibility loci for post-traumatic stress disorder.

PubMed

Rutten, B P F; Vermetten, E; Vinkers, C H; Ursini, G; Daskalakis, N P; Pishva, E; de Nijs, L; Houtepen, L C; Eijssen, L; Jaffe, A E; Kenis, G; Viechtbauer, W; van den Hove, D; Schraut, K G; Lesch, K-P; Kleinman, J E; Hyde, T M; Weinberger, D R; Schalkwyk, L; Lunnon, K; Mill, J; Cohen, H; Yehuda, R; Baker, D G; Maihofer, A X; Nievergelt, C M; Geuze, E; Boks, M P M

2018-05-01

In order to determine the impact of the epigenetic response to traumatic stress on post-traumatic stress disorder (PTSD), this study examined longitudinal changes of genome-wide blood DNA methylation profiles in relation to the development of PTSD symptoms in two prospective military cohorts (one discovery and one replication data set). In the first cohort consisting of male Dutch military servicemen (n=93), the emergence of PTSD symptoms over a deployment period to a combat zone was significantly associated with alterations in DNA methylation levels at 17 genomic positions and 12 genomic regions. Evidence for mediation of the relation between combat trauma and PTSD symptoms by longitudinal changes in DNA methylation was observed at several positions and regions. Bioinformatic analyses of the reported associations identified significant enrichment in several pathways relevant for symptoms of PTSD. Targeted analyses of the significant findings from the discovery sample in an independent prospective cohort of male US marines (n=98) replicated the observed relation between decreases in DNA methylation levels and PTSD symptoms at genomic regions in ZFP57, RNF39 and HIST1H2APS2. Together, our study pinpoints three novel genomic regions where longitudinal decreases in DNA methylation across the period of exposure to combat trauma marks susceptibility for PTSD.

Untersuchungen ueber die Kultivierung und Biologie von Trichomonas vaginalis (Investigation on Cultivation and Biology of Trichomonas vaginalis),

DTIC Science & Technology

Since long possible cyst formation by Trichomonas vaginalis has been discussed. According to our observations the round forms of Trichomonas ... vaginalis in relation to its biogenic surroundings. Here the biochemico-physiological relationship between Trichomonas and the fundamental biogenic...generally appear as degenerative manifestations of the cell, especially in older cultures. We tried to study analytically the biology of Trichomonas

Quantitative Analyse und Visualisierung der Herzfunktionen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Sauer, Anne; Schwarz, Tobias; Engel, Nicole; Seitel, Mathias; Kenngott, Hannes; Mohrhardt, Carsten; Loßnitzer, Dirk; Giannitsis, Evangelos; Katus, Hugo A.; Meinzer, Hans-Peter

Die computergestützte bildbasierte Analyse der Herzfunktionen ist mittlerweile Standard in der Kardiologie. Die verfügbaren Produkte erfordern meist ein hohes Maß an Benutzerinteraktion und somit einen erhöhten Zeitaufwand. In dieser Arbeit wird ein Ansatz vorgestellt, der dem Kardiologen eine größtenteils automatische Analyse der Herzfunktionen mittels MRT-Bilddaten ermöglicht und damit Zeitersparnis schafft. Hierbei werden alle relevanten herzphysiologsichen Parameter berechnet und mithilfe von Diagrammen und Graphen visualisiert. Diese Berechnungen werden evaluiert, indem die ermittelten Werte mit manuell vermessenen verglichen werden. Der hierbei berechnete mittlere Fehler liegt mit 2,85 mm für die Wanddicke und 1,61 mm für die Wanddickenzunahme immer noch im Bereich einer Pixelgrösse der verwendeten Bilder.

Extrusion & Compoundierung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Collin, Heinz; Schulze, Verena

Unter Extrusion wird das kontinuierliche Fördern von formbaren Massen verstanden. Dies können Kunststoffe, Teigwaren in der Lebensmittelindustrie oder auch keramische Massen sein. In der chemischen Industrie werden ebenfalls hochviskose (schwerfließende) Stoffe oder Pasten dosiert, gefördert und extrudiert. Früher waren vorzugsweise Kolbenstrangpressen im Einsatz, bis sich ab 1950 in steigendem Maße die Schneckenmaschinen durchgesetzt haben. Der weltweite Siegeszug der Kunststoffe ist zu einem erheblichen Teil auf die stetige technologische Weiterentwicklung im Bereich der Extrusionstechnik zurückzuführen. Der Markt der weltweit produzierten Maschinen für die Kunststoffverarbeitung erreichte im Jahr 2006 einen Wert von 20 Milliarden Euro und somit zählt dieser Bereich mittlerweile zu einem der großen Industriezweige [1].

Methodik und Qualität statistischer Erhebungen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Krug, Walter; Schmidt, Jürgen; Wiegert, Rolf

Kapitel 8 wirft einen Blick hinter die Kulissen statistischer Arbeit und ihrer Methoden, insbesondere auch hinter die der amtlichen Statistik: Wie kommen die Myriaden von Zahlen zustande, die heute aus statistischen Quellenwerken aller Art und aus Datenbanken abgerufen werden können? Dabei wird deutlich, welche Schwierigkeiten bei Erhebungen, insbesondere bei Stichprobenerhebungen, zu überwinden sind, wie man Antwortverweigerer kooperativer stimmt, wie sich auch aus kleinen Stichproben auf intelligente Weise verlässliche Ergebnisse erzielen lassen und wie Großstichproben auf europäischer Ebene harmonisiert werden. Am Beispiel des Zensus 2011 wird gezeigt, wie sich eine Kombination von Stichproben und Registerauswertungen als Ersatz für eine Volkszählung nutzen lässt. Mitglieder der Deutschen Statistischen Gesellschaft waren daran kooperativ beteiligt.

Application of the Multi-Doorway Continuum Shell Model to the Magnetic Dipole Strength Distribution in 58Ni

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Spangenberger, H.; Beck, F.; Richter, A.

The usual continuum shell model is extended so as to include a statistical treatment of multi-doorway processes. The total configuration space of the nuclear reaction problem is subdivided into the primary doorway states which are coupled by the initial excitation to the nuclear ground state and the secondary doorway states which represent the complicated nature of multi-step reactions. The latter are evaluated within the exciton model which gives the coupling widths between the various finestructure subspaces. This coupling is determined by a statistical factor related to the exciton model and a dynamical factor given by the interaction matrix elements of the interacting excitons. The whole structure defines the multi-doorway continuum shell model. In this work it is applied to the highly fragmented magnetic dipole strength in 58Ni observed in high resolution electron scattering.Translated AbstractAnwendung des Multi-Doorway-Kontinuum-Schalenmodells auf die Verteilung der magnetischen Dipolstärke von 58NiDas Kontinuum-Schalenmodell wurde so erweitert, daß auch statistische Multi-Doorway-Prozesse berücksichtigt werden können. Hierzu wird der Konfigurationsraum unterteilt in den Raum der primären Doorway-Zustände, die direkt aus dem Grundzustand angeregt werden, und den der sekundären Doorway-Zustände, die die komplizierte Struktur der Multi-Step-Reaktionen repräsentieren. Während die primären Doorway-Zustände inclusive ihrer Anregungen mittels üblicher Schalenmodellmethoden beschrieben werden können, werden die sekundären Doorway-Zustände sowie ihre verschiedenen Kopplungen im Rahmen des Exciton-Modells behandelt. Diese Kopplungen sind durch einen aus dem Exciton-Modell resultierenden Faktor sowie durch einen dynamischen Faktor bestimmt, der sich aus dem Matrixelement der wechselwirkenden Excitonen berechnet. Die Struktur der Kopplungen definiert das Multi-Doorway-Kontinuum-Schalenmodell, das hier auf die Beschreibung der stark fragmentierten

Die Digitalisierung der Energiewirtschaft: Potenziale und Herausforderungen der IKT-Branche für Utility 4.0

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Aichele, Christian; Schönberger, Marius

Energieunternehmen haben auf dem Weg zur digitalen Transformation noch viele Herausforderungen zu bewältigen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt derzeit auf der Modernisierung der IT-Systeme. Ausgangspunkt hierzu ist, dass sich bei den Endkonsumenten Mobile Applikationen, Smartphones, Tablet-PCs oder Smart TVs einer immensen Beliebtheit erfreuen. Durch diese Technologien wird die physische und virtuelle Welt in immer weiter zunehmendem Maße miteinander verknüpft. Mobile Applikation können einen wahren Hype hervorrufen und Verhaltensweisen auch nachhaltig verändern (ein Beispiel hierfür ist Pokémon Go, eine App die ein virtuelles Spiel mit der realen Umgebung kombiniert und die erstmalig auch eingefleischte Zocker aus der Anonymität ihrer häuslichen Umgebung hervorlocken konnte und für analoge Bewegung im Freien sorgte).

Smart Meter Rollout: Intelligente Messsysteme als Schnittstelle zum Kunden im Smart Grid und Smart Market

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Vortanz, Karsten; Zayer, Peter

Das Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende ist verabschiedet. Ab 2017 sind moderne Messeinrichtungen (mME) und intelligente Messsysteme (iMSys) zu verbauen und zu betreiben. Der "deutsche Weg" für die Einführung von Smart Metern sieht einen stufenweisen Rollout sowie ein Höchstmaß an Informations- und Datensicherheit vor. Dabei spielen iMSys und mME eine wichtige Rolle bei der Neugestaltung der intelligenten Netze (Smart Grids) und des neuen Marktmodells (Smart Market). Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den neuen Gesetzen, den Marktrollen und ihren Aufgaben, Datenschutz und Datensicherheit, dem iMSys als sichere Lösung, dem sicheren Betrieb von Smart Meter Gateways, Smart Grid - Smart Market, dem Zusammenspiel zwischen reguliertem Bereich und Markt, den Einsatzbereichen der iMSys sowie den Auswirkungen auf Prozesse und Systeme und gibt Handlungsempfehlungen.

Combined analysis of mRNA and miRNA identifies dehydration and salinity responsive key molecular players in citrus roots.

PubMed

Xie, Rangjin; Zhang, Jin; Ma, Yanyan; Pan, Xiaoting; Dong, Cuicui; Pang, Shaoping; He, Shaolan; Deng, Lie; Yi, Shilai; Zheng, Yongqiang; Lv, Qiang

2017-02-06

Citrus is one of the most economically important fruit crops around world. Drought and salinity stresses adversely affected its productivity and fruit quality. However, the genetic regulatory networks and signaling pathways involved in drought and salinity remain to be elucidated. With RNA-seq and sRNA-seq, an integrative analysis of miRNA and mRNA expression profiling and their regulatory networks were conducted using citrus roots subjected to dehydration and salt treatment. Differentially expressed (DE) mRNA and miRNA profiles were obtained according to fold change analysis and the relationships between miRNAs and target mRNAs were found to be coherent and incoherent in the regulatory networks. GO enrichment analysis revealed that some crucial biological processes related to signal transduction (e.g. 'MAPK cascade'), hormone-mediated signaling pathways (e.g. abscisic acid- activated signaling pathway'), reactive oxygen species (ROS) metabolic process (e.g. 'hydrogen peroxide catabolic process') and transcription factors (e.g., 'MYB, ZFP and bZIP') were involved in dehydration and/or salt treatment. The molecular players in response to dehydration and salt treatment were partially overlapping. Quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (qRT-PCR) analysis further confirmed the results from RNA-seq and sRNA-seq analysis. This study provides new insights into the molecular mechanisms how citrus roots respond to dehydration and salt treatment.

Regulation of p21/CIP1/WAF-1 mediated cell-cycle arrest by RNase L and tristetraprolin, and involvement of AU-rich elements

PubMed Central

Al-Haj, Latifa; Blackshear, Perry J.; Khabar, Khalid S.A.

2012-01-01

The p21Cip1/WAF1 plays an important role in cell-cycle arrest. Here, we find that RNase L regulates p21-mediated G1 growth arrest in AU-rich elements-dependent manner. We found a significant loss of p21 mRNA expression in RNASEL−/− MEFs and that the overexpression of RNase L in HeLa cells induces p21 mRNA expression. The p21 mRNA half-life significantly changes as a result of RNase L modulation, indicating a post-transcriptional effect. Indeed, we found that RNase L promotes tristetraprolin (TTP/ZFP36) mRNA decay. This activity was not seen with dimerization- and nuclease-deficient RNase L mutants. Deficiency in TTP led to increases in p21 mRNA and protein. With induced ablation of RNase L, TTP mRNA and protein expressions were higher, while p21 expression became reduced. We further establish that TTP, but not C124R TTP mutant, binds to, and accelerates the decay of p21 mRNA. The p21 mRNA half-life was prolonged in TTP−/− MEFs. The TTP regulation of p21 mRNA decay required functional AU-rich elements. Thus, we demonstrate a novel mechanism of regulating G1 growth arrest by an RNase L-TTP-p21 axis. PMID:22718976

A Survey for Novel Imprinted Genes in the Mouse Placenta by mRNA-seq

PubMed Central

Wang, Xu; Soloway, Paul D.; Clark, Andrew G.

2011-01-01

Many questions about the regulation, functional specialization, computational prediction, and evolution of genomic imprinting would be better addressed by having an exhaustive genome-wide catalog of genes that display parent-of-origin differential expression. As a first-pass scan for novel imprinted genes, we performed mRNA-seq experiments on embryonic day 17.5 (E17.5) mouse placenta cDNA samples from reciprocal cross F1 progeny of AKR and PWD mouse strains and quantified the allele-specific expression and the degree of parent-of-origin allelic imbalance. We confirmed the imprinting status of 23 known imprinted genes in the placenta and found that 12 genes reported previously to be imprinted in other tissues are also imprinted in mouse placenta. Through a well-replicated design using an orthogonal allelic-expression technology, we verified 5 novel imprinted genes that were not previously known to be imprinted in mouse (Pde10, Phf17, Phactr2, Zfp64, and Htra3). Our data suggest that most of the strongly imprinted genes have already been identified, at least in the placenta, and that evidence supports perhaps 100 additional weakly imprinted genes. Despite previous appearance that the placenta tends to display an excess of maternally expressed imprinted genes, with the addition of our validated set of placenta-imprinted genes, this maternal bias has disappeared. PMID:21705755

Culture medium, gas atmosphere and MAPK inhibition affect regulation of RNA-binding protein targets during mouse preimplantation development.

PubMed

Calder, Michele D; Watson, Patricia H; Watson, Andrew J

2011-11-01

During oogenesis, mammalian oocytes accumulate maternal mRNAs that support the embryo until embryonic genome activation. RNA-binding proteins (RBP) may regulate the stability and turnover of maternal and embryonic mRNAs. We hypothesised that varying embryo culture conditions, such as culture medium, oxygen tension and MAPK inhibition, affects regulation of RBPs and their targets during preimplantation development. STAU1, ELAVL1, KHSRP and ZFP36 proteins and mRNAs were detected throughout mouse preimplantation development, whereas Elavl2 mRNA decreased after the two-cell stage. Potential target mRNAs of RBP regulation, Gclc, Slc2a1 and Slc7a1 were detected during mouse preimplantation development. Gclc mRNA was significantly elevated in embryos cultured in Whitten's medium compared with embryos cultured in KSOMaa, and Gclc mRNA was elevated under high-oxygen conditions. Inhibition of the p38 MAPK pathway reduced Slc7a1 mRNA expression while inhibition of ERK increased Slc2a1 mRNA expression. The half-lives of the potential RBP mRNA targets are not regulated in parallel; Slc2a1 mRNA displayed the longest half-life. Our results indicate that mRNAs and proteins encoding five RBPs are present during preimplantation development and more importantly, demonstrate that expression of RBP target mRNAs are regulated by culture medium, gas atmosphere and MAPK pathways.

Combined analysis of mRNA and miRNA identifies dehydration and salinity responsive key molecular players in citrus roots

PubMed Central

Xie, Rangjin; Zhang, Jin; Ma, Yanyan; Pan, Xiaoting; Dong, Cuicui; Pang, Shaoping; He, Shaolan; Deng, Lie; Yi, Shilai; Zheng, Yongqiang; Lv, Qiang

2017-01-01

Citrus is one of the most economically important fruit crops around world. Drought and salinity stresses adversely affected its productivity and fruit quality. However, the genetic regulatory networks and signaling pathways involved in drought and salinity remain to be elucidated. With RNA-seq and sRNA-seq, an integrative analysis of miRNA and mRNA expression profiling and their regulatory networks were conducted using citrus roots subjected to dehydration and salt treatment. Differentially expressed (DE) mRNA and miRNA profiles were obtained according to fold change analysis and the relationships between miRNAs and target mRNAs were found to be coherent and incoherent in the regulatory networks. GO enrichment analysis revealed that some crucial biological processes related to signal transduction (e.g. ‘MAPK cascade’), hormone-mediated signaling pathways (e.g. abscisic acid- activated signaling pathway’), reactive oxygen species (ROS) metabolic process (e.g. ‘hydrogen peroxide catabolic process’) and transcription factors (e.g., ‘MYB, ZFP and bZIP’) were involved in dehydration and/or salt treatment. The molecular players in response to dehydration and salt treatment were partially overlapping. Quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (qRT-PCR) analysis further confirmed the results from RNA-seq and sRNA-seq analysis. This study provides new insights into the molecular mechanisms how citrus roots respond to dehydration and salt treatment. PMID:28165059

Selectivity of arsenite interaction with zinc finger proteins.

PubMed

Zhao, Linhong; Chen, Siming; Jia, Liangyuan; Shu, Shi; Zhu, Pingping; Liu, Yangzhong

2012-08-01

Arsenic is a carcinogenic element also used for the treatment of acute promyelocytic leukemia. The reactivity of proteins to arsenic must be associated with the various biological functions of As. Here, we investigated the selectivity of arsenite to zinc finger proteins (ZFPs) with different zinc binding motifs (C2H2, C3H, and C4). Single ZFP domain proteins were used for the direct comparison of the reactivity of different ZFPs. The binding constants and the reaction rates have been studied quantitatively. Results show that both the binding affinity and reaction rates of single-domain ZFPs follow the trend of C4 > C3H ≫ C2H2. Compared with the C2H2 motif ZFPs, the binding affinities of C3H and C4 motif ZFPs are nearly two orders of magnitude higher and the reaction rates are approximately two-fold higher. The formation of multi-domain ZFPs significantly enhances the reactivity of C2H2 type ZFPs, but has negligible effects on C3H and C4 ZFPs. Consequently, the reactivities of the three types of multi-domain ZFPs are rather similar. The 2D NMR spectra indicate that the As(III)-bound ZFPs are also unfolded, suggesting that arsenic binding interferes with the function of ZFPs.

Energiewende 4.0 - Chancen, Erfolgsfaktoren, Herausforderungen, Barrieren für Stadtwerke und Verteilnetzbetreiber

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rieger, Volker; Weber, Sven

Energiewende und Digitalisierung transformieren die Energiewirtschaft in noch nicht da gewesenem Maße. Durch den Wandel des linearen, vertikalen Geschäftsmodells in ein horizontales und vernetztes entstehen neue Geschäftsmodelle, in die vermehrt neue Anbieter aus anderen Branchen und Start-ups eintreten. Auf Basis langjähriger Beratungserfahrung erläutern die Autoren die zukünftige Geschäftslogik der Energiewelt 4.0. Anhand von Beispielen aus anderen Branchen zeigen sie dabei wesentliche Handlungsfelder speziell für regionale Energieunternehmen auf. Um in der neuen Energiewelt relevant zu bleiben, müssen Energieversorger ihre Kunden in den Fokus rücken, sich für Partnerschaften öffnen, in die Leistungsfähigkeit ihrer Infrastruktur investieren und v. a. einen Kulturwandel hin zu mehr Agilität und Offenheit vollführen.

The RNA-binding protein TTP is a global post-transcriptional regulator of feedback control in inflammation

PubMed Central

Tiedje, Christopher; Diaz-Muñoz, Manuel D.; Trulley, Philipp; Ahlfors, Helena; Laaß, Kathrin; Blackshear, Perry J.; Turner, Martin; Gaestel, Matthias

2016-01-01

RNA-binding proteins (RBPs) facilitate post-transcriptional control of eukaryotic gene expression at multiple levels. The RBP tristetraprolin (TTP/Zfp36) is a signal-induced phosphorylated anti-inflammatory protein guiding unstable mRNAs of pro-inflammatory proteins for degradation and preventing translation. Using iCLIP, we have identified numerous mRNA targets bound by wild-type TTP and by a non-MK2-phosphorylatable TTP mutant (TTP-AA) in 1 h LPS-stimulated macrophages and correlated their interaction with TTP to changes at the level of mRNA abundance and translation in a transcriptome-wide manner. The close similarity of the transcriptomes of TTP-deficient and TTP-expressing macrophages upon short LPS stimulation suggested an effective inactivation of TTP by MK2, whereas retained RNA-binding capacity of TTP-AA to 3′UTRs caused profound changes in the transcriptome and translatome, altered NF-κB-activation and induced cell death. Increased TTP binding to the 3′UTR of feedback inhibitor mRNAs, such as Ier3, Dusp1 or Tnfaip3, in the absence of MK2-dependent TTP neutralization resulted in a strong reduction of their protein synthesis contributing to the deregulation of the NF-κB-signaling pathway. Taken together, our study uncovers a role of TTP as a suppressor of feedback inhibitors of inflammation and highlights the importance of fine-tuned TTP activity-regulation by MK2 in order to control the pro-inflammatory response. PMID:27220464

Single nucleotide polymorphisms/haplotypes associated with multiple rubella-specific immune response outcomes post-MMR immunization in healthy children.

PubMed

Ovsyannikova, Inna G; Salk, Hannah M; Larrabee, Beth R; Pankratz, V Shane; Poland, Gregory A

2015-10-01

The observed heterogeneity in rubella-specific immune response phenotypes post-MMR vaccination is thought to be explained, in part, by inter-individual genetic variation. In this study, single nucleotide polymorphisms (SNPs) and multiple haplotypes in several candidate genes were analyzed for associations with more than one rubella-specific immune response outcome, including secreted IFN-γ, secreted IL-6, and neutralizing antibody titers. Overall, we identified 23 SNPs in 10 different genes that were significantly associated with at least two rubella-specific immune responses. Of these SNPs, we detected eight in the PVRL3 gene, five in the PVRL1 gene, one in the TRIM22 gene, two in the IL10RB gene, two in the TLR4 gene, and five in other genes (PVR, ADAR, ZFP57, MX1, and BTN2A1/BTN3A3). The PVRL3 gene haplotype GACGGGGGCAGCAAAAAGAAGAGGAAAGAACAA was significantly associated with both higher IFN-γ secretion (t-statistic 4.43, p < 0.0001) and higher neutralizing antibody titers (t-statistic 3.14, p = 0.002). Our results suggest that there is evidence of multigenic associations among identified gene SNPs and that polymorphisms in these candidate genes contribute to the overall observed differences between individuals in response to live rubella virus vaccine. These results will aid our understanding of mechanisms behind rubella-specific immune response to MMR vaccine and influence the development of vaccines in the future.

SALT-RESPONSIVE ERF1 Regulates Reactive Oxygen Species–Dependent Signaling during the Initial Response to Salt Stress in Rice[W

PubMed Central

Schmidt, Romy; Mieulet, Delphine; Hubberten, Hans-Michael; Obata, Toshihiro; Hoefgen, Rainer; Fernie, Alisdair R.; Fisahn, Joachim; San Segundo, Blanca; Guiderdoni, Emmanuel; Schippers, Jos H.M.; Mueller-Roeber, Bernd

2013-01-01

Early detection of salt stress is vital for plant survival and growth. Still, the molecular processes controlling early salt stress perception and signaling are not fully understood. Here, we identified SALT-RESPONSIVE ERF1 (SERF1), a rice (Oryza sativa) transcription factor (TF) gene that shows a root-specific induction upon salt and hydrogen peroxide (H2O2) treatment. Loss of SERF1 impairs the salt-inducible expression of genes encoding members of a mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascade and salt tolerance–mediating TFs. Furthermore, we show that SERF1-dependent genes are H2O2 responsive and demonstrate that SERF1 binds to the promoters of MAPK KINASE KINASE6 (MAP3K6), MAPK5, DEHYDRATION-RESPONSIVE ELEMENT BINDING2A (DREB2A), and ZINC FINGER PROTEIN179 (ZFP179) in vitro and in vivo. SERF1 also directly induces its own gene expression. In addition, SERF1 is a phosphorylation target of MAPK5, resulting in enhanced transcriptional activity of SERF1 toward its direct target genes. In agreement, plants deficient for SERF1 are more sensitive to salt stress compared with the wild type, while constitutive overexpression of SERF1 improves salinity tolerance. We propose that SERF1 amplifies the reactive oxygen species–activated MAPK cascade signal during the initial phase of salt stress and translates the salt-induced signal into an appropriate expressional response resulting in salt tolerance. PMID:23800963

Zinc finger protein 521 antagonizes early B-cell factor 1 and modulates the B-lymphoid differentiation of primary hematopoietic progenitors.

PubMed

Mega, Tiziana; Lupia, Michela; Amodio, Nicola; Horton, Sarah J; Mesuraca, Maria; Pelaggi, Daniela; Agosti, Valter; Grieco, Michele; Chiarella, Emanuela; Spina, Raffaella; Moore, Malcolm A S; Schuringa, Jan Jacob; Bond, Heather M; Morrone, Giovanni

2011-07-01

Zinc finger protein 521 (EHZF/ZNF521) is a multi-functional transcription co-factor containing 30 zinc fingers and an amino-terminal motif that binds to the nucleosome remodelling and histone deacetylase (NuRD) complex. ZNF521 is believed to be a relevant player in the regulation of the homeostasis of the hematopoietic stem/progenitor cell compartment, however the underlying molecular mechanisms are still largely unknown. Here, we show that this protein plays an important role in the control of B-cell development by inhibiting the activity of early B-cell factor-1 (EBF1), a master factor in B-lineage specification. In particular, our data demonstrate that: (1) ZNF521 binds to EBF1 via its carboxyl-terminal portion and this interaction is required for EBF1 inhibition; (2) NuRD complex recruitment by ZNF521 is not essential for the inhibition of transactivation of EBF1-dependent promoters; (3) ZNF521 represses EBF1 target genes in a human B-lymphoid molecular context; and (4) RNAi-mediated silencing of ZNF521/Zfp521 in primary human and murine hematopoietic progenitors strongly enhances the generation of B-lymphocytes in vitro. Taken together, our data indicate that ZNF521 can antagonize B-cell development and lend support to the notion that it may contribute to conserve the multipotency of primitive lympho-myeloid progenitors by preventing or delaying their EBF1-driven commitment toward the B-cell lineage.

[The first deontology dissertation in Croatia (Desković, 1943)].

PubMed

Segota, I

1995-01-01

The first Croatian deontological dissertation, and probably one of the oldest in Europe, was written in Vienna in 1843. It was also published there in German. Our medical historians discovered it 40 years ago. However, its contents have up to now been unknown to our scientific and broader community. The manuscript, titled "About Physician's Duties to the State and to his Fellow-Men" (in German original: Joseph Descovich, Ueber die Pflichten des Artzes, Gegen den Staat uind seine Mitmenschen), is the work of a Dalmatian physician from Omis, Dr. Josip Desković. Nowadays when medical ethics has evolved into an independent academic discipline, and is rapidly spreading on all continents, this dissertation indicates that historical roots of medical ethics in Croats are by more than 150 years older compared to some other European countries, e. g. Sweden. The author presents the content of the dissertation and analyses it from ethical and sociological viewpoints. He relates it to Hippocratic ethics as well as to contemporary medical ethics termed bioethics, which is steadily establishing itself in modern medicine.

Energy as a Service

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Pell, Wolfgang

Energie wird zum Gebrauchsgegenstand, zur Commodity und rückt doch in den Blickpunkt der Aufmerksamkeit. Volkswirtschaftliche, politische, gesellschaftliche und betriebswirtschaftliche Ansprüche lassen Services rund um die Energieversorgung (Energy-related Services) entstehen. Convenience Services, die den Ansprüchen der Konsumenten gerecht werden, wie Visualisierung von (dezentraler) Energieerzeugung und -verbrauch auf Basis digitaler Smart Meter, die den analogen Ferraris-Zähler ersetzen, sowie optimierter Energieeinsatz halten in Haushalten als digitalisierten Standorten (Smart Sites) Einzug. Energieoptimierung auf Basis des Paradigmas "Verbrauch folgt Erzeugung" stellt Nachfrageflexibilität industrieller Prozesse (Demand Response) als Energie-Effizienz-Faktor in den Vordergrund und lässt Services wie ihre Vermarktung als Regelenergie zur Stabilisierung der Netzfrequenz entstehen. Ein Innovation Action Plan liefert einen Ausblick, wohin die Integration neuer Technologien, die Steigerung der Kundennähe und die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle die Energiewirtschaft führen kann. Mit Eco-Home und Power-Pool werden zwei konkrete Beispiele für Energy as a Service vorgestellt.

Professionelles Learning Service Management an Hochschulen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Baume, Matthias; Rathmayer, Sabine; Gergintchev, Ivan; Schulze, Elvira

Aufbauend auf den Großteils bereits geschaffenen eLearning Infrastrukturen für eine moderne Organisation stehen nahezu alle Hochschulen vor der Aufgabe, geeignete Lern- und Wissensmanagementkonzepte in Hinblick auf die Dienstgüte und den Anwenderbezug zu realisieren. Ein möglicher Lösungsansatz ist dabei die Entwicklung und Umsetzung eines Rahmenkonzeptes zur Verbesserung und Weiterentwicklung der Lehr-/Lernprozesse für Dozenten und Studenten am Beispiel bereits vorhandener und etablierter Service-Management-Konzepte. Übertragen auf die universitäre Organisation und Lehre, wäre ein derartiges Rahmenwerk zur Planung, Erbringung und Unterstützung von Lehr-/Lerndienstleistungen mit Einbezug der wichtigsten Lehr-/Lernprozesse ein dringend benötigter und fundamentaler Schritt hin zu einer schrittweisen Professionalisierung und Verbesserung der Hochschullehre. Der Beitrag erschließt eine Konzeptskizze für professionelles Learning Service Management an Hochschulen und gibt einen Ausblick auf die mögliche Vorgehensweise bei dessen Implementierung und Evaluierung.

Vom Big Business zum Smart Business in der Energiewirtschaft

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Klaus, Jürgen; Anthonijsz, Jos

Kaum eine Branche hat in den letzten zehn Jahren einen tiefgreifenderen Wandel erfahren als die Energiewirtschaft. Einstmals geprägt durch Großkonzerne, die flächendeckend alle Formen von Energiedienstleistungen erbracht haben, stellt sich heute eine gänzlich veränderte Landschaft dar. Nicht nur das es heute eine Vielzahl von Erzeugern gibt, die zunehmend dezentral aufgestellt sind, auch die klassischen Marktrollen wechseln: Erzeuger werden zu Händlern, Verbraucher werden zu Erzeugern. Darüber hinaus drängen heute neue, vormals branchenfremde, Marktteilnehmer in die Energiewirtschaft. Leicht nachzuvollziehen, dass es eine neue Art der Kommunikation braucht. Ziel ist alle Akteure zu vernetzen, um so neuartige Geschäftsmodelle zu ermöglichen. Das Internet of Things (IoT) und die Serviceplattformen bieten hierzu die geeignete Grundlage und Lösungen für neue und zukünftige Prozesse in der Energiebranche. Hierbei stehen auch Themen, wie Big Data, Datenformate, Datennutzung und -sicherheit im Fokus.

Bildbasierte Navigation eines mobilen Roboters mittels omnidirektionaler und schwenkbarer Kamera

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nierobisch, Thomas; Hoffmann, Frank; Krettek, Johannes; Bertram, Torsten

Dieser Beitrag präsentiert einen neuartigen Ansatz zur entkoppelten Regelung der Kamera-Blickrichtung und der Bewegung eines mobilen Roboters im Kontext der bildbasierten Navigation. Eine schwenkbare monokulare Kamera hält unabhängig von der Roboterbewegung die relevanten Merkmale für die Navigation im Sichtfeld. Die Entkopplung der Kamerablickrichtung von der eigentlichen Roboterbewegung wird durch die Projektion der Merkmale auf eine virtuelle Bildebene realisiert. In der virtuellen Bildebene hängt die Ausprägung der visuellen Merkmale für die bildbasierte Regelung nur von der Roboterposition ab und ist unabhängig gegenüber der tatsächlichen Blickrichtung der Kamera. Durch die Schwenkbarkeit der monokularen Kamera wird der Arbeitsbereich, über dem sich ein Referenzbild zur bildbasierten Regelung eignet, gegenüber einer statischen Kamera signifikant vergrößert. Dies ermöglicht die Navigation auch in texturarmen Umgebungen, die wenig verwertbare Textur- und Strukturmerkmale aufweisen.

Spritzgießen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bürkle, Erwin; Ammer, Daniel; Würtele, Martin

Kunststoffe zu spritzgießen ist eine der fortschrittlichsten Verarbeitungstechnologien. Durch Spritzgießen, ein Verfahren der Urformtechnik werden Formteile in der Regel mit komplexer Geometrie vollautomatisch hergestellt. Ausgehend vom Verfahrensablauf werden Thermoplaste, Duroplaste oder Kautschuk in einer Spritzgießmaschine aus dem Feststoffzustand heraus aufgeschmolzen, in einen formgebenden Hohlraum (Werkzeug) eingespritzt, dort verdichtet, abgekühlt oder zur Reaktion gebracht und dann als Formteil aus dem Werkzeug ausgeworfen. Etwa 60 % aller Kunststoffverarbeitungsmaschinen sind Spritzgießmaschinen (Abb. 26.1). Auf ihnen werden Formteile mit sehr niedrigen Massen im mg-Bereich bis hin zu großen Massen in zwei - z. T. sogar auch dreistelligen kg-Bereich hergestellt. Der Prozess des Spritzgießens nutzt in idealer Weise das besondere physikalische Verhalten der Kunststoffe. In einem verhältnismäßig einfachen Prozess werden durch Erwärmen des Kunststoffes und der nachfolgenden Formgebung im Schmelzezustand mit abschließender Abkühlung in einem formgebenden Werkzeug direkt gebrauchsfertige Formteile hergestellt [1, 31].

Ein Entscheidungsmodell zur Weitergabe persönlicher Daten im Internet

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Treiblmaier, Horst

In den vergangenen zwei Jahrzehnten wandelte sich das Internet von einer Spielwiese für technikbegeisterte Computerspezialisten zu einem vielseitig einsetzbaren weltweiten Netzwerk für Privatpersonen und Unternehmen. Maßgeblichen Anteil daran besaß die rasante Entwicklung des World Wide Web (WWW), das, durch die Möglichkeit multimediale Inhalte zu vermitteln, für einen großen Teil der Bevölkerung industrialisierter Länder zu einem wesentlichen Bestandteil des täglichen Lebens wurde. Dass diese Entwicklung noch lange nicht abgeschlossen ist, zeigt die derzeitige Diskussion zum Thema Web 2.0 bzw. 3.0. Waren es in den letzten Jahren die hohen Umsatzzuwächse im E-Commerce und multimedial gestaltete Webseiten in Kombination mit aufwändigen Applikationen, die für ständig steigende Nutzerzahlen im World Wide Web sorgten, so wird dieser Innovationsschub nunmehr durch eine Vielzahl von Anwendungen fortgesetzt, die sich durch die zunehmende Vernetzung der Nutzer untereinander auszeichnen.

SOX9 as a Predictor for Neurogenesis Potentiality of Amniotic Fluid Stem Cells

PubMed Central

Wei, Pei-Cih; Chao, Angel; Peng, Hsiu-Huei; Chao, An-Shine; Chang, Yao-Lung; Chang, Shuenn-Dyh; Wang, Hsin-Shih; Chang, Yu-Jen; Tsai, Ming-Song; Sieber, Martin; Chen, Hua-Chien; Chen, Shu-Jen; Lee, Yun-Shien

2014-01-01

Preclinical studies of amniotic fluid-derived cell therapy have been successful in the research of neurodegenerative diseases, peripheral nerve injury, spinal cord injury, and brain ischemia. Transplantation of human amniotic fluid stem cells (AFSCs) into rat brain ventricles has shown improvement in symptoms of Parkinson's disease and also highlighted the minimal immune rejection risk of AFSCs, even between species. Although AFSCs appeared to be a promising resource for cell-based regenerative therapy, AFSCs contain a heterogeneous pool of distinct cell types, rendering each preparation of AFSCs unique. Identification of predictive markers for neuron-prone AFSCs is necessary before such stem cell-based therapeutics can become a reality. In an attempt to identify markers of AFSCs to predict their ability for neurogenesis, we performed a two-phase study. In the discovery phase of 23 AFSCs, we tested ZNF521/Zfp521, OCT6, SOX1, SOX2, SOX3, and SOX9 as predictive markers of AFSCs for neural differentiation. In the validation phase, the efficacy of these predictive markers was tested in independent sets of 18 AFSCs and 14 dental pulp stem cells (DPSCs). We found that high expression of SOX9 in AFSCs is associated with good neurogenetic ability, and these positive correlations were confirmed in independent sets of AFSCs and DPSCs. Furthermore, knockdown of SOX9 in AFSCs inhibited their neuronal differentiation. In conclusion, the discovery of SOX9 as a predictive marker for neuron-prone AFSCs could expedite the selection of useful clones for regenerative medicine, in particular, in neurological diseases and injuries. PMID:25154783

Temporal Control of Trichome Distribution by MicroRNA156-Targeted SPL Genes in Arabidopsis thaliana[W][OA

PubMed Central

Yu, Nan; Cai, Wen-Juan; Wang, Shucai; Shan, Chun-Min; Wang, Ling-Jian; Chen, Xiao-Ya

2010-01-01

The production and distribution of plant trichomes is temporally and spatially regulated. After entering into the flowering stage, Arabidopsis thaliana plants have progressively reduced numbers of trichomes on the inflorescence stem, and the floral organs are nearly glabrous. We show here that SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN LIKE (SPL) genes, which define an endogenous flowering pathway and are targeted by microRNA 156 (miR156), temporally control the trichome distribution during flowering. Plants overexpressing miR156 developed ectopic trichomes on the stem and floral organs. By contrast, plants with elevated levels of SPLs produced fewer trichomes. During plant development, the increase in SPL transcript levels is coordinated with the gradual loss of trichome cells on the stem. The MYB transcription factor genes TRICHOMELESS1 (TCL1) and TRIPTYCHON (TRY) are negative regulators of trichome development. We show that SPL9 directly activates TCL1 and TRY expression through binding to their promoters and that this activation is independent of GLABROUS1 (GL1). The phytohormones cytokinin and gibberellin were reported to induce trichome formation on the stem and inflorescence via the C2H2 transcription factors GIS, GIS2, and ZFP8, which promote GL1 expression. We show that the GIS-dependent pathway does not affect the regulation of TCL1 and TRY by miR156-targeted SPLs, represented by SPL9. These results demonstrate that the miR156-regulated SPLs establish a direct link between developmental programming and trichome distribution. PMID:20622149

Zinc finger protein designed to target 2-long terminal repeat junctions interferes with human immunodeficiency virus integration.

PubMed

Sakkhachornphop, Supachai; Barbas, Carlos F; Keawvichit, Rassamee; Wongworapat, Kanlaya; Tayapiwatana, Chatchai

2012-09-01

Integration of the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) genome into the host chromosome is a vital step in the HIV life cycle. The highly conserved cytosine-adenine (CA) dinucleotide sequence immediately upstream of the cleavage site is crucial for integrase (IN) activity. As this viral enzyme has an important role early in the HIV-1 replication cycle, interference with the IN substrate has become an attractive strategy for therapeutic intervention. We demonstrated that a designed zinc finger protein (ZFP) fused to green fluorescent protein (GFP) targets the 2-long terminal repeat (2-LTR) circle junctions of HIV-1 DNA with nanomolar affinity. We report now that 2LTRZFP-GFP stably transduced into 293T cells interfered with the expression of vesicular stomatitis virus glycoprotein (VSV-G)-pseudotyped lentiviral red fluorescent protein (RFP), as shown by the suppression of RFP expression. We also used a third-generation lentiviral vector and pCEP4 expression vector to deliver the 2LTRZFP-GFP transgene into human T-lymphocytic cells, and a stable cell line for long-term expression studies was selected for HIV-1 challenge. HIV-1 integration and replication were inhibited as measured by Alu-gag real-time PCR and p24 antigen assay. In addition, the molecular activity of 2LTRZFP-GFP was evaluated in peripheral blood mononuclear cells. The results were confirmed by Alu-gag real-time PCR for integration interference. We suggest that the expression of 2LTRZFP-GFP limited viral integration on intracellular immunization, and that it has potential for use in HIV gene therapy in the future.

Mechanical Strain Promotes Oligodendrocyte Differentiation by Global Changes of Gene Expression

PubMed Central

Jagielska, Anna; Lowe, Alexis L.; Makhija, Ekta; Wroblewska, Liliana; Guck, Jochen; Franklin, Robin J. M.; Shivashankar, G. V.; Van Vliet, Krystyn J.

2017-01-01

Differentiation of oligodendrocyte progenitor cells (OPC) to oligodendrocytes and subsequent axon myelination are critical steps in vertebrate central nervous system (CNS) development and regeneration. Growing evidence supports the significance of mechanical factors in oligodendrocyte biology. Here, we explore the effect of mechanical strains within physiological range on OPC proliferation and differentiation, and strain-associated changes in chromatin structure, epigenetics, and gene expression. Sustained tensile strain of 10–15% inhibited OPC proliferation and promoted differentiation into oligodendrocytes. This response to strain required specific interactions of OPCs with extracellular matrix ligands. Applied strain induced changes in nuclear shape, chromatin organization, and resulted in enhanced histone deacetylation, consistent with increased oligodendrocyte differentiation. This response was concurrent with increased mRNA levels of the epigenetic modifier histone deacetylase Hdac11. Inhibition of HDAC proteins eliminated the strain-mediated increase of OPC differentiation, demonstrating a role of HDACs in mechanotransduction of strain to chromatin. RNA sequencing revealed global changes in gene expression associated with strain. Specifically, expression of multiple genes associated with oligodendrocyte differentiation and axon-oligodendrocyte interactions was increased, including cell surface ligands (Ncam, ephrins), cyto- and nucleo-skeleton genes (Fyn, actinins, myosin, nesprin, Sun1), transcription factors (Sox10, Zfp191, Nkx2.2), and myelin genes (Cnp, Plp, Mag). These findings show how mechanical strain can be transmitted to the nucleus to promote oligodendrocyte differentiation, and identify the global landscape of signaling pathways involved in mechanotransduction. These data provide a source of potential new therapeutic avenues to enhance OPC differentiation in vivo. PMID:28473753

Mesenchymal and embryonic characteristics of stem cells obtained from mouse dental pulp.

PubMed

Guimarães, Elisalva Teixeira; Cruz, Gabriela Silva; de Jesus, Alan Araújo; Lacerda de Carvalho, Acácia Fernandes; Rogatto, Silvia Regina; Pereira, Lygia da Veiga; Ribeiro-dos-Santos, Ricardo; Soares, Milena Botelho Pereira

2011-11-01

Several studies have demonstrated that human dental pulp is a source of mesenchymal stem cells. To better understand the biological properties of these cells we isolated and characterized stem cells from the dental pulp of EGFP transgenic mice. The pulp tissue was gently separated from the roots of teeth extracted from C57BL/6 mice, and cultured under appropriate conditions. Flow cytometry, RT-PCR, light microscopy (staining for alkaline phosphatase) and immunofluorescence were used to investigate the expression of stem cell markers. The presence of chromosomal abnormalities was evaluated by G banding. The mouse dental pulp stem cells (mDPSC) were highly proliferative, plastic-adherent, and exhibited a polymorphic morphology predominantly with stellate or fusiform shapes. The presence of cell clusters was observed in cultures of mDPSC. Some cells were positive for alkaline phosphatase. The karyotype was normal until the 5th passage. The Pou5f1/Oct-4 and ZFP42/Rex-1, but not Nanog transcripts were detected in mDPSC. Flow cytometry and fluorescence analyses revealed the presence of a heterogeneous population positive for embryonic and mesenchymal cell markers. Adipogenic, chondrogenic and osteogenic differentiation was achieved after two weeks of cell culture under chemically defined in vitro conditions. In addition, some elongated cells spontaneously acquired a contraction capacity. Our results reinforce that the dental pulp is an important source of adult stem cells and encourage studies on therapeutic potential of mDPSC in experimental disease models. Copyright © 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Effects of anisotropy in permeability on the two-phase flow and heat transfer in a porous cavity

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zhang, X. L.; Nguyen, T. Hung; Kahawita, R.

Zusammenfassung In der Arbeit wird über die Ergebnisse einer numerischen Studie, betreffend die stationäre Konvektionsströmung und den stationären Wärmeübergang in einer rechteckigen, mit einem porösen, phasenveränderlichen Medium (PCM) verfüllten Kavität, berichtet. Den zwei vertikalen Berandungen der Kavität sind zwei, den Schmelzpunkt des PCM einschließende Temperaturen aufgeprägt, während die beiden horizontalen Berandungen adiabat gehalten werden. Das poröse Medium ist durch einen anisotropen Permeabilitätstensor charakterisiert, dessen Hauptachsen bezüglich des Gravitationsvektors beliebig orientiert sein können. Das Problem ist durch das Seitenverhältnis A, die Rayleigh-Zahl Ra, das Anisotropienverhältnis R und den Orientierungswinkel Θ des Permeabilitätstensor bestimmt. Hauptaugenmerk gilt dem Einfluß der anisotropen Permeabilität auf das Strömungsverhalten und den Wärme-übergang beim Phasenwechselprozeß flüssig/fest. Die Lösungsmethode basiert auf dem Kontrollvolumenprinzip in Verbindung mit der Landau-Transformation über welche das irreguläre Strömungsgebiet in ein rechteckiges abgebildet wird. Ergebnisse bezüglich Strömungsfeld, Temperaturverteilung, Phasengrenzenort und Wärmeübergang werden fürA=2,5Ra=40 0<=Θ<=π 0,25<=R<=4 mitgeteilt. Es zeigte sich, daß der Gleichgewichtszustand des Phasenwechselsprozesses fest/flüssig sowohl durch das Anisotropieverhältnis R als auch durch den Orientierungswinkel Θ des Permeabilitätstensors wesentlich beeinflußt werden kann. Zum einen existiert bei festgehaltenen ParameternA, Ra undR eine optimale Orientierung Θmax, bei der die Stromstärke, das Flüssigkeitsvolumen und der Wärmestrom Maximalwerte erreichen, während für Θmin=Θmax+π/2 Minimalwerte resultieren. Ist das anisotrope Medium entlang der Optimalrichtung Θmax orientiert, so ergibt sich zum anderen, daß eine Vergrößerung der in diese Richtung fallenden Permeabilitätskomponente die Stromstärke und den W�

Bemerkungen ueber die "Einheitlichen Pruefungsanforderungen in der Abiturpruefung: Englisch" (Remarks on the "Uniform Examination Requirements" for the Graduation Examination in English)

ERIC Educational Resources Information Center

Ahrens, Ruediger; Huellen, Werner

1977-01-01

The "Uniform Graduation Examination Requirements" for English are examined and, in general, approved. But the written portion needs better description; the "Translation" and "Summary and Text Discussion" portions should be changed. Distinctions between basic and honors courses are unclear. Description and rating of…

Historical roots of centrosome research: discovery of Boveri's microscope slides in Würzburg

PubMed Central

Scheer, Ulrich

2014-01-01

Boveri's visionary monograph ‘Ueber die Natur der Centrosomen’ (On the nature of centrosomes) in 1900 was founded primarily on microscopic observations of cleaving eggs of sea urchins and the roundworm parasite Ascaris. As Boveri wrote in the introductory paragraph, his interests were less about morphological aspects of centrosomes, but rather aimed at an understanding of their physiological role during cell division. The remarkable transition from observations of tiny dot-like structures in fixed and sectioned material to a unified theory of centrosome function (which in essence still holds true today) cannot be fully appreciated without examining Boveri's starting material, the histological specimens. It was generally assumed that the microscope slides were lost during the bombing of the Zoological Institute in Würzburg at the end of WWII. Here, I describe the discovery of a number of Boveri's original microscope slides with serial sections of early sea urchin and Ascaris embryos, stained by Heidenhain's iron haematoxylin method. Some slides bear handwritten notes and sketches by Boveri. Evidence is presented that the newly discovered slides are part of the original material used by Boveri for his seminal centrosome monograph. PMID:25047623

Wie verstehen Schülerinnen und Schüler den Begriff der Unendlichkeit?

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schimmöller, Tabea

Wie Hilbert bereits feststellte, wirkt die Idee der Unendlichkeit, wie keine andere, schon seit Zeiten sehr anregend und fruchtbar auf den Verstand und bewegt das Gemüt der Menschen. Der Begriff der Unendlichkeit bedarf aber auch, wie kein anderer, der Aufklärung, denn mit ihm eröffnet sich ein weites Feld, welches nicht nur aus vielen verschiedenen Definitionen besteht, sondern auch aus völlig unterschiedlichen Disziplinen. Physiker suchen immer dringender nach einer "Theorie für Alles" oder einer "Weltformel", Kosmologen beschäftigen sich unter anderem mit der Ewigkeit des Universums, Theologen interessiert eher die Unendlichkeit Gottes, Philosophen diskutieren unter anderem Grenzfragen zwischen Naturwissenschaft und Philosophie und die Mathematiker versuchen den Paradoxien des Unendlichen einen Sinn zu geben. Und so wird ersichtlich, dass nichts abstrakter ist als das Unendliche: Obwohl die Unendlichkeit für die unterschiedlichsten Wissenschaften von großer Bedeutung ist, "[ist] in der Wirklichkeit das Unendliche nirgends zu finden, [egal] was für Erfahrungen und Beobachtungen und welcherlei Wissenschaft wir auch heranziehen".

Theoretische Konzepte der Physik

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Longair, Malcolm S.; Simon, B.; Simon, H.

"Dies ist kein Lehrbuch der theoretischen Physik, auch kein Kompendium der Physikgeschichte ... , vielmehr eine recht anspruchsvolle Sammlung historischer Miniaturen zur Vergangenheit der theoretischen Physik - ihrer "Sternstunden", wenn man so will. Frei vom Zwang, etwas Erschöpfendes vorlegen zu müssen, gelingt dem Autor etwas Seltenes: einen "lebendigen" Zugang zum Ideengebäude der modernen Physik freizulegen, ... zu zeigen, wie Physik in praxi entsteht... Als Vehikel seiner Absichten dienen dem Autor geschichtliche Fallstudien, insgesamt sieben an der Zahl. Aus ihnen extrahiert er das seiner Meinung nach Lehrhafte, dabei bestrebt, mathematische Anachronismen womöglich zu vermeiden... Als Student hätte ich mir diese gescheiten Essays zum Werden unserer heutigen physikalischen Weltsicht gewünscht. Sie sind originell, didaktisch klug und genieren sich auch nicht, von der Faszination zu sprechen, die ... von der Physik ausgeht. Unnötig darauf hinzuweisen, das sie ein gründliches "konventionelles" Studium weder ersetzen wollen noch können, sie vermögen aber, dazu zu ermuntern." #Astronomische Nachrichten (zur englischen Ausgabe)#1

Enhancement of adipogenesis and fibrogenesis in skeletal muscle of Wagyu compared with Angus cattle.

PubMed

Duarte, M S; Paulino, P V R; Das, A K; Wei, S; Serão, N V L; Fu, X; Harris, S M; Dodson, M V; Du, M

2013-06-01

Intramuscular fat and collagen content are major factors affecting beef quality, but mechanisms regulating intramuscular adipose and connective tissue deposition are far from clear. Japanese Wagyu cattle are well known for their extremely high marbling. The objective of this study was to evaluate intramuscular fat (IMF) and collagen deposition in the muscle of Wagyu compared with Angus cattle. Animals were managed under the same condition and slaughtered at an averaging 585 ± 12.1 kg of BW. Samples of sternomandibularis muscle were collected from Wagyu (n = 3) and Angus (n = 3) for molecular and histological investigations of adipogenesis and fibrogenesis. With exception of C/EBPβ (P = 0.2864), the expression of the adipogenic markers C/EBPα (P = 0.008), PPARγ (P = 0.028), and zip finger protein 423 (Zfp423; P = 0.047) in Wagyu were greater than in Angus muscle, which was consistent with greater IMF deposition in Wagyu (P < 0.05). In addition, more adipocytes and preadipocytes were detected intramuscularly in Wagyu cattle. Similarly, fibrogenesis was also enhanced in Wagyu, with a greater expression of fibroblast growth factor (FGF)-2 (P = 0.028), FGF receptor 1 (P = 0.030), transforming growth factor (TGF)-β (P = 0.028), collagen I (P = 0.012), and collagen III (P = 0.025). Similarly, Wagyu muscle had greater collagen content (P = 0.002) and decreased collagen solubility (P = 0.005). In addition, muscle fiber diameter was larger (P < 0.0001) in Wagyu than in Angus cattle. These results clearly show that both IMF and collagen contents are enhanced in Wagyu cattle and more adipogenic cells are detected in Wagyu muscle, indicating intramuscular adipogenesis is enhanced in Wagyu compared with Angus muscle.

An eleven gene molecular signature for extra-capsular spread in oral squamous cell carcinoma serves as a prognosticator of outcome in patients without nodal metastases.

PubMed

Wang, Weining; Lim, Weng Khong; Leong, Hui Sun; Chong, Fui Teen; Lim, Tony K H; Tan, Daniel S W; Teh, Bin Tean; Iyer, N Gopalakrishna

2015-04-01

Extracapsular spread (ECS) is an important prognostic factor for oral squamous cell carcinoma (OSCC) and is used to guide management. In this study, we aimed to identify an expression profile signature for ECS in node-positive OSCC using data derived from two different sources: a cohort of OSCC patients from our institution (National Cancer Centre Singapore) and The Cancer Genome Atlas (TCGA) head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) cohort. We also sought to determine if this signature could serve as a prognostic factor in node negative cancers. Patients with a histological diagnosis of OSCC were identified from an institutional database and fresh tumor samples were retrieved. RNA was extracted and gene expression profiling was performed using the Affymetrix GeneChip Human Genome U133 Plus 2.0 microarray platform. RNA sequence data and corresponding clinical data for the TCGA HNSCC cohort were downloaded from the TCGA Data Portal. All data analyses were conducted using R package and SPSS. We identified an 11 gene signature (GGH, MTFR1, CDKN3, PSRC1, SMIM3, CA9, IRX4, CPA3, ZSCAN16, CBX7 and ZFP3) which was robust in segregating tumors by ECS status. In node negative patients, patients harboring this ECS signature had a significantly worse overall survival (p=0.04). An eleven gene signature for ECS was derived. Our results also suggest that this signature is prognostic in a separate subset of patients with no nodal metastasis Further validation of this signature on other datasets and immunohistochemical studies are required to establish utility of this signature in stratifying early stage OSCC patients. Copyright © 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Zinc Finger Protein Designed to Target 2-Long Terminal Repeat Junctions Interferes with Human Immunodeficiency Virus Integration

PubMed Central

Sakkhachornphop, Supachai; Barbas, Carlos F.; Keawvichit, Rassamee; Wongworapat, Kanlaya

2012-01-01

Abstract Integration of the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) genome into the host chromosome is a vital step in the HIV life cycle. The highly conserved cytosine–adenine (CA) dinucleotide sequence immediately upstream of the cleavage site is crucial for integrase (IN) activity. As this viral enzyme has an important role early in the HIV-1 replication cycle, interference with the IN substrate has become an attractive strategy for therapeutic intervention. We demonstrated that a designed zinc finger protein (ZFP) fused to green fluorescent protein (GFP) targets the 2-long terminal repeat (2-LTR) circle junctions of HIV-1 DNA with nanomolar affinity. We report now that 2LTRZFP-GFP stably transduced into 293T cells interfered with the expression of vesicular stomatitis virus glycoprotein (VSV-G)-pseudotyped lentiviral red fluorescent protein (RFP), as shown by the suppression of RFP expression. We also used a third-generation lentiviral vector and pCEP4 expression vector to deliver the 2LTRZFP-GFP transgene into human T-lymphocytic cells, and a stable cell line for long-term expression studies was selected for HIV-1 challenge. HIV-1 integration and replication were inhibited as measured by Alu-gag real-time PCR and p24 antigen assay. In addition, the molecular activity of 2LTRZFP-GFP was evaluated in peripheral blood mononuclear cells. The results were confirmed by Alu-gag real-time PCR for integration interference. We suggest that the expression of 2LTRZFP-GFP limited viral integration on intracellular immunization, and that it has potential for use in HIV gene therapy in the future. PMID:22429108

Macaca specific exon creation event generates a novel ZKSCAN5 transcript.

PubMed

Kim, Young-Hyun; Choe, Se-Hee; Song, Bong-Seok; Park, Sang-Je; Kim, Myung-Jin; Park, Young-Ho; Yoon, Seung-Bin; Lee, Youngjeon; Jin, Yeung Bae; Sim, Bo-Woong; Kim, Ji-Su; Jeong, Kang-Jin; Kim, Sun-Uk; Lee, Sang-Rae; Park, Young-Il; Huh, Jae-Won; Chang, Kyu-Tae

2016-02-15

ZKSCAN5 (also known as ZFP95) is a zinc-finger protein belonging to the Krűppel family. ZKSCAN5 contains a SCAN box and a KRAB A domain and is proposed to play a distinct role during spermatogenesis. In humans, alternatively spliced ZKSCAN5 transcripts with different 5'-untranslated regions (UTRs) have been identified. However, investigation of our Macaca UniGene Database revealed novel alternative ZKSCAN5 transcripts that arose due to an exon creation event. Therefore, in this study, we identified the full-length sequences of ZKSCAN5 and its alternative transcripts in Macaca spp. Additionally, we investigated different nonhuman primate sequences to elucidate the molecular mechanism underlying the exon creation event. We analyzed the evolutionary features of the ZKSCAN5 transcripts by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) and genomic PCR, and by sequencing various nonhuman primate DNA and RNA samples. The exon-created transcript was only detected in the Macaca lineage (crab-eating monkey and rhesus monkey). Full-length sequence analysis by rapid amplification of cDNA ends (RACE) identified ten full-length transcripts and four functional isoforms of ZKSCAN5. Protein sequence analyses revealed the presence of two groups of isoforms that arose because of differences in start-codon usage. Together, our results demonstrate that there has been specific selection for a discrete set of ZKSCAN5 variants in the Macaca lineage. Furthermore, study of this locus (and perhaps others) in Macaca spp. might facilitate our understanding of the evolutionary pressures that have shaped the mechanism of exon creation in primates. Copyright © 2015 The Authors. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Inducing indel mutation in the SOX6 gene by zinc finger nuclease for gamma reactivation: An approach towards gene therapy of beta thalassemia.

PubMed

Modares Sadeghi, Mehran; Shariati, Laleh; Hejazi, Zahra; Shahbazi, Mansoureh; Tabatabaiefar, Mohammad Amin; Khanahmad, Hossein

2018-03-01

β-thalassemia is a common autosomal recessive disorder characterized by a deficiency in the synthesis of β-chains. Evidences show that increased HbF levels improve the symptoms in patients with β-thalassemia or sickle cell anemia. In this study, ZFN technology was applied to induce a mutation in the binding domain region of SOX6 to reactivate γ-globin expression. The sequences coding for ZFP arrays were designed and sub cloned in TDH plus as a transfer vector. The ZFN expression was confirmed using Western blot analysis. In the next step, using the site-directed mutagenesis strategy through the overlap PCR, a missense mutation (D64V) was induced in the catalytic domain of the integrase gene in the packaging plasmid and verified using DNA sequencing. Then, the integrase minus lentivirus containing ZFN cassette was packaged. Transduction of K562 cells with this virus was performed. Mutation detection assay was performed. The indel percentage of the cells transducted with lenti virus containing ZFN was 31%. After 5 days of erythroid differentiation with 15 μg/mL cisplatin, the levels of γ-globin mRNA were sixfold in the cells treated with ZFN compared to untreated cells. In the meantime, the measurement of HbF expression levels was carried out using hemoglobin electrophoresis and showed the same results. Integrase minus lentivirus can provide a useful tool for efficient transient gene expression and helps avoid disadvantages of gene targeting using the native virus. The ZFN strategy applied here to induce indel on SOX6 gene in adult erythroid progenitors may provide a method to activate fetal hemoglobin expression in individuals with β-thalassemia. © 2017 Wiley Periodicals, Inc.

Critical role of zinc finger protein 521 in the control of growth, clonogenicity and tumorigenic potential of medulloblastoma cells

PubMed Central

Iaccino, Enrico; Scicchitano, Stefania; Lupia, Michela; Chiarella, Emanuela; Mega, Tiziana; Bernaudo, Francesca; Pelaggi, Daniela; Mesuraca, Maria; Pazzaglia, Simonetta; Semenkow, Samantha; Bar, Eli E.; Kool, Marcel; Pfister, Stefan; Bond, Heather M.; Eberhart, Charles G.; Steinkühler, Christian; Morrone, Giovanni

2013-01-01

The stem cell-associated transcription co-factor ZNF521 has been implicated in the control of hematopoietic, osteo-adipogenic and neural progenitor cells. ZNF521 is highly expressed in cerebellum and in particular in the neonatal external granule layer that contains candidate medulloblastoma cells-of-origin, and in the majority of human medulloblastomas. Here we have explored its involvement in the control of human and murine medulloblastoma cells. The effect of ZNF521 on growth and tumorigenic potential of human medulloblastoma cell lines as well as primary Ptc1−/+ mouse medulloblastoma cells was investigated in a variety of in vitro and in vivo assays, by modulating its expression using lentiviral vectors carrying the ZNF521 cDNA, or shRNAs that silence its expression. Enforced overexpression of ZNF521 in DAOY medulloblastoma cells significantly increased their proliferation, growth as spheroids and ability to generate clones in single-cell cultures and semisolid media, and enhanced their migratory ability in wound-healing assays. Importantly, ZNF521-expressing cells displayed a greatly enhanced tumorigenic potential in nude mice. All these activities required the ZNF521 N-terminal motif that recruits the nucleosome remodeling and histone deacetylase complex, which might therefore represent an appealing therapeutic target. Conversely, silencing of ZNF521 in human UW228 medulloblastoma cells that display high baseline expression decreased their proliferation, clonogenicity, sphere formation and wound-healing ability. Similarly, Zfp521 silencing in mouse Ptc1−/+ medulloblastoma cells drastically reduced their growth and tumorigenic potential. Our data strongly support the notion that ZNF521, through the recruitment of the NuRD complex, contributes to the clonogenic growth, migration and tumorigenicity of medulloblastoma cells. PMID:23907569

Critical role of zinc finger protein 521 in the control of growth, clonogenicity and tumorigenic potential of medulloblastoma cells.

PubMed

Spina, Raffaella; Filocamo, Gessica; Iaccino, Enrico; Scicchitano, Stefania; Lupia, Michela; Chiarella, Emanuela; Mega, Tiziana; Bernaudo, Francesca; Pelaggi, Daniela; Mesuraca, Maria; Pazzaglia, Simonetta; Semenkow, Samantha; Bar, Eli E; Kool, Marcel; Pfister, Stefan; Bond, Heather M; Eberhart, Charles G; Steinkühler, Christian; Morrone, Giovanni

2013-08-01

The stem cell-associated transcription co-factor ZNF521 has been implicated in the control of hematopoietic, osteo-adipogenic and neural progenitor cells. ZNF521 is highly expressed in cerebellum and in particular in the neonatal external granule layer that contains candidate medulloblastoma cells-of-origin, and in the majority of human medulloblastomas. Here we have explored its involvement in the control of human and murine medulloblastoma cells. The effect of ZNF521 on growth and tumorigenic potential of human medulloblastoma cell lines as well as primary Ptc1-/+ mouse medulloblastoma cells was investigated in a variety of in vitro and in vivo assays, by modulating its expression using lentiviral vectors carrying the ZNF521 cDNA, or shRNAs that silence its expression. Enforced overexpression of ZNF521 in DAOY medulloblastoma cells significantly increased their proliferation, growth as spheroids and ability to generate clones in single-cell cultures and semisolid media, and enhanced their migratory ability in wound-healing assays. Importantly, ZNF521-expressing cells displayed a greatly enhanced tumorigenic potential in nude mice. All these activities required the ZNF521 N-terminal motif that recruits the nucleosome remodeling and histone deacetylase complex, which might therefore represent an appealing therapeutic target. Conversely, silencing of ZNF521 in human UW228 medulloblastoma cells that display high baseline expression decreased their proliferation, clonogenicity, sphere formation and wound-healing ability. Similarly, Zfp521 silencing in mouse Ptc1-/+ medulloblastoma cells drastically reduced their growth and tumorigenic potential. Our data strongly support the notion that ZNF521, through the recruitment of the NuRD complex, contributes to the clonogenic growth, migration and tumorigenicity of medulloblastoma cells.

Ueber die akzentologische Interferenz einiger Internationalismen in der russischen und deutschen Sprache (On Accent Interference of a Few Internationalisms in Russian and German)

ERIC Educational Resources Information Center

Komlew, Wladislaw I.

1976-01-01

Common internationalisms in Russian and German are listed. In general German loan-words underwent a phonetic assimilation. Even if there are overall tonal similarities, there are differences, especially in accentuation, that result from the different structures of the languages. (Text is in German.) (MS)

Factors determining growth and vertical distribution of planktonic algae in extremely acidic mining lakes (pH 2.7)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bissinger, Vera

2003-04-01

vertical distribution of algae observed in Lake 111. The knowledge gained from this thesis provides information essential for predicting the effect of strategies to neutralize the acidic mining lakes on the food-web. Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit den Faktoren, die das Wachstum und die Vertikalverteilung von Planktonalgen in extrem sauren Tagebaurestseen (TBS; pH 2-3) beeinflussen. Im exemplarisch untersuchten TBS 111 (pH 2.7; Lausitzer Revier) dominiert die Goldalge Ochromonas sp. in oberen und die Grünalge Chlamydomonas sp. in tieferen Wasserschichten, wobei letztere ein ausgeprägtes Tiefenchlorophyll-Maximum (DCM) ausbildet. Es wurde ein deutlicher Einfluss von Limitation durch anorganischen Kohlenstoff (IC) auf das phototrophe Wachstum von Chlamydomonas sp. in oberen Wasserschichten nachgewiesen, die mit zunehmender Tiefe von Lichtlimitation abgelöst wird. Im Vergleich mit Arbeiten aus neutralen Seen zeigte Chlamydomonas sp. erniedrigte maximale Wachstumsraten, einen gesteigerten Kompensationspunkt und erhöhte Dunkelrespirationsraten, was auf gesteigerte metabolische Kosten unter den extremen physikalisch-chemischen Bedingungen hinweist. Die Photosyntheseleistungen von Chlamydomonas sp. waren in Starklicht-adaptierten Zellen durch IC-Limitation deutlich verringert. Außerdem ergaben die ermittelten minimalen Zellquoten für Phosphor (P) einen erhöhten P-Bedarf unter IC-Limitation. Anschließend konnte gezeigt werden, dass Chlamydomonas sp. ein mixotropher Organismus ist, der seine Wachstumsraten über die osmotrophe Aufnahme gelösten organischen Kohlenstoffs (DOC) erhöhen kann. Dadurch ist dieser Organismus fähig, in tieferen, Licht-limitierten Wasserschichten zu überleben, die einen höheren DOC-Gehalt aufweisen. Da die Vertikalverteilung der Algen im TBS 111 jedoch weder durch IC-Limitation, P-Verfügbarkeit noch die in situ DOC-Konzentrationen abschließend erklärt werden konnte (bottom-up Kontrolle), wurde eine neue Theorie zur

Deletions of the long arm of chromosome 5 define subgroups of T-cell acute lymphoblastic leukemia

PubMed Central

La Starza, Roberta; Barba, Gianluca; Demeyer, Sofie; Pierini, Valentina; Di Giacomo, Danika; Gianfelici, Valentina; Schwab, Claire; Matteucci, Caterina; Vicente, Carmen; Cools, Jan; Messina, Monica; Crescenzi, Barbara; Chiaretti, Sabina; Foà, Robin; Basso, Giuseppe; Harrison, Christine J.; Mecucci, Cristina

2016-01-01

Recurrent deletions of the long arm of chromosome 5 were detected in 23/200 cases of T-cell acute lymphoblastic leukemia. Genomic studies identified two types of deletions: interstitial and terminal. Interstitial 5q deletions, found in five cases, were present in both adults and children with a female predominance (chi-square, P=0.012). Interestingly, these cases resembled immature/early T-cell precursor acute lymphoblastic leukemia showing significant down-regulation of five out of the ten top differentially expressed genes in this leukemia group, including TCF7 which maps within the 5q31 common deleted region. Mutations of genes known to be associated with immature/early T-cell precursor acute lymphoblastic leukemia, i.e. WT1, ETV6, JAK1, JAK3, and RUNX1, were present, while CDKN2A/B deletions/mutations were never detected. All patients had relapsed/resistant disease and blasts showed an early differentiation arrest with expression of myeloid markers. Terminal 5q deletions, found in 18 of patients, were more prevalent in adults (chi-square, P=0.010) and defined a subgroup of HOXA-positive T-cell acute lymphoblastic leukemia characterized by 130 up- and 197 down-regulated genes. Down-regulated genes included TRIM41, ZFP62, MAPK9, MGAT1, and CNOT6, all mapping within the 1.4 Mb common deleted region at 5q35.3. Of interest, besides CNOT6 down-regulation, these cases also showed low BTG1 expression and a high incidence of CNOT3 mutations, suggesting that the CCR4-NOT complex plays a crucial role in the pathogenesis of HOXA-positive T-cell acute lymphoblastic leukemia with terminal 5q deletions. In conclusion, interstitial and terminal 5q deletions are recurrent genomic losses identifying distinct subtypes of T-cell acute lymphoblastic leukemia. PMID:27151989

Deletions of the long arm of chromosome 5 define subgroups of T-cell acute lymphoblastic leukemia.

PubMed

La Starza, Roberta; Barba, Gianluca; Demeyer, Sofie; Pierini, Valentina; Di Giacomo, Danika; Gianfelici, Valentina; Schwab, Claire; Matteucci, Caterina; Vicente, Carmen; Cools, Jan; Messina, Monica; Crescenzi, Barbara; Chiaretti, Sabina; Foà, Robin; Basso, Giuseppe; Harrison, Christine J; Mecucci, Cristina

2016-08-01

Recurrent deletions of the long arm of chromosome 5 were detected in 23/200 cases of T-cell acute lymphoblastic leukemia. Genomic studies identified two types of deletions: interstitial and terminal. Interstitial 5q deletions, found in five cases, were present in both adults and children with a female predominance (chi-square, P=0.012). Interestingly, these cases resembled immature/early T-cell precursor acute lymphoblastic leukemia showing significant down-regulation of five out of the ten top differentially expressed genes in this leukemia group, including TCF7 which maps within the 5q31 common deleted region. Mutations of genes known to be associated with immature/early T-cell precursor acute lymphoblastic leukemia, i.e. WT1, ETV6, JAK1, JAK3, and RUNX1, were present, while CDKN2A/B deletions/mutations were never detected. All patients had relapsed/resistant disease and blasts showed an early differentiation arrest with expression of myeloid markers. Terminal 5q deletions, found in 18 of patients, were more prevalent in adults (chi-square, P=0.010) and defined a subgroup of HOXA-positive T-cell acute lymphoblastic leukemia characterized by 130 up- and 197 down-regulated genes. Down-regulated genes included TRIM41, ZFP62, MAPK9, MGAT1, and CNOT6, all mapping within the 1.4 Mb common deleted region at 5q35.3. Of interest, besides CNOT6 down-regulation, these cases also showed low BTG1 expression and a high incidence of CNOT3 mutations, suggesting that the CCR4-NOT complex plays a crucial role in the pathogenesis of HOXA-positive T-cell acute lymphoblastic leukemia with terminal 5q deletions. In conclusion, interstitial and terminal 5q deletions are recurrent genomic losses identifying distinct subtypes of T-cell acute lymphoblastic leukemia. Copyright© Ferrata Storti Foundation.

Molecular Factors Underlying the Deposition of Intramuscular Fat and Collagen in Skeletal Muscle of Nellore and Angus Cattle.

PubMed

Martins, Taiane S; Sanglard, Letícia M P; Silva, Walmir; Chizzotti, Mário L; Rennó, Luciana N; Serão, Nick V L; Silva, Fabyano F; Guimarães, Simone E F; Ladeira, Márcio M; Dodson, Michael V; Du, Min; Duarte, Marcio S

2015-01-01

Studies have shown that intramuscular adipogenesis and fibrogenesis may concomitantly occur in skeletal muscle of beef cattle. Thus, we hypothesized that the discrepancy of intramuscular fat content in beef from Nellore and Angus was associated with differences in intramuscular adipogenesis and fibrogenesis during the finishing phase. To test our hypothesis, longissimus muscle samples of Nellore (n = 6; BW = 372.5 ± 37.3 kg) and Angus (n = 6; BW = 382.8 ± 23.9 kg) cattle were collected for analysis of gene and protein expression, and quantification of intramuscular fat and collagen. Least-squares means were estimated for the effect of Breed and differences were considered at P ≤ 0.05. A greater intramuscular fat content was observed in skeletal muscle of Angus compared to Nellore cattle (P≤0.05). No differences were observed for mRNA expression of lipogenic and lipolytic markers ACC, FAS, FABP4, SERBP-1, CPT-2, LPL, and ACOX (P > 0.05) in skeletal muscle of Nellore and Angus cattle. Similarly, no differences were observed in mRNA expression of adipogenic markers Zfp423, PPARγ, and C/EBPα (P>0.05) However, a greater PPARγ protein content was observed in skeletal muscle of Angus compared to Nellore cattle (P≤0.05). A greater abundance of adipo/fibrogenic cells, evaluated by the PDGFRα content, was observed in skeletal muscle of Angus than Nellore cattle (P≤0.05). No differences in fibrogenesis were observed in skeletal muscle of Angus and Nellore cattle, which is in accordance with the lack of differences in intramuscular collagen content in beef from both breeds (P>0.05). These findings demonstrate that difference in intramuscular fat content is associated with a slightly enhanced adipogenesis in skeletal muscle of Angus compared to Nellore cattle, while no difference in fibrogenesis.

Cosmological Particle Data Compression in Practice

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zeyen, M.; Ahrens, J.; Hagen, H.; Heitmann, K.; Habib, S.

2017-12-01

In cosmological simulations trillions of particles are handled and several terabytes of unstructured particle data are generated in each time step. Transferring this data directly from memory to disk in an uncompressed way results in a massive load on I/O and storage systems. Hence, one goal of domain scientists is to compress the data before storing it to disk while minimizing the loss of information. To prevent reading back uncompressed data from disk, this can be done in an in-situ process. Since the simulation continuously generates data, the available time for the compression of one time step is limited. Therefore, the evaluation of compression techniques has shifted from only focusing on compression rates to include run-times and scalability.In recent years several compression techniques for cosmological data have become available. These techniques can be either lossy or lossless, depending on the technique. For both cases, this study aims to evaluate and compare the state of the art compression techniques for unstructured particle data. This study focuses on the techniques available in the Blosc framework with its multi-threading support, the XZ Utils toolkit with the LZMA algorithm that achieves high compression rates, and the widespread FPZIP and ZFP methods for lossy compressions.For the investigated compression techniques, quantitative performance indicators such as compression rates, run-time/throughput, and reconstruction errors are measured. Based on these factors, this study offers a comprehensive analysis of the individual techniques and discusses their applicability for in-situ compression. In addition, domain specific measures are evaluated on the reconstructed data sets, and the relative error rates and statistical properties are analyzed and compared. Based on this study future challenges and directions in the compression of unstructured cosmological particle data were identified.

Identification of Genes Whose Expression Profile Is Associated with Non-Progression towards AIDS Using eQTLs

PubMed Central

Le Clerc, Sigrid; van Manen, Daniëlle; Coulonges, Cédric; Ulveling, Damien; Laville, Vincent; Labib, Taoufik; Taing, Lieng; Delaneau, Olivier; Montes, Matthieu; Schuitemaker, Hanneke; Zagury, Jean-François

2015-01-01

Background Many genome-wide association studies have been performed on progression towards the acquired immune deficiency syndrome (AIDS) and they mainly identified associations within the HLA loci. In this study, we demonstrate that the integration of biological information, namely gene expression data, can enhance the sensitivity of genetic studies to unravel new genetic associations relevant to AIDS. Methods We collated the biological information compiled from three databases of expression quantitative trait loci (eQTLs) involved in cells of the immune system. We derived a list of single nucleotide polymorphisms (SNPs) that are functional in that they correlate with differential expression of genes in at least two of the databases. We tested the association of those SNPs with AIDS progression in two cohorts, GRIV and ACS. Tests on permuted phenotypes of the GRIV and ACS cohorts or on randomised sets of equivalent SNPs allowed us to assess the statistical robustness of this method and to estimate the true positive rate. Results Eight genes were identified with high confidence (p = 0.001, rate of true positives 75%). Some of those genes had previously been linked with HIV infection. Notably, ENTPD4 belongs to the same family as CD39, whose expression has already been associated with AIDS progression; while DNAJB12 is part of the HSP90 pathway, which is involved in the control of HIV latency. Our study also drew our attention to lesser-known functions such as mitochondrial ribosomal proteins and a zinc finger protein, ZFP57, which could be central to the effectiveness of HIV infection. Interestingly, for six out of those eight genes, down-regulation is associated with non-progression, which makes them appealing targets to develop drugs against HIV. PMID:26367535

Evolutionally dynamic L1 regulation in embryonic stem cells

PubMed Central

Castro-Diaz, Nathaly; Ecco, Gabriela; Coluccio, Andrea; Kapopoulou, Adamandia; Yazdanpanah, Benyamin; Friedli, Marc; Duc, Julien; Jang, Suk Min; Turelli, Priscilla; Trono, Didier

2014-01-01

Mobile elements are important evolutionary forces that challenge genomic integrity. Long interspersed element-1 (L1, also known as LINE-1) is the only autonomous transposon still active in the human genome. It displays an unusual pattern of evolution, with, at any given time, a single active L1 lineage amplifying to thousands of copies before getting replaced by a new lineage, likely under pressure of host restriction factors, which act notably by silencing L1 expression during early embryogenesis. Here, we demonstrate that in human embryonic stem (hES) cells, KAP1 (KRAB [Krüppel-associated box domain]-associated protein 1), the master cofactor of KRAB-containing zinc finger proteins (KRAB-ZFPs) previously implicated in the restriction of endogenous retroviruses, represses a discrete subset of L1 lineages predicted to have entered the ancestral genome between 26.8 million and 7.6 million years ago. In mice, we documented a similar chronologically conditioned pattern, albeit with a much contracted time scale. We could further identify an L1-binding KRAB-ZFP, suggesting that this rapidly evolving protein family is more globally responsible for L1 recognition. KAP1 knockdown in hES cells induced the expression of KAP1-bound L1 elements, but their younger, human-specific counterparts (L1Hs) were unaffected. Instead, they were stimulated by depleting DNA methyltransferases, consistent with recent evidence demonstrating that the PIWI–piRNA (PIWI-interacting RNA) pathway regulates L1Hs in hES cells. Altogether, these data indicate that the early embryonic control of L1 is an evolutionarily dynamic process and support a model in which newly emerged lineages are first suppressed by DNA methylation-inducing small RNA-based mechanisms before KAP1-recruiting protein repressors are selected. PMID:24939876

Gene expression profiles of brain endothelial cells during embryonic development at bulk and single-cell levels.

PubMed

Hupe, Mike; Li, Minerva Xueting; Kneitz, Susanne; Davydova, Daria; Yokota, Chika; Kele-Olovsson, Julianna; Hot, Belma; Stenman, Jan M; Gessler, Manfred

2017-07-11

The blood-brain barrier is a dynamic interface that separates the brain from the circulatory system, and it is formed by highly specialized endothelial cells. To explore the molecular mechanisms defining the unique nature of vascular development and differentiation in the brain, we generated high-resolution gene expression profiles of mouse embryonic brain endothelial cells using translating ribosome affinity purification and single-cell RNA sequencing. We compared the brain vascular translatome with the vascular translatomes of other organs and analyzed the vascular translatomes of the brain at different time points during embryonic development. Because canonical Wnt signaling is implicated in the formation of the blood-brain barrier, we also compared the brain endothelial translatome of wild-type mice with that of mice lacking the transcriptional cofactor β-catenin ( Ctnnb1 ). Our analysis revealed extensive molecular changes during the embryonic development of the brain endothelium. We identified genes encoding brain endothelium-specific transcription factors ( Foxf2 , Foxl2 , Foxq1 , Lef1 , Ppard , Zfp551 , and Zic3 ) that are associated with maturation of the blood-brain barrier and act downstream of the Wnt-β-catenin signaling pathway. Profiling of individual brain endothelial cells revealed substantial heterogeneity in the population. Nevertheless, the high abundance of Foxf2 , Foxq1 , Ppard , or Zic3 transcripts correlated with the increased expression of genes encoding markers of brain endothelial cell differentiation. Expression of Foxf2 and Zic3 in human umbilical vein endothelial cells induced the production of blood-brain barrier differentiation markers. This comprehensive data set may help to improve the engineering of in vitro blood-brain barrier models. Copyright © 2017 The Authors, some rights reserved; exclusive licensee American Association for the Advancement of Science. No claim to original U.S. Government Works.

Identification of key microRNAs and genes in preeclampsia by bioinformatics analysis

PubMed Central

Luo, Shouling; Cao, Nannan; Tang, Yao; Gu, Weirong

2017-01-01

Preeclampsia is a leading cause of perinatal maternal–foetal mortality and morbidity. The aim of this study is to identify the key microRNAs and genes in preeclampsia and uncover their potential functions. We downloaded the miRNA expression profile of GSE84260 and the gene expression profile of GSE73374 from the Gene Expression Omnibus database. Differentially expressed miRNAs and genes were identified and compared to miRNA-target information from MiRWalk 2.0, and a total of 65 differentially expressed miRNAs (DEMIs), including 32 up-regulated miRNAs and 33 down-regulated miRNAs, and 91 differentially expressed genes (DEGs), including 83 up-regulated genes and 8 down-regulated genes, were identified. The pathway enrichment analyses of the DEMIs showed that the up-regulated DEMIs were enriched in the Hippo signalling pathway and MAPK signalling pathway, and the down-regulated DEMIs were enriched in HTLV-I infection and miRNAs in cancers. The gene ontology (GO) and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway (KEGG) enrichment analyses of the DEGs were performed using Multifaceted Analysis Tool for Human Transcriptome. The up-regulated DEGs were enriched in biological processes (BPs), including the response to cAMP, response to hydrogen peroxide and cell-cell adhesion mediated by integrin; no enrichment of down-regulated DEGs was identified. KEGG analysis showed that the up-regulated DEGs were enriched in the Hippo signalling pathway and pathways in cancer. A PPI network of the DEGs was constructed by using Cytoscape software, and FOS, STAT1, MMP14, ITGB1, VCAN, DUSP1, LDHA, MCL1, MET, and ZFP36 were identified as the hub genes. The current study illustrates a characteristic microRNA profile and gene profile in preeclampsia, which may contribute to the interpretation of the progression of preeclampsia and provide novel biomarkers and therapeutic targets for preeclampsia. PMID:28594854

Physiological and molecular characterization of drought responses and identification of candidate tolerance genes in cassava

PubMed Central

Turyagyenda, Laban F.; Kizito, Elizabeth B.; Ferguson, Morag; Baguma, Yona; Agaba, Morris; Harvey, Jagger J. W.; Osiru, David S. O.

2013-01-01

Cassava is an important root crop to resource-poor farmers in marginal areas, where its production faces drought stress constraints. Given the difficulties associated with cassava breeding, a molecular understanding of drought tolerance in cassava will help in the identification of markers for use in marker-assisted selection and genes for transgenic improvement of drought tolerance. This study was carried out to identify candidate drought-tolerance genes and expression-based markers of drought stress in cassava. One drought-tolerant (improved variety) and one drought-susceptible (farmer-preferred) cassava landrace were grown in the glasshouse under well-watered and water-stressed conditions. Their morphological, physiological and molecular responses to drought were characterized. Morphological and physiological measurements indicate that the tolerance of the improved variety is based on drought avoidance, through reduction of water loss via partial stomatal closure. Ten genes that have previously been biologically validated as conferring or being associated with drought tolerance in other plant species were confirmed as being drought responsive in cassava. Four genes (MeALDH, MeZFP, MeMSD and MeRD28) were identified as candidate cassava drought-tolerance genes, as they were exclusively up-regulated in the drought-tolerant genotype to comparable levels known to confer drought tolerance in other species. Based on these genes, we hypothesize that the basis of the tolerance at the cellular level is probably through mitigation of the oxidative burst and osmotic adjustment. This study provides an initial characterization of the molecular response of cassava to drought stress resembling field conditions. The drought-responsive genes can now be used as expression-based markers of drought stress tolerance in cassava, and the candidate tolerance genes tested in the context of breeding (as possible quantitative trait loci) and engineering drought tolerance in transgenics

Signed weighted gene co-expression network analysis of transcriptional regulation in murine embryonic stem cells

PubMed Central

Mason, Mike J; Fan, Guoping; Plath, Kathrin; Zhou, Qing; Horvath, Steve

2009-01-01

Background Recent work has revealed that a core group of transcription factors (TFs) regulates the key characteristics of embryonic stem (ES) cells: pluripotency and self-renewal. Current efforts focus on identifying genes that play important roles in maintaining pluripotency and self-renewal in ES cells and aim to understand the interactions among these genes. To that end, we investigated the use of unsigned and signed network analysis to identify pluripotency and differentiation related genes. Results We show that signed networks provide a better systems level understanding of the regulatory mechanisms of ES cells than unsigned networks, using two independent murine ES cell expression data sets. Specifically, using signed weighted gene co-expression network analysis (WGCNA), we found a pluripotency module and a differentiation module, which are not identified in unsigned networks. We confirmed the importance of these modules by incorporating genome-wide TF binding data for key ES cell regulators. Interestingly, we find that the pluripotency module is enriched with genes related to DNA damage repair and mitochondrial function in addition to transcriptional regulation. Using a connectivity measure of module membership, we not only identify known regulators of ES cells but also show that Mrpl15, Msh6, Nrf1, Nup133, Ppif, Rbpj, Sh3gl2, and Zfp39, among other genes, have important roles in maintaining ES cell pluripotency and self-renewal. We also report highly significant relationships between module membership and epigenetic modifications (histone modifications and promoter CpG methylation status), which are known to play a role in controlling gene expression during ES cell self-renewal and differentiation. Conclusion Our systems biologic re-analysis of gene expression, transcription factor binding, epigenetic and gene ontology data provides a novel integrative view of ES cell biology. PMID:19619308

Mechanisms and Disease Associations of Haplotype-Dependent Allele-Specific DNA Methylation

PubMed Central

Do, Catherine; Lang, Charles F.; Lin, John; Darbary, Huferesh; Krupska, Izabela; Gaba, Aulona; Petukhova, Lynn; Vonsattel, Jean-Paul; Gallagher, Mary P.; Goland, Robin S.; Clynes, Raphael A.; Dwork, Andrew; Kral, John G.; Monk, Catherine; Christiano, Angela M.; Tycko, Benjamin

2016-01-01

Haplotype-dependent allele-specific methylation (hap-ASM) can impact disease susceptibility, but maps of this phenomenon using stringent criteria in disease-relevant tissues remain sparse. Here we apply array-based and Methyl-Seq approaches to multiple human tissues and cell types, including brain, purified neurons and glia, T lymphocytes, and placenta, and identify 795 hap-ASM differentially methylated regions (DMRs) and 3,082 strong methylation quantitative trait loci (mQTLs), most not previously reported. More than half of these DMRs have cell type-restricted ASM, and among them are 188 hap-ASM DMRs and 933 mQTLs located near GWAS signals for immune and neurological disorders. Targeted bis-seq confirmed hap-ASM in 12/13 loci tested, including CCDC155, CD69, FRMD1, IRF1, KBTBD11, and S100A∗-ILF2, associated with immune phenotypes, MYT1L, PTPRN2, CMTM8 and CELF2, associated with neurological disorders, NGFR and HLA-DRB6, associated with both immunological and brain disorders, and ZFP57, a trans-acting regulator of genomic imprinting. Polymorphic CTCF and transcription factor (TF) binding sites were over-represented among hap-ASM DMRs and mQTLs, and analysis of the human data, supplemented by cross-species comparisons to macaques, indicated that CTCF and TF binding likelihood predicts the strength and direction of the allelic methylation asymmetry. These results show that hap-ASM is highly tissue specific; an important trans-acting regulator of genomic imprinting is regulated by this phenomenon; and variation in CTCF and TF binding sites is an underlying mechanism, and maps of hap-ASM and mQTLs reveal regulatory sequences underlying supra- and sub-threshold GWAS peaks in immunological and neurological disorders. PMID:27153397

Molecular Factors Underlying the Deposition of Intramuscular Fat and Collagen in Skeletal Muscle of Nellore and Angus Cattle

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Martins, Taiane S.; Sanglard, Letícia M. P.; Silva, Walmir; Chizzotti, Mário L.; Rennó, Luciana N.; Serão, Nick V. L.; Silva, Fabyano F.; Guimarães, Simone E. F.; Ladeira, Márcio M.; Dodson, Michael V.; Du, Min; Duarte, Marcio S.

2015-01-01

Studies have shown that intramuscular adipogenesis and fibrogenesis may concomitantly occur in skeletal muscle of beef cattle. Thus, we hypothesized that the discrepancy of intramuscular fat content in beef from Nellore and Angus was associated with differences in intramuscular adipogenesis and fibrogenesis during the finishing phase. To test our hypothesis, longissimus muscle samples of Nellore (n = 6; BW = 372.5 ± 37.3 kg) and Angus (n = 6; BW = 382.8 ± 23.9 kg) cattle were collected for analysis of gene and protein expression, and quantification of intramuscular fat and collagen. Least-squares means were estimated for the effect of Breed and differences were considered at P ≤ 0.05. A greater intramuscular fat content was observed in skeletal muscle of Angus compared to Nellore cattle (P≤0.05). No differences were observed for mRNA expression of lipogenic and lipolytic markers ACC, FAS, FABP4, SERBP–1, CPT–2, LPL, and ACOX (P > 0.05) in skeletal muscle of Nellore and Angus cattle. Similarly, no differences were observed in mRNA expression of adipogenic markers Zfp423, PPARγ, and C/EBPα (P>0.05) However, a greater PPARγ protein content was observed in skeletal muscle of Angus compared to Nellore cattle (P≤0.05). A greater abundance of adipo/fibrogenic cells, evaluated by the PDGFRα content, was observed in skeletal muscle of Angus than Nellore cattle (P≤0.05). No differences in fibrogenesis were observed in skeletal muscle of Angus and Nellore cattle, which is in accordance with the lack of differences in intramuscular collagen content in beef from both breeds (P>0.05). These findings demonstrate that difference in intramuscular fat content is associated with a slightly enhanced adipogenesis in skeletal muscle of Angus compared to Nellore cattle, while no difference in fibrogenesis. PMID:26436893

Long Noncoding RNA-Associated Transcriptomic Changes in Resiliency or Susceptibility to Depression and Response to Antidepressant Treatment

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Roy, Bhaskar; Wang, Qingzhong; Dwivedi, Yogesh

2018-01-01

Abstract Background Recent emergence of long noncoding RNAs in regulating gene expression and thereby modulating physiological functions in brain has manifested their possible role in psychiatric disorders. In this study, the roles of long noncoding RNAs in susceptibility and resiliency to develop stress-induced depression and their response to antidepressant treatment were examined. Methods Microarray-based transcriptome-wide changes in long noncoding RNAs were determined in hippocampus of male Holtzman rats who showed susceptibility (learned helplessness) or resiliency (nonlearned helplessness) to develop depression. Changes in long noncoding RNA expression were also ascertained after subchronic administration of fluoxetine to learned helplessness rats. Bioinformatic and target prediction analyses (cis- and trans-acting) and qPCR-based assays were performed to decipher the functional role of altered long noncoding RNAs. Results Group-wise comparison showed an overrepresented class of long noncoding RNAs that were uniquely associated with nonlearned helplessness or learned helplessness behavior. Chromosomal mapping within the 5-kbp flank region of the top 20 dysregulated long noncoding RNAs in the learned helplessness group showed several target genes that were regulated through cis- or trans-actions, including Zbtb20 and Zfp385b from zinc finger binding protein family. Genomic context of differentially expressed long noncoding RNAs showed an overall blunted response in the learned helplessness group regardless of the long noncoding RNA classes analyzed. Gene ontology exhibited the functional clustering for anatomical structure development, cellular architecture modulation, protein metabolism, and cellular communications. Fluoxetine treatment reversed learned helplessness-induced changes in many long noncoding RNAs and target genes. Conclusions The involvement of specific classes of long noncoding RNAs with distinctive roles in modulating target gene expression

Genome-wide Association Study of Subtype-Specific Epithelial Ovarian Cancer Risk Alleles Using Pooled DNA

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Earp, Madalene A.; Kelemen, Linda E.; Magliocco, Anthony M.; Swenerton, Kenneth D.; Chenevix–Trench, Georgia; Lu, Yi; Hein, Alexander; Ekici, Arif B.; Beckmann, Matthias W.; Fasching, Peter A.; Lambrechts, Diether; Despierre, Evelyn; Vergote, Ignace; Lambrechts, Sandrina; Doherty, Jennifer A.; Rossing, Mary Anne; Chang-Claude, Jenny; Rudolph, Anja; Friel, Grace; Moysich, Kirsten B.; Odunsi, Kunle; Sucheston-Campbell, Lara; Lurie, Galina; Goodman, Marc T.; Carney, Michael E.; Thompson, Pamela J.; Runnebaum, Ingo B.; Dürst, Matthias; Hillemanns, Peter; Dörk, Thilo; Antonenkova, Natalia; Bogdanova, Natalia; Leminen, Arto; Nevanlinna, Heli; Pelttari, Liisa M.; Butzow, Ralf; Bunker, Clareann H.; Modugno, Francesmary; Edwards, Robert P.; Ness, Roberta B.; du Bois, Andreas; Heitz, Florian; Schwaab, Ira; Harter, Philipp; Karlan, Beth Y.; Walsh, Christine; Lester, Jenny; Jensen, Allan; Kjær, Susanne K.; Høgdall, Claus K.; Høgdall, Estrid; Lundvall, Lene; Sellers, Thomas A.; Fridley, Brooke L.; Goode, Ellen L.; Cunningham, Julie M.; Vierkant, Robert A.; Giles, Graham G.; Baglietto, Laura; Severi, Gianluca; Southey, Melissa C.; Liang, Dong; Wu, Xifeng; Lu, Karen; Hildebrandt, Michelle A.T.; Levine, Douglas A.; Bisogna, Maria; Schildkraut, Joellen M.; Iversen, Edwin S.; Weber, Rachel Palmieri; Berchuck, Andrew; Cramer, Daniel W.; Terry, Kathryn L.; Poole, Elizabeth M.; Tworoger, Shelley S.; Bandera, Elisa V.; Chandran, Urmila; Orlow, Irene; Olson, Sara H.; Wik, Elisabeth; Salvesen, Helga B.; Bjorge, Line; Halle, Mari K.; van Altena, Anne M.; Aben, Katja K.H.; Kiemeney, Lambertus A.; Massuger, Leon F.A.G.; Pejovic, Tanja; Bean, Yukie T.; Cybulski, Cezary; Gronwald, Jacek; Lubinski, Jan; Wentzensen, Nicolas; Brinton, Louise A.; Lissowska, Jolanta; Garcia–Closas, Montserrat; Dicks, Ed; Dennis, Joe; Easton, Douglas F.; Song, Honglin; Tyrer, Jonathan P.; Pharoah, Paul D. P.; Eccles, Diana; Campbell, Ian G.; Whittemore, Alice S.; McGuire, Valerie; Sieh, Weiva; Rothstein, Joseph H.; Flanagan, James M.; Paul, James; Brown, Robert; Phelan, Catherine M.; Risch, Harvey A.; McLaughlin, John R.; Narod, Steven A.; Ziogas, Argyrios; Anton-Culver, Hoda; Gentry-Maharaj, Aleksandra; Menon, Usha; Gayther, Simon A.; Ramus, Susan J.; Wu, Anna H.; Pearce, Celeste L.; Pike, Malcolm C.; Dansonka-Mieszkowska, Agnieszka; Rzepecka, Iwona K; Szafron, Lukasz M; Kupryjanczyk, Jolanta; Cook, Linda S.; Le, Nhu D.; Brooks–Wilson, Angela

2014-01-01

Epithelial ovarian cancer (EOC) is a heterogeneous cancer with both genetic and environmental risk factors. Variants influencing the risk of developing the less-common EOC subtypes have not been fully investigated. We performed a genome-wide association study (GWAS) of EOC according to subtype by pooling genomic DNA from 545 cases and 398 controls of European descent, and testing for allelic associations. We evaluated for replication 188 variants from the GWAS (56 variants for mucinous, 55 for endometrioid and clear cell, 53 for low malignant potential (LMP) serous, and 24 for invasive serous EOC), selected using pre-defined criteria. Genotypes from 13,188 cases and 23,164 controls of European descent were used to perform unconditional logistic regression under the log-additive genetic model; odds ratios (OR) and 95% confidence intervals are reported. Nine variants tagging 6 loci were associated with subtype-specific EOC risk at P<0.05, and had an OR that agreed in direction of effect with the GWAS results. Several of these variants are in or near genes with a biological rationale for conferring EOC risk, including ZFP36L1 and RAD51B for mucinous EOC (rs17106154, OR=1.17, P=0.029, n=1,483 cases), GRB10 for endometrioid and clear cell EOC (rs2190503, P=0.014, n=2,903 cases), and C22orf26/BPIL2 for LMP serous EOC (rs9609538, OR=0.86, P=0.0043, n=892 cases). In analyses that included the 75 GWAS samples, the association between rs9609538 (OR=0.84, P=0.0007) and LMP serous EOC risk remained statistically significant at P<0.0012 adjusted for multiple testing. Replication in additional samples will be important to verify these results for the less-common EOC subtypes. PMID:24190013

[Osteopathie bei gastroösophagealem Reflux mit Hiatushernie: Ein Fallbericht gemäß der CARE-Leitlinie].

PubMed

Rotter, Gabriele; Brinkhaus, Benno

2017-01-01

Hintergrund: Das Vorhandensein einer Hiatushernie kann das Auftreten einer gastroösophagealen Refluxerkrankung (GERD) als Komplikation bedingen. Konventionelle medizinische Therapiemaßnahmen können zu unerwünschten Ereignissen und Rezidiven führen. Bisher sind die Effekte von osteopathischen Behandlungen bei Hiatushernie und GERD nicht bekannt. Fallbericht: Eine 59-jährige Patientin mit endoskopisch diagnostizierter chronischer Gastritis, GERD und Hiatushernie beklagte einen persistierenden gastroösophagealen Reflux trotz konventionell-medizinischer konservativer Therapie. Die osteopathische Diagnostik ergab eine funktionelle Störung im Bereich des Magens und der Kardia mit einer Beteiligung zugehöriger Reflexzonen. Nach einer osteopathischen Behandlung als individuelle, befundorientierte Therapie ließen die Beschwerden erheblich nach. Die Hiatushernie war nach einer dieser Behandlung endoskopisch nicht mehr nachweisbar. Schlussfolgerungen: Dieser Fallbericht schildert die Symptomreduktion einer GERD nach osteopathischer Behandlung. In der endoskopischen Folgeuntersuchung fand sich die initial diagnostizierte Hiatushernie nicht mehr, diese Befund änderung könnte jedoch auf die unterschiedlichen Untersucher zurückgeführt werden. Prospektive kontrollierte klinische Studien sind notwendig, um den Stellenwert von osteopathischen Behandlungen bei GERD mit Hiatushernie zu untersuchen. © 2017 The Author(s). Published by S. Karger GmbH, Freiburg.

Medizintechnik in der Tumororthopädie

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Burgkart, Rainer; Gollwitzer, Hans; Holzapfel, Boris; Rudert, Maximilian; Rechl, Hans; Gradinger, Reiner

Die Behandlung der Knochentumoren unterlag in den letzten 20 Jahren einem raschen und stetigen Wandel, was zum einen auf die verbesserten Therapieerfolge durch den Einsatz von neoadjuvanten Therapieformen zurückzuführen ist, und andererseits von medizintechnischen Entwicklungen bezüglich moderner Schnittbilddiagnostik, neuer 3D Operationsplanungsverfahren wie das Rapid Prototyping und adaptiv modularer Tumorendoprothesensystemen u. a. begleitet wurde. Gerade die technischen Entwicklungen haben dazu geführt, daß im Bereich der Extremitäten und der Wirbelsäule radikalere Eingriffe durchgeführt werden können, was die lokale Tumorkontrolle wesentlich verbessert hat. In zunehmenden Maße werden deshalb nicht nur Kurzzeiterfolge sondern auch mittel- und langfristige Fortschritte bei der Behandlung der malignen Knochentumoren einschließlich der Metastasenbehandlung erreicht. Grundlage der Therapie ist dabei immer primär die Sicherung der Diagnose mittels Biopsie und die bildgebende sowie histologische Stadieneinteilung des malignen Tumors. Nach der Tumorresektion kann die Rekonstruktion biologisch oder mit Endoprothesensystemen erfolgen. Gerade die weiterentwickelten modularen Systeme führen zu guten funktionellen Ergebnissen mit langen Standzeiten und einer reduzierten Komplikationsrate. Individuell angefertigte Implantate sind vor allem im Bereich der Rekonstruktion komplexer Beckentumoren von großer klinischer Bedeutung.

Tanzendes Tier oder exzentrische Positionalität - Philosophische Anthropologie zwischen Darwinismus und Kulturalismus

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Fischer, Joachim

Zunächst kurz vorweg zu den Formeln im Titel: "exzentrische Positionalität“ ist der Kategorienvorschlag der Philosophischen Anthropologie (genauer: von Helmuth Plessner) für den Menschen, für seine "Sonderstellung“ unter den Lebewesen - ich werde diesen Begriff erläutern. So viel kann man sagen: Der Terminus ist nicht schwieriger als "Transzendentalität“ oder das "Apriori“ oder "Autopoiesis“, also Begriffe, mit deren Orientierungswert in der intellektuellen Öffentlichkeit bereits gespielt wird, bietet aber möglicherweise mehr Erschließungskraft als die Kunstbegriffe z. B. von Kant, Maturana oder Luhmann. Und "tanzendes Tier“ ist ein glücklicher Anschauungsbegriff, eine Art Übersetzung für "exzentrische Positionalität“ - also ein "verrücktes“ Lebewesen, eine Verrückung im evolutionären Leben, die dieses Lebewesen von Natur aus zu einer bestimmten Art von Lebensführung, nämlich Kultur nötigt. Die Absicht des Beitrages ist es, die Philosophische Anthropologie als eine spezifische Theorietechnik zu präsentieren, um einen adäquaten Begriff des Menschen zu erreichen, und zwar eine Theoriestrategie angesichts des cartesianischen Dualismus - also des Dualismus zwischen Naturalismus und Kulturalismus.

Epigenetische Aspekte bei Karzinomen der Kopf-Hals-Region

PubMed Central

Schmezer, Peter; Plass, Christoph

2009-01-01

Zusammenfassung Plattenepithelkarzinome der Kopf-Hals-Region (HNSCC) zählen seit Jahren zu den weltweit häufigsten Krebsarten. Trotz vieler Bemühungen hat sich das 5-Jahres-Überleben bei Patienten mit HNSCC kaum verbessert. Um einen Fortschritt zu erzielen, ist es notwendig, die der Erkrankung zugrunde liegenden biologischen Prozesse besser zu verstehen. Neben den bekannten genetischen Veränderungen haben molekular-zytogenetische Untersuchungen bei HNSCC gezeigt, dass es weitere Veränderungen gibt, die mit Vermehrung und Verlust chromosomaler Bereiche einhergehen, für die jedoch die krankheitsverursachenden Gene bisher nicht identifiziert wurden. Darüberhinaus haben jüngste Forschungsergebnisse verdeutlicht, dass epigenetische Modifikationen wie die DNA Methylierung eine wichtige Rolle spielen. So konnte gezeigt werden, dass bei HNSCC eine Reihe von Genen (z.B. das Tumorsuppressorgen CDKN2A sowie DAPK1, MGMT, TIMP3, TCF21, und C/EBPα) hypermethylierte Bereiche in regulatorischen DNA Sequenzen aufweisen, wodurch ihre Expression verringert oder unterbunden wird. Die Hypermethylierung solcher Gene könnte als Biomarker zur Früherkennung von HNSCC genutzt werden und nicht zuletzt dadurch zur Verbesserung von Prävention und Therapieerfolg beitragen. PMID:18483718

Elemente moderner, schlanker Produktionssysteme

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bartholomay, Christian; Boppert, Julia; Dickmann, Eva; Dickmann, Philipp; Gröbner, Michael; Harting, Lothar; Leikep, Sabine; Michels, Friedhelm; Pfister, Johannes; Reitz, Andreas; Schedlbauer, Michael; Takeda, Hitoshi; Thews, Michael; Wilbert, Fred

Meilensteine der modernen Produktion mit Lean Production, Total Quality Management, Six Sigma, Supply Chain Management, Lean Management und Lean Enterprise können zu effizienteren Abläufen führen. In der betrieblichen Praxis existiert jedoch eine Vielzahl von Zielkonflikten basierend auf Richtlinien von Material Requirements Planning- (MRP), Controlling- und anderen Systemen. Nur wenige Spezialisten in größeren Unternehmen sind im Stande, die Komplexität über die Grenzen eines Fachgebiets hinaus im Detail zu verstehen. Fachübergreifendes Verständnis scheitert an der Komplexität der Gesamtproblematik. Entscheidungen verschiedenster Fachbereiche begrenzen die maximal erreichbare Effizienz des Materialflusses. Logistik und Materialfluss werden daher in vielen Unternehmen als unabdingbare Kernkompetenz verstanden. Um eine schlanke Produktion, einen optimalen Materialfluss und somit minimale Produktkosten zu erreichen, sind folglich vielfältige andere Fachthemen als Vorraussetzungen zu beherrschen. Erst dann ist es in der Produktionslogistik möglich, im Vergleich zu einem Top-Benchmark erfolgreich zu sein. Um im täglichen Konkurrenzkampf die Nase auch morgen noch vorne zu haben" ist es nötig, über den Preis hinaus auch noch völlig andere Problemstellungen zu beherrschen.

The mystery of the thymus gland.

PubMed

Liu, Daniel; Ellis, Harold

2016-09-01

The thymus is the last organ in the human body to have its mechanisms fully understood, having had its function fully delineated more than 50 years ago (Miller , Tissue Antigens 63:509-517). Prior to this, the thymus gland has had an interesting history with theories having included a role in fetal growth and development before becoming more sinisterly, a cause of sudden infant death in the late 19th century known as status lymphaticus (Paltauf , Wien Klin Wochenschr 2:877-881). Until Miller (, Lancet 278:748-749) eventually proved its primarily immunological role, the history of this mysterious gland has closely mirrored the history of medicine itself, troubling the minds of pathologists such as Virchow (, Ueber die Chlorose und die damit zusammenhängenden Anomalien im Gefässapparate, insbesondere über "Endocarditis puerperalis," vorgetragen in der Sitzung der Berliner Geburtshülflichen Gesellschaft vom 12) and Grawitz (, Deut Med Wochenschr 22:429-431), surgeons such as Astley Cooper (, The Anatomy of the Thymus Gland) and Keynes (1953, Ann R Coll Surg 12:88), and eminent medical epidemiologists such as Greenwood and Woods [, J Hyg (Lond) 26:305-326]. This article will hopefully be of interest therefore to both clinician and historian alike. Clin. Anat. 29:679-684, 2016. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. © 2016 Wiley Periodicals, Inc.

Ganzheitliche Digitalisierungsansätze im Stadtwerk: Von der Strategie bis zur Umsetzung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Dudenhausen, Roman; Hahn, Heike

Digitalisierung muss im Stadtwerk dazu führen, Kundenerwartungen, die heutzutage schon vielfach durch digitales Know-how und Erfahrungen geprägt sind, in einzigartiger Weise zu entsprechen - in Form digitaler Kundenkontaktpunkte, automatisierter Prozesse oder plattformbasierter Geschäftsmodelle. Eine große Rolle spielen dabei unternehmensweit nutzbare Informationen, die eine 360-Grad-Sicht auf den Kunden ermöglichen. Nur in dieser Kombination werden sich nachhaltig Wettbewerbsvorteile generieren lassen. Manch ein Kunde wird die Lust, einen Prozess zu Ende zu gehen, schon vor dem Abschluss verlieren, wenn er nicht unmittelbar und ohne die digitale Welt zu verlassen zum Ziel kommt. Eine nur "halb digitale Kundenerfahrung" wird weder zu Neugeschäft noch zur positiven emotionalen Bindung zwischen Kunden und Stadtwerk führen. Nicht zu unterschätzen sind zudem Erwartungen hinsichtlich zukünftiger Geschäftsmodelle, aus denen sich disruptive Bedrohungen für die herkömmlichen Strom- und Gasangebote ergeben werden. Erste innovative Ansätze finden sich bereits im Markt, die erahnen lassen, dass zurzeit viel diskutierte Technologien wie die Blockchain nicht mehr nur hypothetischer Natur sind. Die Auseinandersetzung mit der Digitalisierung erfolgt dabei sinnvollerweise in einem unternehmensweit abgestimmten Rahmen, der eine zielgerichtete und ganzheitliche Vorgehensweise ermöglicht.

Gene expression of stem cells at different stages of ontological human development.

PubMed

Allegra, Adolfo; Altomare, Roberta; Curcio, Patrizia; Santoro, Alessandra; Lo Monte, Attilio I; Mazzola, Sergio; Marino, Angelo

2013-10-01

To compare multipotent mesenchymal stem cells (MSCs) obtained from chorionic villi (CV), amniotic fluid (AF) and placenta, with regard to their phenotype and gene expression, in order to understand if MSCs derived from different extra-embryonic tissues, at different stages of human ontological development, present distinct stemness characteristics. MSCs obtained from 30 samples of CV, 30 of AF and 10 placentas (obtained from elective caesarean sections) were compared. MSCs at second confluence cultures were characterized by immunophenotypic analysis with flow cytometry using FACS CANTO II. The expression of the genes Oct-4 (Octamer-binding transcription factor 4, also known as POU5F1), Sox-2 (SRY box-containing factor 2), Nanog, Rex-1 (Zfp-42) and Pax-6 (Paired Box Protein-6), was analyzed. Real-time quantitative PCR was performed by ABI Prism 7700, after RNA isolation and retro-transcription in cDNA. Statistical analysis was performed using non-parametric test Kruskal-Wallis (XLSTAT 2011) and confirmed by REST software, to estimate fold changes between samples. Each gene was defined differentially expressed if p-value was <0.05. Cells from all samples were negative for haematopoietic antigens CD45, CD34, CD117 and CD33 and positive for the typical MSCs antigens CD13, CD73 and CD90. Nevertheless, MSCs from AF and placentas showed different fluorescence intensity, reflecting the heterogeneity of these tissues. The gene expression of OCT-4, SOX-2, NANOG was not significantly different among the three groups. In AF, REX-1 and PAX-6 showed a higher expression in comparison to CV. MSCs of different extra-embryonic tissues showed no differences in immunophenotype when collected from second confluence cultures. The expression of OCT-4, NANOG and SOX-2 was not significantly different, demonstrating that all fetal sources are suitable for obtaining MSCs. These results open new possibilities for the clinical use of MSCs derived from easily accessible sources, in order to

Gene expression profiles following exposure to a developmental neurotoxicant, Aroclor 1254: Pathway analysis for possible mode(s) of action

DOE Office of Scientific and Technical Information (OSTI.GOV)

Royland, Joyce E.; Kodavanti, Prasada Rao S.

2008-09-01

Epidemiological studies indicate that low levels of polychlorinated biphenyl (PCB) exposure can adversely affect neurocognitive development. In animal models, perturbations in calcium signaling, neurotransmitters, and thyroid hormones have been postulated as potential mechanisms for PCB-induced developmental neurotoxicity. In order to understand the role of these proposed mechanisms and to identify other mechanisms in PCB-induced neurotoxicity, we have chosen a global approach utilizing oligonucleotide microarrays to examine gene expression profiles in the brain following developmental exposure to Aroclor 1254 (0 or 6 mg/kg/day from gestation day 6 through postnatal day (PND) 21) in Long-Evans rats. Gene expression levels in the cerebellummore » and hippocampus from PNDs 7 and 14 animals were determined on Affymetrix rat 230A{sub 2}.0 chips. In the cerebellum, 87 transcripts were altered at PND7 compared to 27 transcripts at PND14 by Aroclor 1254 exposure, with only one transcript affected at both ages. In hippocampus, 175 transcripts and 50 transcripts were altered at PND7 and PND14, respectively, by Aroclor 1254 exposure with five genes commonly affected. Functional analysis suggests that pathways related to calcium homeostasis (Gng3, Ryr2, Trdn, Cacna1a), intracellular signaling (Camk2d, Stk17b, Pacsin2, Ryr2, Trio, Fert2, Ptk2b), axonal guidance (Lum, Mxd3, Akap11, Gucy1b3), aryl hydrocarbon receptor signaling (Nfia, Col1a2), and transcripts involved in cell proliferation (Gspt2, Cdkn1c, Ptk2b) and differentiation (Ifitm31, Hpca, Zfp260, Igsf4a, Hes5) leading to the development of nervous system were significantly altered by Aroclor 1254 exposure. Of the two brain regions examined, Aroclor 1254-induced genomic changes were greater in the hippocampus than the cerebellum. The genomic data suggests that PCB-induced neurotoxic effects were due to disruption of normal ontogenetic pattern of nervous system growth and development by altering intracellular signaling

Repositioning of Memantine as a Potential Novel Therapeutic Agent against Meningitic E. coli–Induced Pathogenicities through Disease-Associated Alpha7 Cholinergic Pathway and RNA Sequencing-Based Transcriptome Analysis of Host Inflammatory Responses

PubMed Central

Peng, Liang; Wu, Chun-Hua; Cao, Hong; Zhong, John F.; Hoffman, Jill; Huang, Sheng-He

2015-01-01

Neonatal sepsis and meningitis (NSM) remains a leading cause worldwide of mortality and morbidity in newborn infants despite the availability of antibiotics over the last several decades. E. coli is the most common gram-negative pathogen causing NSM. Our previous studies show that α7 nicotinic receptor (α7 nAChR), an essential regulator of inflammation, plays a detrimental role in the host defense against NSM. Despite notable successes, there still exists an unmet need for new effective therapeutic approaches to treat this disease. Using the in vitro/in vivo models of the blood-brain barrier (BBB) and RNA-seq, we undertook a drug repositioning study to identify unknown antimicrobial activities for known drugs. We have demonstrated for the first time that memantine (MEM), a FDA-approved drug for treatment of Alzheimer’s disease, could very efficiently block E. coli-caused bacteremia and meningitis in a mouse model of NSM in a manner dependent on α7 nAChR. MEM was able to synergistically enhance the antibacterial activity of ampicillin in HBMEC infected with E. coli K1 (E44) and in neonatal mice with E44-caused bacteremia and meningitis. Differential gene expression analysis of RNA-Seq data from mouse BMEC infected with E. coli K1 showed that several E44-increased inflammatory factors, including IL33, IL18rap, MMP10 and Irs1, were significantly reduced by MEM compared to the infected cells without drug treatment. MEM could also significantly up-regulate anti-inflammatory factors, including Tnfaip3, CISH, Ptgds and Zfp36. Most interestingly, these factors may positively and negatively contribute to regulation of NF-κB, which is a hallmark feature of bacterial meningitis. Furthermore, we have demonstrated that circulating BMEC (cBMEC) are the potential novel biomarkers for NSM. MEM could significantly reduce E44-increased blood level of cBMEC in mice. Taken together, our data suggest that memantine can efficiently block host inflammatory responses to bacterial

Deficiency in Aryl Hydrocarbon Receptor (AHR) Expression throughout Aging Alters Gene Expression Profiles in Murine Long-Term Hematopoietic Stem Cells

PubMed Central

Bennett, John A.; Singh, Kameshwar P.; Unnisa, Zeenath; Welle, Stephen L.; Gasiewicz, Thomas A.

2015-01-01

Dysregulation of hematopoietic stem cell (HSC) signaling can contribute to the development of diseases of the blood system. Lack of aryl hydrocarbon receptor (AhR) has been associated with alterations in gene expression related to HSC function and the subsequent development of a myeloproliferative disorder in aging female mice. We sorted the most primitive population of HSCs with the highest stem cell potential (Long-term, or LT-HSCs) from 18-month-old AhR-null-allele (AhR-KO) and WT mice and analyzed gene expression using microarray to determine alterations in gene expression and cell signaling networks in HSCs that could potentially contribute to the aging phenotype of AhR-KO mice. Comparisons with previous array data from 8-week old mice indicated that aging alone is sufficient to alter gene expression. In addition, a significant number of gene expression differences were observed in aged LT-HSCs that are dependent on both aging and lack of AhR. Pathway analysis of these genes revealed networks related to hematopoietic stem cell activity or function. qPCR was used to confirm the differential expression of a subset of these genes, focusing on genes that may represent novel AhR targets due to the presence of a putative AhR binding site in their upstream regulatory region. We verified differential expression of PDGF-D, Smo, Wdfy1, Zbtb37 and Zfp382. Pathway analysis of this subset of genes revealed overlap between cellular functions of the novel AhR targets and AhR itself. Lentiviral-mediated knockdown of AhR in lineage-negative hematopoietic cells was sufficient to induce changes in all five of the candidate AhR targets identified. Taken together, these data suggest a role for AhR in HSC functional regulation, and identify novel HSC AhR target genes that may contribute to the phenotypes observed in AhR-KO mice. PMID:26208102

Drought response in wheat: key genes and regulatory mechanisms controlling root system architecture and transpiration efficiency

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Kulkarni, Manoj; Soolanayakanahally, Raju; Ogawa, Satoshi; Uga, Yusaku; Selvaraj, Michael G.; Kagale, Sateesh

2017-12-01

Abiotic stresses such as drought, heat, salinity and flooding threaten global food security. Crop genetic improvement with increased resilience to abiotic stresses is a critical component of crop breeding strategies. Wheat is an important cereal crop and a staple food source globally. Enhanced drought tolerance in wheat is critical for sustainable food production and global food security. Recent advances in drought tolerance research have uncovered many key genes and transcription regulators governing morpho-physiological traits. Genes controlling root architecture and stomatal development play an important role in soil moisture extraction and its retention, and therefore have been targets of molecular breeding strategies for improving drought tolerance. In this systematic review, we have summarized evidence of beneficial contributions of root and stomatal traits to plant adaptation to drought stress. Specifically, we discuss a few key genes such as DRO1 in rice and ERECTA in Arabidopsis and rice that were identified to be the enhancers of drought tolerance via regulation of root traits and transpiration efficiency. Additionally, we highlight several transcription factor families, such as ERF (ethylene response factors), DREB (dehydration responsive element binding), ZFP (zinc finger proteins), WRKY and MYB that were identified to be both positive and negative regulators of drought responses in wheat, rice, maize and/or Arabidopsis. The overall aim of this review was to provide an overview of candidate genes that have been tested as regulators of drought response in plants. The lack of a reference genome sequence for wheat and nontransgenic approaches for manipulation of gene functions in the past had impeded high-resolution interrogation of functional elements, including genes and QTLs, and their application in cultivar improvement. The recent developments in wheat genomics and reverse genetics, including the availability of a gold-standard reference genome

Cinnamon polyphenols regulate multiple metabolic pathways involved in insulin signaling and intestinal lipoprotein metabolism of small intestinal enterocytes.

PubMed

Qin, Bolin; Dawson, Harry D; Schoene, Norberta W; Polansky, Marilyn M; Anderson, Richard A

2012-01-01

Increasing evidence suggests that dietary factors may affect the expression of multiple genes and signaling pathways, which regulate intestinal lipoprotein metabolism. The small intestine is actively involved in the regulation of dietary lipid absorption, intracellular transport, and metabolism and is closely linked to systemic lipid metabolism. Cinnamon polyphenols have been shown to improve glucose, insulin, and lipid metabolism and improve inflammation in cell culture, animal, and human studies. However, little is known of the effects of an aqueous cinnamon extract (CE) on the regulation of genes and signaling pathways related to intestinal metabolism. The aim of the study was to investigate the effects of a CE on the primary enterocytes of chow-fed rats. Freshly isolated intestinal enterocytes were used to investigate apolipoprotein-B48 secretion by immunoprecipitation; gene expressions by quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction and the protein and phosphorylation levels were evaluated by western blot and flow cytometric analyses. Ex vivo, the CE significantly decreased the amount of apolipoprotein-B48 secretion into the media, inhibited the mRNA expression of genes of the inflammatory cytokines, interleukin-1β, interleukin-6, and tumor necrosis factor-α, and induced the expression of the anti-inflammatory gene, Zfp36. CE also increased the mRNA expression of genes leading to increased insulin sensitivity, including Ir, Irs1, Irs2, Pi3k, and Akt1, and decreased Pten expression. CE also inhibited genes associated with increased cholesterol, triacylglycerols, and apolipoprotein-B48 levels, including Abcg5, Npc1l1, Cd36, Mttp, and Srebp1c, and facilitated Abca1 expression. CE also stimulated the phospho-p38 mitogen-activated protein kinase, c-Jun N-terminal kinase, and extracellular-signal-regulated kinase expressions determined by flow cytometry, with no changes in protein levels. These results demonstrate that the CE regulates genes

Transcriptional profiling and biomarker identification reveal tissue specific effects of expanded ataxin-3 in a spinocerebellar ataxia type 3 mouse model.

PubMed

Toonen, Lodewijk J A; Overzier, Maurice; Evers, Melvin M; Leon, Leticia G; van der Zeeuw, Sander A J; Mei, Hailiang; Kielbasa, Szymon M; Goeman, Jelle J; Hettne, Kristina M; Magnusson, Olafur Th; Poirel, Marion; Seyer, Alexandre; 't Hoen, Peter A C; van Roon-Mom, Willeke M C

2018-06-22

Spinocerebellar ataxia type 3 (SCA3) is a progressive neurodegenerative disorder caused by expansion of the polyglutamine repeat in the ataxin-3 protein. Expression of mutant ataxin-3 is known to result in transcriptional dysregulation, which can contribute to the cellular toxicity and neurodegeneration. Since the exact causative mechanisms underlying this process have not been fully elucidated, gene expression analyses in brains of transgenic SCA3 mouse models may provide useful insights. Here we characterised the MJD84.2 SCA3 mouse model expressing the mutant human ataxin-3 gene using a multi-omics approach on brain and blood. Gene expression changes in brainstem, cerebellum, striatum and cortex were used to study pathological changes in brain, while blood gene expression and metabolites/lipids levels were examined as potential biomarkers for disease. Despite normal motor performance at 17.5 months of age, transcriptional changes in brain tissue of the SCA3 mice were observed. Most transcriptional changes occurred in brainstem and striatum, whilst cerebellum and cortex were only modestly affected. The most significantly altered genes in SCA3 mouse brain were Tmc3, Zfp488, Car2, and Chdh. Based on the transcriptional changes, α-adrenergic and CREB pathways were most consistently altered for combined analysis of the four brain regions. When examining individual brain regions, axon guidance and synaptic transmission pathways were most strongly altered in striatum, whilst brainstem presented with strongest alterations in the pi-3 k cascade and cholesterol biosynthesis pathways. Similar to other neurodegenerative diseases, reduced levels of tryptophan and increased levels of ceramides, di- and triglycerides were observed in SCA3 mouse blood. The observed transcriptional changes in SCA3 mouse brain reveal parallels with previous reported neuropathology in patients, but also shows brain region specific effects as well as involvement of adrenergic signalling and CREB

Expression levels of brown/beige adipocyte-related genes in fat depots of vitamin A-restricted fattening cattle.

PubMed

Chen, Hsuan-Ju; Ihara, Tsubasa; Yoshioka, Hidetugu; Itoyama, Erina; Kitamura, Shoko; Nagase, Hiroshi; Murakami, Hiroaki; Hoshino, Yoichiro; Murakami, Masaru; Tomonaga, Shozo; Matsui, Tohru; Funaba, Masayuki

2018-06-15

Brown/beige adipocytes dissipate energy as heat. We previously showed that brown/beige adipocytes are present in white adipose tissue (WAT) of fattening cattle. The present study examined the effect of vitamin A restriction on mRNA expression of brown/beige adipocyte-related genes. In Japan, fattening cattle are conventionally fed a vitamin A-restricted diet to improve beef marbling. Twelve Japanese Black steers aged 10 months were fed control feed (n=6) or vitamin A-restricted feed (n=6) for 20 months. Subcutaneous WAT (scWAT) and mesenteric WAT (mesWAT) were collected, and mRNA expression levels of molecules related to function of brown/beige adipocytes (Ucp1, Cidea, Dio2, Cox7a and Cox8b) as well as transcriptional regulators related to brown/beige adipogenesis (Zfp516, Nfia, Prdm16, and Pgc-1α) were evaluated. The vitamin A restriction significantly increased or tended to increase expression levels of Cidea and Pgc-1α in scWAT, and Cidea, Dio2, and Nfia in mesWAT. Previous studies revealed that the bone morphogenetic protein (BMP) pathway was responsible for commitment of mesenchymal stem cells to brown/beige adipocyte-lineage cells. The vitamin A restriction increased expression of Bmp7 and some Bmp receptors in WAT. The interrelationship between gene expression levels indicated that expression levels of Nfia, Prdm16, and Pgc-1α were closely related to those of genes related to function of brown/beige adipocytes in scWAT. Also, expression levels of Nfia, Prdm16, and Pgc-1α were highly correlated with those of Alk3 in scWAT. In summary, the present results suggest that the vitamin A restriction increases the number or activity of brown/beige adipocytes through regulatory expression of transcriptional regulators to induce brown/beige adipogenesis especially in scWAT of fattening cattle, which may be governed by the Bmp pathway.

Genome-Wide Association Analysis of Sasang Constitution in the Korean Population

PubMed Central

Kim, Bu-Yeo; Jin, Hee-Jeong

2012-01-01

Abstract Objectives Sasang constitutional medicine is a traditional Korean medicine in which an individual is classified into one of four types of constitution: Taeum (TE), Soeum (SE) Soyang (SY), and Taeyang (TY). These constitution types are determined with biologic and physiologic characteristics, so it has been assumed that genetic factors are associated with each constitution type. Identifying the genetic elements underlying each constitution is necessary for the elucidation of the molecular mechanism of Sasang constitutional medicine. Design A total of 341,998 genetic loci across the whole genome were genotyped for 1222 subjects of defined constitution type. The genetic loci associated with each constitution type were identified and the functional connectivity of genes within these loci was analyzed using statistical text mining. Results From the difference in allele frequencies between constitution types, significant genetic loci associated with each type were identified. Chromosomes 3q27.3 (rs10937331, p=2.71×10−6), 15q22.2 (rs7180547, p=1.58×10−6), and 14q22.3 (rs12431592, p=1.31×10−6) were most significantly associated with TE, SE, and SY constitution types, respectively. From the functional relationship analysis using all loci with a p-value≤10−4, genes associated with each constitution type were identified. Fifteen (15) genes, including GPM6A, SYT4, and GRIK1, were significantly associated with the TE constitution type (p<0.05); 12 genes, including DRGX and AKAP11, were significantly associated with the SE constitution type (p<0.05); and 17 genes, including ZFP42, CDH22, ALDH1A2, OTX2, and EN2, were significantly associated with the SY constitution type (p<0.05). Conclusions Genetic loci and genes associated with Sasang constitution types were systematically identified from a genome-wide association study using a large number of subjects. PMID:22394158

Drought Response in Wheat: Key Genes and Regulatory Mechanisms Controlling Root System Architecture and Transpiration Efficiency.

PubMed

Kulkarni, Manoj; Soolanayakanahally, Raju; Ogawa, Satoshi; Uga, Yusaku; Selvaraj, Michael G; Kagale, Sateesh

2017-01-01

Abiotic stresses such as, drought, heat, salinity, and flooding threaten global food security. Crop genetic improvement with increased resilience to abiotic stresses is a critical component of crop breeding strategies. Wheat is an important cereal crop and a staple food source globally. Enhanced drought tolerance in wheat is critical for sustainable food production and global food security. Recent advances in drought tolerance research have uncovered many key genes and transcription regulators governing morpho-physiological traits. Genes controlling root architecture and stomatal development play an important role in soil moisture extraction and its retention, and therefore have been targets of molecular breeding strategies for improving drought tolerance. In this systematic review, we have summarized evidence of beneficial contributions of root and stomatal traits to plant adaptation to drought stress. Specifically, we discuss a few key genes such as, DRO1 in rice and ERECTA in Arabidopsis and rice that were identified to be the enhancers of drought tolerance via regulation of root traits and transpiration efficiency. Additionally, we highlight several transcription factor families, such as, ERF (ethylene response factors), DREB (dehydration responsive element binding), ZFP (zinc finger proteins), WRKY, and MYB that were identified to be both positive and negative regulators of drought responses in wheat, rice, maize, and/or Arabidopsis. The overall aim of this review is to provide an overview of candidate genes that have been identified as regulators of drought response in plants. The lack of a reference genome sequence for wheat and non-transgenic approaches for manipulation of gene functions in wheat in the past had impeded high-resolution interrogation of functional elements, including genes and QTLs, and their application in cultivar improvement. The recent developments in wheat genomics and reverse genetics, including the availability of a gold

ABP9, a maize bZIP transcription factor, enhances tolerance to salt and drought in transgenic cotton.

PubMed

Wang, Chunling; Lu, Guoqing; Hao, Yuqiong; Guo, Huiming; Guo, Yan; Zhao, Jun; Cheng, Hongmei

2017-09-01

ABP9 , encoding a bZIP transcription factor from maize, enhances tolerance to multiple stresses and may participate in the ABA signaling pathway in transgenic cotton by altering physiological and biochemical processes and stress-related gene expression. Abiotic stresses, such as soil salinity and drought, negatively affect growth, development, and yield in cotton. Gene ABP9, which encodes a bZIP transcription factor, binds to the abscisic acid (ABA)-responsive-element (ABRE2) motif of the maize catalase1 gene. Its expression significantly improves tolerance in Arabidopsis to multiple abiotic stresses, but little is known about its role in cotton. In the present study, the ABP9 gene was introduced into upland cotton (Gossypium hirsutum L.) cultivar R15 by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation, and 12 independent transgenic cotton lines were obtained. Cotton plants over-expressing ABP9 have enhanced tolerance to salt and osmotic stress. Under stress, they developed better root systems in a greenhouse and higher germination, reduced stomatal aperture, and stomatal density in a growth chamber. Under drought conditions, survival rate and relative water content (RWC) of transgenic cotton were higher than those of R15 plants. Under salt and osmotic stresses, chlorophyll, proline, and soluble sugar contents significantly increased in transgenic cotton leaves and the malondialdehyde (MDA) content was lower than in R15. Overexpression of ABP9 also enhanced oxidative stress tolerance, reduced cellular levels of reactive oxygen species (ROS) through increased activities of antioxidative enzymes, and alleviated oxidative damage to cell. Interestingly, ABP9 over-expressing cotton was more sensitive to exogenous ABA than R15 at seed germination, root growth, stomatal aperture, and stomatal density. Moreover, ABP9 overexpression upregulated significantly the transcription levels of stress-related genes such as GhDBP2, GhNCED2, GhZFP1, GhERF1, GhHB1, and GhSAP1 under

Repositioning of Memantine as a Potential Novel Therapeutic Agent against Meningitic E. coli-Induced Pathogenicities through Disease-Associated Alpha7 Cholinergic Pathway and RNA Sequencing-Based Transcriptome Analysis of Host Inflammatory Responses.

PubMed

Yu, Jing-Yi; Zhang, Bao; Peng, Liang; Wu, Chun-Hua; Cao, Hong; Zhong, John F; Hoffman, Jill; Huang, Sheng-He

2015-01-01

Neonatal sepsis and meningitis (NSM) remains a leading cause worldwide of mortality and morbidity in newborn infants despite the availability of antibiotics over the last several decades. E. coli is the most common gram-negative pathogen causing NSM. Our previous studies show that α7 nicotinic receptor (α7 nAChR), an essential regulator of inflammation, plays a detrimental role in the host defense against NSM. Despite notable successes, there still exists an unmet need for new effective therapeutic approaches to treat this disease. Using the in vitro/in vivo models of the blood-brain barrier (BBB) and RNA-seq, we undertook a drug repositioning study to identify unknown antimicrobial activities for known drugs. We have demonstrated for the first time that memantine (MEM), a FDA-approved drug for treatment of Alzheimer's disease, could very efficiently block E. coli-caused bacteremia and meningitis in a mouse model of NSM in a manner dependent on α7 nAChR. MEM was able to synergistically enhance the antibacterial activity of ampicillin in HBMEC infected with E. coli K1 (E44) and in neonatal mice with E44-caused bacteremia and meningitis. Differential gene expression analysis of RNA-Seq data from mouse BMEC infected with E. coli K1 showed that several E44-increased inflammatory factors, including IL33, IL18rap, MMP10 and Irs1, were significantly reduced by MEM compared to the infected cells without drug treatment. MEM could also significantly up-regulate anti-inflammatory factors, including Tnfaip3, CISH, Ptgds and Zfp36. Most interestingly, these factors may positively and negatively contribute to regulation of NF-κB, which is a hallmark feature of bacterial meningitis. Furthermore, we have demonstrated that circulating BMEC (cBMEC) are the potential novel biomarkers for NSM. MEM could significantly reduce E44-increased blood level of cBMEC in mice. Taken together, our data suggest that memantine can efficiently block host inflammatory responses to bacterial

A Genome-Wide mQTL Analysis in Human Adipose Tissue Identifies Genetic Variants Associated with DNA Methylation, Gene Expression and Metabolic Traits

PubMed Central

Volkov, Petr; Olsson, Anders H.; Gillberg, Linn; Jørgensen, Sine W.; Brøns, Charlotte; Eriksson, Karl-Fredrik; Groop, Leif; Jansson, Per-Anders; Nilsson, Emma; Rönn, Tina; Vaag, Allan; Ling, Charlotte

2016-01-01

Little is known about the extent to which interactions between genetics and epigenetics may affect the risk of complex metabolic diseases and/or their intermediary phenotypes. We performed a genome-wide DNA methylation quantitative trait locus (mQTL) analysis in human adipose tissue of 119 men, where 592,794 single nucleotide polymorphisms (SNPs) were related to DNA methylation of 477,891 CpG sites, covering 99% of RefSeq genes. SNPs in significant mQTLs were further related to gene expression in adipose tissue and obesity related traits. We found 101,911 SNP-CpG pairs (mQTLs) in cis and 5,342 SNP-CpG pairs in trans showing significant associations between genotype and DNA methylation in adipose tissue after correction for multiple testing, where cis is defined as distance less than 500 kb between a SNP and CpG site. These mQTLs include reported obesity, lipid and type 2 diabetes loci, e.g. ADCY3/POMC, APOA5, CETP, FADS2, GCKR, SORT1 and LEPR. Significant mQTLs were overrepresented in intergenic regions meanwhile underrepresented in promoter regions and CpG islands. We further identified 635 SNPs in significant cis-mQTLs associated with expression of 86 genes in adipose tissue including CHRNA5, G6PC2, GPX7, RPL27A, THNSL2 and ZFP57. SNPs in significant mQTLs were also associated with body mass index (BMI), lipid traits and glucose and insulin levels in our study cohort and public available consortia data. Importantly, the Causal Inference Test (CIT) demonstrates how genetic variants mediate their effects on metabolic traits (e.g. BMI, cholesterol, high-density lipoprotein (HDL), hemoglobin A1c (HbA1c) and homeostatic model assessment of insulin resistance (HOMA-IR)) via altered DNA methylation in human adipose tissue. This study identifies genome-wide interactions between genetic and epigenetic variation in both cis and trans positions influencing gene expression in adipose tissue and in vivo (dys)metabolic traits associated with the development of obesity and

Wirksamkeit und Sicherheit von Fumarsäureestern in Kombination mit Phototherapie bei Patienten mit moderater bis schwerer Plaque-Psoriasis (FAST).

PubMed

Weisenseel, Peter; Reich, Kristian; Griemberg, Wiebke; Merten, Katharina; Gröschel, Christine; Gomez, Natalie Nunez; Taipale, Kirsi; Bräu, Beate; Zschocke, Ina

2017-02-01

Die Behandlung von Psoriasis-Patienten mit einer Kombination aus Fumarsäureestern (FSE, Fumaderm ® ) und Phototherapie (UV) ist verbreitet, wurde aber im Rahmen von Studien wenig untersucht. Bisher liegen lediglich Daten aus einer kleinen Pilotstudie vor. Intention dieser Studie war, eine FSE/UV-Kombinationsbehandlung an einem größeren Patientenkollektiv mit mittelschwerer bis schwerer Psoriasis zu untersuchen. In dieser prospektiven, multizentrischen, nichtinterventionellen Studie wurden Daten von Patienten mit FSE/UV-Kombinationstherapie hinsichtlich der Wirksamkeit (PGA' PASI, DLQI, EQ-5D), Sicherheit und Dosierung über einen Zeitraum von zwölf Monaten erfasst und mit Daten einer retrospektiven Studie mit FSE-Monotherapie verglichen. Es wurden Daten von 363 Patienten ausgewertet. Unter der Kombinationstherapie verbesserten sich alle Wirksamkeitsparameter deutlich. Im Vergleich zur Monotherapie mit FSE konnte durch die Kombination mit UV ein schnellerer Wirkeintritt erzielt werden, wobei nach zwölf Monaten kein Unterschied in der Wirksamkeit bestand. Die Dauer und Art der Phototherapie zeigte keinen Einfluss auf die Wirksamkeitsparameter. Allgemein wurde die Kombinationstherapie gut vertragen. Unerwünschte Ereignisse wurden bei 7 % der Patienten berichtet. Die FSE/UV Kombinationstherapie zeigt eine gute Wirksamkeit und Verträglichkeit und kann zu einem schnelleren Wirkeintritt führen. Eine Kombinationstherapie erscheint vor allem in den ersten drei Monaten der FSE Behandlung sinnvoll. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

The Density Matrix for Single-mode Light after k-Photon Absorption

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Voigt, H.; Bandilla, A.

In order to continue and generalize the studies of the density matrix of a light field undergoing k-photon absorption, in this paper we put the emphasis on the off-diagonal elements. The solution obtained earlier for the diagonal elements describing the photon statistics can be found as a special case but will not be discussed again. The general solution calculated by recursion shows an asymptotic behaviour if the initial photon number is sufficiently high. Only the initial phase information survives. Illustrating the solution we start with coherent light and a generalized coherent state.Translated AbstractDie Dichtematrix eines Lichtstrahls nach k-Photonen-Absorption aus einer ModeWir führen die Betrachtungen über das Verhalten der Dichtematrix eines Lichtfeldes nach k-Photonen-Absorption aus einer Mode verallgemeinernd weiter und konzentrieren uns auf die Nichtdiagonalelemente. Die im folgenden angegebene allgemeine Lösung, die durch Rekursion gefunden wurde, enthält die schon früher erhaltene, jedoch hier nicht weiter diskutierte Lösung für die Diagonalelemente als Spezialfall. Sie zeigt ferner, daß es einen asymptotischen Zustand gibt, der eine von der Ausgangsintensität unabhängige Information über die Ausgangsphase enthält. Zur Diskussion der Lösung werden verschiedene Anfangsbedingungen betrachtet, so z. B. kohärentes Licht und kohärentes Licht, das ein Medium mit nichtlinearem Brechungsindex durchlaufen hat (Kerr-Effekt).

Entwicklung von umwelt- und naturschutzgerechten Verfahren der landwirtschaftlichen Landnutzung für das Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Meyer-Aurich, Andreas

1999-11-01

Mit der vorliegenden Arbeit werden exemplarisch Chancen und Grenzen der Integration von Umwelt- und Naturschutz in Verfahren der ackerbaulichen Landnutzung aufgezeigt. Die Umsetzung von Zielen des Umwelt- und Naturschutzes in Verfahren der Landnutzung ist mit verschiedenen Schwierigkeiten verbunden. Diese liegen zum einen in der Konkretisierung der Ziele, um diese umsetzen zu können, zum anderen in vielfach unzulänglichem Wissen über den Zusammenhang zwischen unterschiedlichen Formen der Landnutzung und insbesondere den biotischen Naturschutzzielen. Zunächst wird die Problematik der Zielfestlegung und Konkretisierung erörtert. Das Umweltqualitätszielkonzept von Fürst et al. (1992) stellt einen Versuch dar, Ziele des Umwelt- und Naturschutzes zu konkretisieren. Dieses Konzept haben Heidt et al. (1997) auf einen Landschaftsausschnitt von ca. 6000 ha im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin im Nordosten Brandenburgs angewendet. Eine Auswahl der von Heidt et al. (1997) formulierten Umweltqualitätsziele bildet die Basis dieser Arbeit. Für die ausgewählten Umweltqualitätsziele wurden wesentliche Einflussfaktoren der Landnutzung identifiziert und ein Bewertungssystem entwickelt, mit dem die Auswirkungen von landwirtschaftlichen Anbauverfahren auf diese Umweltqualitätsziele abgebildet werden können. Die praktizierte Landnutzung von 20 Betrieben im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin wurde von 1994 bis 1997 hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Umweltqualitätsziele analysiert. Die Analyse ergab ein sehr differenziertes Bild, das zum Teil Unterschiede in der Auswirkung auf die Umweltqualitätsziele für den Anbau einzelner Kulturen oder für bestimmte Betriebstypen zeigte. Es zeigte sich aber auch, dass es bei der Gestaltung des Anbaus einzelner Kulturarten große Unterschiede gab, die für Umweltqualitätsziele Bedeutung haben. Neben der Analyse der Landnutzung im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin wurde ein System entwickelt, mit dem die modellhafte

Einsatz und Wirksamkeit von Systemtherapien bei Erwachsenen mit schwerer Neurodermitis: Erste Ergebnisse des deutschen Neurodermitis-Registers TREATgermany.

PubMed

Schmitt, Jochen; Abraham, Susanne; Trautmann, Freya; Stephan, Victoria; Fölster-Holst, Regina; Homey, Bernhard; Bieber, Thomas; Novak, Natalija; Sticherling, Michael; Augustin, Matthias; Kleinheinz, Andreas; Elsner, Peter; Weidinger, Stephan; Werfel, Thomas

2017-01-01

Versorgungsregister dienen der Erfassung des Einsatzes und der Wirksamkeit von Therapien unter realen Versorgungsbedingungen und sind als Basis einer evidenzbasierten Gesundheitsversorgung unverzichtbar. Das deutsche Neurodermitis-Register TREATgermany wurde als weltweit erstes Register für Patienten mit schwerer Neurodermitis 2011 initiiert. Erwachsene mit schwerer Neurodermitis (aktuelle/frühere antientzündliche Systemtherapie und/oder objektiver SCORAD ≥ 40) werden über einen Zeitraum von 24 Monaten prospektiv beobachtet. Anhand validierter Erhebungsinstrumente werden die klinische Erkrankungsschwere (EASI, SCORAD), Lebensqualität (DLQI), Symptome, globale Erkrankungsschwere sowie die Patientenzufriedenheit erfasst und die durchgeführten Therapien dokumentiert. Die vorliegende Analyse beschreibt die Charakteristika, Therapiewahl und Wirksamkeit der eingesetzten antiinflammatorischen Systemtherapien der bis Oktober 2014 eingeschlossenen Patienten. An fünf Zentren wurden insgesamt 78 Patienten (Durchschnittsalter 39 Jahre, 61 % männlich) eingeschlossen. Bei den Patienten besteht eine hohe Inanspruchnahme ambulanter und stationärer Leistungen. Ciclosporin war das am häufigsten eingesetzte Systemtherapeutikum und zeigte die höchste klinische Effektivität (EASI-50-Ansprechrate 51 %; EASI-75-Ansprechrate 34 % nach zwölfwöchiger Therapie). Azathioprin, Methotrexat (MTX), Prednisolon oral, Mycophenolat, Alitretinoin und Leflunomid wurden ebenfalls bei einzelnen Patienten eingesetzt. Die vorliegende Registerauswertung gibt wichtige Hinweise zur derzeitigen Versorgung von Erwachsenen mit schwerer Neurodermitis in Deutschland, dokumentiert die hohe Erkrankungslast, den Nutzen vorhandener Therapien und den Bedarf an weiteren, effektiven und in der Langzeitanwendung sicheren Therapieoptionen. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Grundlagen des Tissue Engineering

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Mayer, Jörg; Blum, Janaki; Wintermantel, Erich

Die Organtransplantation stellt eine verbreitete Therapie dar, um bei krankheitsoder unfallbedingter Schädigung eines Organs die Gesamtheit seiner Funktionen wieder herzustellen, indem es durch ein Spenderorgan ersetzt wird. Organtransplantationen werden für die Leber, die Niere, die Lunge, das Herz oder bei schweren grossflächigen Verbrennungen der Haut vorgenommen. Der grosse apparative, personelle und logistische Aufwand und die Risiken der Transplantationschirurgie (Abstossungsreaktionen) sowie die mangelnde Verfügbarkeit von immunologisch kompatiblen Spenderorganen führen jedoch dazu, dass der Bedarf an Organtransplantaten nur zu einem sehr geringen Teil gedeckt werden kann. Sind Spenderorgane nicht verfügbar, können in einzelnen Fällen lebenswichtige Teilfunktionen, wie beispielsweise die Filtrationsfunktion der Niere durch die Blutreinigung mittels Dialyse ersetzt oder, bei mangelnder Funktion der Bauchspeicheldrüse (Diabetes), durch die Verabreichung von Insulin ein normaler Zustand des Gesamtorganismus auch über Jahre hinweg erhalten werden. Bei der notwendigen lebenslangen Anwendung apparativer oder medikamentöser Therapie können für den Patienten jedoch häufig schwerwiegende, möglicherweise lebensverkürzende Nebenwirkungen entstehen. Daher werden in der Forschung Alternativen gesucht, um die Funktionen des ausgefallenen Organs durch die Implantation von Zellen oder in vitro gezüchteten Geweben möglichst umfassend wieder herzustellen. Dies erfordert biologisch aktive Implantate, welche die für den Stoffwechsel des Organs wichtigen Zellen enthalten und einen organtypischen Stoffwechsel entfalten.

Genome-Wide Analysis of C2H2 Zinc-Finger Family Transcription Factors and Their Responses to Abiotic Stresses in Poplar (Populus trichocarpa)

PubMed Central

Liu, Quangang; Wang, Zhanchao; Xu, Xuemei; Zhang, Haizhen; Li, Chenghao

2015-01-01

Background C2H2 zinc-finger (C2H2-ZF) proteins are a large gene family in plants that participate in various aspects of normal plant growth and development, as well as in biotic and abiotic stress responses. To date, no overall analysis incorporating evolutionary history and expression profiling of the C2H2-ZF gene family in model tree species poplar (Populus trichocarpa) has been reported. Principal Findings Here, we identified 109 full-length C2H2-ZF genes in P. trichocarpa, and classified them into four groups, based on phylogenetic analysis. The 109 C2H2-ZF genes were distributed unequally on 19 P. trichocarpa linkage groups (LGs), with 39 segmental duplication events, indicating that segmental duplication has been important in the expansion of the C2H2-ZF gene family. Promoter cis-element analysis indicated that most of the C2H2-ZF genes contain phytohormone or abiotic stress-related cis-elements. The expression patterns of C2H2-ZF genes, based on heatmap analysis, suggested that C2H2-ZF genes are involved in tissue and organ development, especially root and floral development. Expression analysis based on quantitative real-time reverse transcription polymerase chain reaction indicated that C2H2-ZF genes are significantly involved in drought, heat and salt response, possibly via different mechanisms. Conclusions This study provides a thorough overview of the P. trichocarpa C2H2-ZF gene family and presents a new perspective on the evolution of this gene family. In particular, some C2H2-ZF genes may be involved in environmental stress tolerance regulation. PtrZFP2, 19 and 95 showed high expression levels in leaves and/or roots under environmental stresses. Additionally, this study provided a solid foundation for studying the biological roles of C2H2-ZF genes in Populus growth and development. These results form the basis for further investigation of the roles of these candidate genes and for future genetic engineering and gene functional studies in Populus. PMID

Kundenfokus: Startpunkt für die digitale Transformation bei Stadtwerken

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Fett, Perry; Küller, Philipp

Big Data, Internet der Dinge, Mobile Computing und soziale Medien - die modernen Informationstechnologien durchdringen den Alltag der meisten Menschen und lösen hierdurch eine digitale Transformation aus. Im Unternehmenskontext manifestiert sich die Digitalisierung durch eine neue Qualität der wissensbasierten Entscheidungsunterstützung und der Automatisierung bzw. Autonomisierung der Geschäftsprozesse. Für Stadtwerke gilt es nun, die Chancen der Digitalisierung zu ihren Gunsten zu nutzen. Ein Startpunkt könnte hierbei sein, wie Stadtwerke zukünftig mit ihren Kunden interagieren. Ausgelöst durch die Liberalisierung der Märkte rückt der Kunde heute stärker in den Mittelpunkt - die Energiewirtschaft steht nun vor der Herausforderung, dem Wettbewerb einen Schritt voraus zu sein und dem Kunden ein absolut positives Kundenerlebnis (Customer Experience) sowohl als Maßnahme zur Kundenbindung als auch zum Kundenaufbau zu bieten. Das vorliegende Kapitel zeigt hierfür die Erfolgskriterien für die gelungene Etablierung des Kundenfokus im eigenen Unternehmen auf. Mit dem Customer-Focus-Cycle-Modell von Fujitsu, angelehnt an den Deming-Kreislauf, wird ein allgemeingültiger Ansatz für ein mögliches Vorgehen beim Aufbau des Kundenfokus vorgestellt. Die sechs Phasen werden dabei anhand praktischer Beispiele erläutert und geben zudem Hinweise zu Methoden und Tools. Aus dem vorgestellten "Werkzeugkasten" wird ferner die Customer-Journey-Methode im Detail erläutert. Weiter soll das präsentierte Reifegradmodell Unternehmen dabei unterstützen, den eigenen Status quo festzustellen und die persönlichen Ziele auf dem Weg zur kundenzentrierten Organisation festzulegen.

Kompressionstherapie bei Patienten mit Ulcus cruris venosum.

PubMed

Dissemond, Joachim; Assenheimer, Bernd; Bültemann, Anke; Gerber, Veronika; Gretener, Silvia; Kohler-von Siebenthal, Elisabeth; Koller, Sonja; Kröger, Knut; Kurz, Peter; Läuchli, Severin; Münter, Christian; Panfil, Eva-Maria; Probst, Sebastian; Protz, Kerstin; Riepe, Gunnar; Strohal, Robert; Traber, Jürg; Partsch, Hugo

2016-11-01

Wund-D.A.CH. ist der Dachverband deutschsprachiger Fachgesellschaften, die sich mit den Thematiken der Wundbehandlung beschäftigen. Experten verschiedener Fachgesellschaften aus Deutschland, Österreich und der Schweiz haben nun einen aktuellen Konsens der Kompressionstherapie für Patienten mit Ulcus cruris venosum erstellt. In Europa ist das Ulcus cruris venosum eine der häufigsten Ursachen für chronische Wunden. Neben der konservativen und interventionellen Wund- und Venentherapie, ist die Kompressionstherapie die Basis der Behandlungsstrategien. Die Kompressionstherapie kann heute mit sehr unterschiedlichen Materialien und Systemen durchgeführt werden. Während in der Entstauungsphase insbesondere Verbände mit Kurzzugbinden oder Mehrkomponentensysteme zur Anwendung kommen, sind es anschließend überwiegend Ulkus-Strumpfsysteme. Eine weitere, bislang wenig verbreitete Alternative sind adaptive Kompressionsbandagen. Insbesondere für die Rezidivprophylaxe werden medizinische Kompressionsstrümpfe empfohlen. Durch die Vielzahl der heute zur Verfügung stehenden Behandlungsoptionen, kann für nahezu alle Patienten ein Konzept entwickelt werden, dass sich an den individuellen Bedürfnissen und Fähigkeiten orientiert und daher auch akzeptiert und durchgeführt wird. Die Kompressionstherapie ist für die Behandlung von Patienten mit Ulcus cruris venosum essentiell. In den letzten Jahren sind viele verschiedene Therapieoptionen verfügbar, die in den deutschsprachigen Ländern unterschiedlich angewendet oder durchgeführt werden. Daher soll dieser Expertenkonsens dazu beitragen, konkrete Empfehlungen für die praktische Durchführung der Kompressionstherapie von Patienten mit Ulcus cruris venosum darzustellen. © 2016 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Krankheitsverlauf, medizinische Versorgung und Lebensqualität von Patienten mit kongenitalen melanozytären Nävi - Auswertung des deutschsprachigen KMN-Registers.

PubMed

Elisabeth Wramp, Maria; Langenbruch, Anna; Augustin, Matthias; Zillikens, Detlef; Krengel, Sven

2017-02-01

Kongenitale melanozytäre Nävi (KMN) bedeuten für Patienten und Familien eine psychologische Belastung und bergen zudem medizinische Risiken. Das 2005 gegründete deutschsprachige KMN-Register wurde nun einer Zwischenauswertung bezüglich des Krankheitsverlaufes, der medizinischen Versorgung und der Lebensqualität unterzogen. 100 Patienten, die sich in den Jahren 2005 bis 2012 mit einem Erstmeldebogen registriert hatten, wurde im Rahmen einer prospektiven Kohortenstudie Anfang 2013 ein Folgemeldebogen zugesandt. Außerdem wurden mithilfe standardisierter Fragebögen Daten zu Lebensqualität (dermatology life quality index, DLQI) und Stigmatisierungserfahrungen (perceived stigmatization questionnaire, PSQ; social comfort questionnaire, SCQ) erhoben. 83 % der Patienten oder deren Eltern antworteten (Altersdurchschnitt 11,2 Jahre, Median 6 Jahre; mittleres Follow-up 4,4 Jahre). Im Gesamtkollektiv wurden vier Melanome diagnostiziert, davon zwei zerebrale Melanome im Kindesalter, ein kutanes Melanom im Erwachsenenalter und eines, das sich als proliferierender Knoten erwies. Bei vier Kindern wurde eine neurokutane Melanozytose festgestellt, drei davon mit neurologischer Symptomatik. Chirurgisch behandelt wurden 88 % (73/83). Achtundsiebzig Prozent der Befragten berichteten eine geringe oder keine Beeinträchtigung der Lebensqualität. Die wahrgenommene Stigmatisierung beziehungsweise Beeinträchtigung des sozialen Wohlbefindens war generell ebenfalls gering. Die Ergebnisse geben einen Überblick über die Situation von Patienten mit KMN in Deutschland, Österreich und der Schweiz. Ein Melanom entwickelte sich in 3 %, eine ZNS-Beteiligung bestand in 4 % der Fälle. © 2017 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Molekulare Diagnostik von Hautinfektionen am Paraffinmaterial - Übersicht und interdisziplinärer Konsensus.

PubMed

Sunderkötter, Cord; Becker, Karsten; Kutzner, Heinz; Meyer, Thomas; Blödorn-Schlicht, Norbert; Reischl, Udo; Nenoff, Pietro; Geißdörfer, Walter; Gräser, Yvonne; Herrmann, Mathias; Kühn, Joachim; Bogdan, Christian

2018-02-01

Nukleinsäure-Amplifikations-Techniken (NAT), wie die PCR, sind hochsensitiv sowie selektiv und stellen in der mikrobiologischen Diagnostik wertvolle Ergänzungen zur kulturellen Anzucht und Serologie dar. Sie bergen aber gerade bei formalinfixiertem und in Paraffin eingebettetem Gewebe ein Risiko für sowohl falsch negative als auch falsch positive Resultate, welches nicht immer richtig eingeschätzt wird. Daher haben Vertreter der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) und der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft (DDG) einen Konsensus in Form einer Übersichtsarbeit erarbeitet, wann eine NAT am Paraffinschnitt angezeigt und sinnvoll ist und welche Punkte dabei in der Präanalytik und Befundinterpretation beachtet werden müssen. Da bei Verdacht auf eine Infektion grundsätzlich Nativgewebe genutzt werden soll, ist die PCR am Paraffinschnitt ein Sonderfall, wenn beispielsweise bei erst nachträglichaufgekommenem Verdacht auf eine Infektion kein Nativmaterial zur Verfügung steht und nicht mehr gewonnen werden kann. Mögliche Indikationen sind der histologisch erhobene Verdacht auf eine Leishmaniose, eine Infektion durch Bartonellen oder Rickettsien, oder ein Ecthyma contagiosum. Nicht sinnvoll ist oder kritisch gesehen wird eine NAT am Paraffinschnitt zum Beispiel bei Infektionen mit Mykobakterien oder RNA-Viren. Die Konstellation für eine NAT aus Paraffingewebe sollte jeweils benannt werden, die erforderliche Prä-Analytik, die jeweiligen Grenzen des Verfahrens und die diagnostischen Alternativen bekannt sein. Der PCR-Befund sollte entsprechend kommentiert werden, um Fehleinschätzungen zu vermeiden. © 2018 Deutsche Dermatologische Gesellschaft (DDG). Published by John Wiley & Sons Ltd.

Eine selbstkonsistente Carleman Linearisierung zur Analyse von Oszillatoren

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Weber, Harry; Mathis, Wolfgang

2017-09-01

Die Analyse nichtlinearer dynamischer Schaltungen ist bis heute eine herausfordernde Aufgabe, da nur selten analytische Lösungen angegeben werden können. Daher wurden eine Vielzahl von Methoden entwickelt, um eine qualitative oder quantitative Näherung für die Lösungen der Netzwerkgleichung zu erhalten. Oftmals wird beispielsweise eine Kleinsignalanalyse mit Hilfe einer Taylorreihe in einem Arbeitspunkt durchgeführt, die nach den Gliedern erster Ordnung abgebrochen wird. Allerdings ist diese Linearisierung nur in der Nähe des stabilen Arbeitspunktes für hyperbolische Systeme gültig. Besonders für die Analyse des dynamischen Verhaltens von Oszillatoren treten jedoch nicht-hyperbolische Systeme auf, sodass diese Methode nicht angewendet werden kann Mathis (2000). Carleman hat gezeigt, dass nichtlineare Differentialgleichungen mit polynomiellen Nichtlinearitäten in ein unendliches System von linearen Differentialgleichungen transformiert werden können Carleman (1932). Wird das unendlichdimensionale Gleichungssystem für numerische Zwecke abgebrochen, kann bei Oszillatoren der Übergang in eine stationäre Schwingung (Grenzzyklus) nicht wiedergegeben werden. In diesem Beitrag wird eine selbstkonsistente Carleman Linearisierung zur Untersuchung von Oszillatoren vorgestellt, die auch dann anwendbar ist, wenn die Nichtlinearitäten keinen Polynomen entsprechen. Anstelle einer linearen Näherung um einen Arbeitspunkt, erfolgt mit Hilfe der Carleman Linearisierung eine Approximation auf einem vorgegebenen Gebiet. Da es jedoch mit der selbstkonsistenten Technik nicht möglich ist, das stationäre Verhalten von Oszillatoren zu beschreiben, wird die Berechnung einer Poincaré-Abbildung durchgeführt. Mit dieser ist eine anschließende Analyse des Oszillators möglich.

Gesammelte Werke / Collected Works

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schwarzschild, Karl; Voigt, Hans-Heinrich

Der bekannte Astronom Karl Schwarzschild (1873-1916) gilt als der Begründer der Astrophysik und als hervorragender Forscher mit einer erstaunlichen Bandbreite seiner Interessen. Arbeiten zur Himmelsmechanik, Elektrodynamik und Relativitätstheorie weisen ihn als vorzüglichen Mathematiker und Physiker auf der Höhe seiner Zeit aus. Untersuchungen zur Photographischen Photometrie, Optik und Spektroskopie zeigen den versierten Beobachter, der sein Meßinstrumentarium beherrscht, und schließlich arbeitete Schwarzschild als Astrophysiker an Sternatmosphären, Kometen, Struktur und Dynamik von Sternsystemen. Die in seinem kurzen Leben entstandene Fülle an wissenschaftlichen Arbeiten ist in drei Bänden der Gesamtausgabe gesammelt, ergänzt durch biographisches Material, Annotationen von Fachleuten und einen Essay des Nobelpreisträgers S. Chandrasekhar. The well-known astronomer Karl Schwarzschild (1873-1916) is regarded as the founder of astrophysics and as an exceptionally talented researcher whose interests spanned a remarkably broad spectrum. His work on celestial mechanics, electrodynamics, and relativity theory demonstrates his great abilities as a mathematician and physicist who significantly influenced the science of his times. His investigations of photographic photometry, optics, and spectroscopy display his strengths as an observer who knew his instruments. But above all Schwarzschild pursued questions of astrophysics, addressing in particular stellar atmospheres, comets, and the structure and dynamics of stellar systems. The host of scientific works that he authored in his short life is now collected in the form of this three-volume complete works; it is supplemented by biographical material, notes from some of todays experts, and an essay by the Nobel Laureate S. Chandrasekhar.

Crystallization, biomimetics and semiconducting polymers in confined systems. (German Title: Kristallisation, Biomimetik und halbleitende Polymere in räumlich begrenzten Systemen)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Montenegro, Rivelino V. D.

2003-05-01

the same particle leads to a higher efficiency due to the better contact between the polymers. Such an effect is of great interest for the fabrication of opto-electronic devices such as light emitting diodes with nanometer size emitting points and solar cells comprising of blends of electron donating and electron accepting polymers. populärwissenschaftlicher Abstract: Kristallisation, Biomimetik und halbleitende Polymere in räumlich begrenzten Systemen: Äl und Wasser mischen sich nicht, man kann aber aus beiden Flüssigkeiten Emulsionen herstellen, bei denen Tröpfchen der einen Flüssigkeit in der anderen Flüssigkeit vorliegen. Das heit, es können entweder Ältröpfchen in Wasser oder Wassertröpfchen in Äl erzeugt werden. Aus täglichen Erfahrungen, z.B. beim Kochen wei man jedoch, dass sich eine Emulsion durch Schütteln oder Rühren herstellen lässt, diese jedoch nicht besonders stabil ist. Mit Hilfe von hohen Scherenergien kann man nun sehr kleine, in ihrer Gröe sehr einheitliche und auerdem sehr stabile Tröpfchen von 1/10000 mm erhalten. Eine solche Emulsion wird Miniemulsion genannt. In der Dissertation wurden nun z.B. Miniemulsionen untersucht, die aus kleinen Wassertröpfchen in einem Äl bestehen. Es konnte gezeigt werden, dass das Wasser in diesen Tröpfchen, also in den räumlich begrenzten Systemen, nicht bei 0 °C, sondern bei -22 °C kristallisierte. Wie lässt sich das erklären? Wenn man einen Eimer Wasser hat, dann bildet sich normalerweise bei 0 °C Eis, da nämlich in dem Wasser einige (manchmal ganz wenige) Keime (z.B. Schutzteilchen, ein Fussel etc.) vorhanden sind, an denen sich die ersten Kristalle bilden. Wenn sich dann einmal ein Kristall gebildet hat, kann das Wasser im gesamten Eimer schnell zu Eis werden. Ultrareines Wasser würde bei -22 °C kristallisieren. Wenn man jetzt die Menge Wasser aus dem Eimer in kleine Tröpfchen bringt, dann hat man eine sehr, sehr groe Zahl, nämlich 1017 Tröpfchen, in einem Liter Emulsion vorliegen

The Metastasis Suppressor NME1 Regulates Expression of Genes Linked to Metastasis and Patient Outcome in Melanoma and Breast Carcinoma

PubMed Central

MCCORKLE, JOSEPH R.; LEONARD, MARY K.; KRANER, SUSAN D.; BLALOCK, ERIC M.; DEQIN, MA; ZIMMER, STEPHEN G.; KAETZEL, DAVID M.

2015-01-01

NME1 is a well-documented metastasis suppressor gene, with suppressor activity demonstrated across a wide spectrum of human cancers including melanoma and carcinomas of the breast, stomach and thyroid. A primary aim of the current study was to identify profiles of genes whose expression is regulated by NME1 in cell lines of melanoma and thyroid carcinoma origin. Impact of NME1 was determined by forcing its expression transiently in cell lines using a novel Ad5-based adenoviral vector (Ad5-NME1), followed 48 h later by analysis of RNA expression profiles using the U133A microarray chip. Robust NME1 expression was achieved following infection with the Ad5-NME1 adenovirus in the human metastasis-derived cell lines WM1158 (melanoma) and WRO82 (follicular thyroid carcinoma), resulting in wide-ranging effects on gene expression in both settings. A substantial proportion of the NME1-regulated genes identified in the analyses were of clear potential relevance to metastasis, such as matrix metalloproteinase-1 (MMP1), angiopoeitin-2 (ANGPT2), SERPINB9 and colony stimulating factor receptor-2B (CSFR2B). Nine genes were identified (false discovery rate ≥0.1) that were regulated by NME1 in both the WM1158 and WRO82 cell lines, each possessing one of more such metastasis-relevant activities as stress fiber formation and focal adhesion (PPM1E, ZYX, PFN1), chemotaxis (CCR1) epithelial-mesenchymal signaling (WNT1), differentiation and morphogenesis (TBX4, ZFP36L2), and G protein modulation (GPR52 and PFN1). In addition, a number of the NME1-regulated genes were shown to be of prognostic value for distant disease-free survival and overall survival in melanoma and breast cancer. The combined expression of three NME1-regulated genes CSFR2B, MSF4A1 and SERPINB9 provided a strongly synergistic correlation with distant disease-free survival in the basal subtype of breast cancer (p<3.5e−5, hazard ratio=0.33). Our study demonstrates that analysis of NME1-dependent gene expression is a

The metastasis suppressor NME1 regulates expression of genes linked to metastasis and patient outcome in melanoma and breast carcinoma.

PubMed

McCorkle, Joseph R; Leonard, Mary K; Kraner, Susan D; Blalock, Eric M; Ma, Deqin; Zimmer, Stephen G; Kaetzel, David M

2014-01-01

NME1 is a well-documented metastasis suppressor gene, with suppressor activity demonstrated across a wide spectrum of human cancers including melanoma and carcinomas of the breast, stomach and thyroid. A primary aim of the current study was to identify profiles of genes whose expression is regulated by NME1 in cell lines of melanoma and thyroid carcinoma origin. Impact of NME1 was determined by forcing its expression transiently in cell lines using a novel Ad5-based adenoviral vector (Ad5-NME1), followed 48 h later by analysis of RNA expression profiles using the U133A microarray chip. Robust NME1 expression was achieved following infection with the Ad5-NME1 adenovirus in the human metastasis-derived cell lines WM1158 (melanoma) and WRO82 (follicular thyroid carcinoma), resulting in wide-ranging effects on gene expression in both settings. A substantial proportion of the NME1-regulated genes identified in the analyses were of clear potential relevance to metastasis, such as matrix metalloproteinase-1 (MMP1), angiopoietin-2 (ANGPT2), SERPINB9 and colony stimulating factor receptor-2B (CSFR2B). Nine genes were identified (false discovery rate <0.1) that were regulated by NME1 in both the WM1158 and WRO82 cell lines, each possessing one or more such metastasis-relevant activities as stress fiber formation and focal adhesion (PPM1E, ZYX, PFN1), chemotaxis (CCR1) epithelial-mesenchymal signaling (WNT6), differentiation and morphogenesis (TBX4, ZFP36L2), and G protein modulation (GPR52 and PFN1). In addition, a number of the NME1-regulated genes were shown to be of prognostic value for distant disease-free survival and overall survival in melanoma and breast cancer. The combined expression of three NME1-regulated genes CSFR2B, MSF4A1 and SERPINB9 provided a strongly synergistic correlation with distant disease-free survival in the basal subtype of breast cancer (p<3.5e(-5), hazard ratio=0.33). Our study demonstrates that analysis of NME1-dependent gene expression is a

Titanisierung von Implantatoberflächen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Zimmermann, Hanngörg; Heinlein, Markus; Guldner, Norbert W.

Titan gilt seit Jahrzehnten als einer der wichtigsten Implantatwerkstoffe in der Medizin. Neben den guten mechanischen Eigenschaften (Leichtigkeit, hohe Festigkeit etc.), besitzen Titanimplantate vor allem eine hervorragende Körperverträglichkeit, so dass die Implantate optimal in den humanen Organismus integriert werden [1]. Ist jedoch aufgrund der Anforderungen an das Implantat eine hohe Flexibilität und/ oder Elastizität gefragt, so scheidet der Werkstoff Titan aufgrund seiner spröden und unflexiblen Materialeigenschaften aus. Die Folge ist der Einsatz von Implantatmaterialien, sowohl künstlichen als auch biologischen Ursprungs, welche nicht selten eine unzureichende Biokompatibilität aufweisen und somit zu Fremdköper- und immunologischen Reaktionen und Einkapselung des Implantates führen können. Die Erhöhung der Körperverträglichkeit, eine Adaption an das biologische Umfeld und eine hohe Biokompatibilität sind demzufolge die wichtigsten Eigenschaften bei der bedarfsgerechten Herstellung von Implantaten und Implantatoberflächen. Zur Gestaltung von innovativen, biokompatiblen Oberflächen stehen unterschiedliche technische Lösungsansätze zur Verfügung. Zum einen besteht die Möglichkeit, geeignete Oberflächeneigenschaften aus dem Grundmaterial selbst zu optimieren. Dies geschieht unter anderem durch Modifikation der Werkstoffoberflächen in Form von Texturierungen und Oberflächenrauhigkeiten. Zum anderen können die Oberflächeneigenschaften unabhängig von denen des Trägermaterials gestaltet werden. Durch Funktionalisierung der Oberflächen mit geeigneten Beschichtungen oder der Zugabe von Medikamenten (Drug Eluting) werden die Kunststoffimplantate dahingehend verändert, dass eine Steigerung der Körperakzeptanz erreicht wird. Die Titanbeschichtung von Implantatoberflächen kombiniert die positiven Materialeigenschaften von Titan und Polymer.

Big Biology: Supersizing Science During the Emergence of the 21st Century

PubMed Central

Vermeulen, Niki

2017-01-01

Ist Biologie das jüngste Mitglied in der Familie von Big Science? Die vermehrte Zusammenarbeit in der biologischen Forschung wurde in der Folge des Human Genome Project zwar zum Gegenstand hitziger Diskussionen, aber Debatten und Reflexionen blieben meist im Polemischen verhaftet und zeigten eine begrenzte Wertschätzung für die Vielfalt und Erklärungskraft des Konzepts von Big Science. Zur gleichen Zeit haben Wissenschafts- und Technikforscher/innen in ihren Beschreibungen des Wandels der Forschungslandschaft die Verwendung des Begriffs Big Science gemieden. Dieser interdisziplinäre Artikel kombiniert eine begriffliche Analyse des Konzepts von Big Science mit unterschiedlichen Daten und Ideen aus einer Multimethodenuntersuchung mehrerer großer Forschungsprojekte in der Biologie. Ziel ist es, ein empirisch fundiertes, nuanciertes und analytisch nützliches Verständnis von Big Biology zu entwickeln und die normativen Debatten mit ihren einfachen Dichotomien und rhetorischen Positionen hinter sich zu lassen. Zwar kann das Konzept von Big Science als eine Mode in der Wissenschaftspolitik gesehen werden – inzwischen vielleicht sogar als ein altmodisches Konzept –, doch lautet meine innovative Argumentation, dass dessen analytische Verwendung unsere Aufmerksamkeit auf die Ausweitung der Zusammenarbeit in den Biowissenschaften lenkt. Die Analyse von Big Biology zeigt Unterschiede zu Big Physics und anderen Formen von Big Science, namentlich in den Mustern der Forschungsorganisation, der verwendeten Technologien und der gesellschaftlichen Zusammenhänge, in denen sie tätig ist. So können Reflexionen über Big Science, Big Biology und ihre Beziehungen zur Wissensproduktion die jüngsten Behauptungen über grundlegende Veränderungen in der Life Science-Forschung in einen historischen Kontext stellen. PMID:27215209

Nomadic migration : a service environment for autonomic computing on the Grid

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Lanfermann, Gerd

2003-06-01

Serviceumgebung, die wir entwickelt haben, erlaubt es Applikationen z.B. eine Relokationsanfrage an einen Migrationsserver zu stellen. Der Server sucht einen neuen Computer, basierend auf den übermittelten Ressourcen-Anforderungen. Er transferiert den Statusfile des Applikation zu der neuen Maschine und startet die Applikation neu. Obwohl das umgebende Ressourcensubstrat nicht kontinuierlich ist, können wir kontinuierliche Berechnungen auf Grids ausführen, indem wir die Applikation migrieren. Wir zeigen mit realistischen Beispielen, wie sich z.B. ein traditionelles Genom-Analyse-Programm leicht modifizieren lässt, um selbstbestimmte Migrationen in dieser Serviceumgebung durchzuführen.

Biologie und Fremdsprachenunterricht. Das Prinzip der Einsprachigkeit im Lichte biologischer Erkenntnisse ueber Denken und Lernen (Biology and Foreign Language Teaching. The Monolingual Principle in the Light of Biological Findings concerning Thinking and Learning).

ERIC Educational Resources Information Center

Schneider, Rudolf

1979-01-01

Draws upon recent publications dealing with brain function (particularly F. Vester, "Denken, Lernen, Vergessen", Munich, 1978) for ideas for foreign language teaching. These include constant use of the foreign language in the classroom, frequent repetition, and avoidance of false associations by explanation in the native language.…

Vom Urknall zum Durchknall

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Unzicker, Alexander

Lautstarker Applaus erhob sich im Salon III/IV des Marriott-Hotels von Crystal City im amerikanischen Bundesstaat Virginia. In dem überfüllten Konferenzraum starrten alle wie gebannt auf die Leinwand, wo nicht mehr zu sehen war als ein nüchternes Diagramm aus zahlreichen Punkten und einer geschwungenen Kurve. Nureine eigenartige Personengruppe konnte sich davon zu Emotionen hinreißen lassen - Physiker auf der Jahrestagung der Astronomischen Gesellschaft, die ihren Begeisterungssturm noch minutenlang fortsetzten. Was war geschehen? Die im Diagramm aufgetragenen Daten bestätigten mit einer nie da gewesenen Genauigkeit ein fundamentales Naturgesetz zur Wärmeabstrahlung von heißen Körpern. 1900 von Max Planck entdeckt, leuchtete es nun in geradezu mathematischer Reinheit auf. Noch sensationeller war der Ursprung der Daten - Mikrowellensignale verschiedener Frequenzen, die nicht aus einem irdischen Labor stammten, sondern von einem heißen Urzustand des Universums! Ein Feuerball aus Wasserstoff und Helium, noch ohne jegliche Strukturen, die irgendwann Leben ermöglichen sollten, ließ damals seinem Licht freien Lauf. Mehr als zehn Milliarden Jahre war es bis zu den Detektoren des vom Menschen gebauten Satelliten COBE unterwegs, der wenige Tage zuvor die Daten übertragen hatte. Wenn ich das alles wie einen Film in meiner Vorstellung ablaufen lasse, bekomme ich immer eine Gänsehaut, als würde ich die inzwischen extrem abgekühlte Strahlung tatsächlich spüren. Ihre Gleichverteilung im Raum macht uns auch deutlich, dass wir uns nicht einbilden dürfen, an einem besonderen Ort im Universum zu leben - intelligente Aliens könnten sich seitdem überall entwickelt haben! Sollten sie - was nicht wahrscheinlich ist - uns wirklich von Zeit zu Zeit über die Schulter schauen, dann hätten sie an jenem Nachmittag des 13. Januar 1990, als der Vortrag stattfand, bestimmt anerkennend mit ihrem großen Kopf genickt.

Lossless quantum data compression and secure direct communication

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Boström, Kim

2004-07-01

of the message. Diese Dissertation behandelt die Kodierung und Verschickung von Information durch einen Quantenkanal. Ein Quantenkanal besteht aus einem quantenmechanischen System, welches vom Sender manipuliert und vom Empfänger ausgelesen werden kann. Dabei repräsentiert der individuelle Zustand des Kanals die Nachricht. Die zwei Themen der Dissertation umfassen 1) die Möglichkeit, eine Nachricht in einem Quantenkanal verlustfrei zu komprimieren und 2) die Möglichkeit eine Nachricht von einer Partei zu einer einer anderen direkt und auf sichere Weise zu übermitteln, d.h. ohne dass es einer dritte Partei möglich ist, die Nachricht abzuhören und dabei unerkannt zu bleiben. Die wesentlichen Ergebnisse der Dissertation sind die folgenden. Ein allgemeiner Formalismus für Quantencodes mit variabler Länge wird ausgearbeitet. Diese Codes sind notwendig um verlustfreie Kompression zu ermöglichen. Wegen der Quantennatur des Kanals sind die codierten Nachrichten allgemein in einer Superposition von verschiedenen Längen. Es zeigt sich, daß es unmöglich ist eine Quantennachricht verlustfrei zu komprimieren, wenn diese dem Sender nicht apriori bekannt ist. Im anderen Falle wird die Möglichkeit verlustfreier Quantenkompression gezeigt und eine untere Schranke für die Kompressionsrate abgeleitet. Des weiteren wird ein expliziter Kompressionsalgorithmus konstruiert, der für beliebig vorgegebene Ensembles aus Quantennachrichten funktioniert. Ein quantenkryptografisches Prokoll - das “Ping-Pong Protokoll” - wird vorgestellt, welches die sichere direkte übertragung von klassischen Nachrichten durch einen Quantenkanal ermöglicht. Die Sicherheit des Protokolls gegen beliebige Abhörangriffe wird bewiesen für den Fall eines idealen Quantenkanals. Im Gegensatz zu anderen quantenkryptografischen Verfahren ist das Ping-Pong Protokoll deterministisch und kann somit sowohl für die Übermittlung eines zufälligen Schlüssels als auch einer komponierten Nachricht

Hydraulische Optimierung des Reaktionsraumes um einen Infiltrationsbrunnen zur unterirdischen Enteisenung. Feldversuche und numerische Simulation zur Planung der optimalen Verfahrensergiebigkeit (Teil 1/2) Hydraulic optimization of the reaction zone around an injection well during subsurface iron removal

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Ahrns, Johannes; Bartak, Rico; Grischek, Thomas; Pörschke, Richard

2017-11-01

In subsurface iron removal (SIR), oxygen-enriched water is injected into an aquifer to create a reaction zone. Aside from the hydraulic properties of the aquifer, groundwater quality often varies with depth so that in vertical wells the dissolved oxygen distribution (reaction zone) may not correspond to the dissolved iron concentration which may result in a lower efficiency coefficient. Therefore, measures to hydraulically optimize the formation of the reaction zone through a non-conventional injection were investigated. A high-resolution groundwater flow model was calibrated based on tracer and pump tests and used to plan the optimized injection for a SIR-pilot well with two screen segments. An optimized injection appears to be possible through the inactivation of well screen sections using packers. A doubling of the efficiency coefficient in comparison to a conventional injection was predicted when a packer, which remains evacuated inside the well while pumping, was used to seal 4/5 of the upper well screen length during injection. This scenario was used to plan the operating regime for a SIR field test, which is presented in Part 2.

Hydraulische Optimierung des Reaktionsraumes um einen Infiltrationsbrunnen zur unterirdischen Enteisenung. Durchführung eines Feldversuchs mit Infiltrationssteuerung (Teil 2/2) Hydraulic optimization of the reaction zone around an injection well during subsurface iron removal (SIR)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Bartak, Rico; Macheleidt, Wolfgang; Ahrns, Johannes; Grischek, Thomas

2017-11-01

In subsurface iron removal (SIR), oxygen-enriched water is injected into an aquifer to create a reaction zone. Ahrns et al. (2017) simulated a doubling of the efficiency coefficient by the inactivation of well screen sections during injection for a vertical SIR pilot well penetrating an aquifer with varying dissolved iron concentrations. The optimized injection regime was adopted conceptually in a pilot SIR test. An inflatable packer was used to manipulate the outflow distribution. The packer was inflated before the injection phase then evacuated with a vacuum pump before pumping while remaining inside the casing. Cycles with conventional injection were performed first and iron breakthrough was monitored in the pumped water. Subsequently when the packer was used, iron removal increased by 25% and the efficiency coefficient by 50% for an adopted reference value of 5.0 mg/l. Although the study site was unfavorable for SIR because of the unfavorable low alkalinity (pH in the re- and infiltrate decreased down to 4.2), the injectant could have been pretreated by the addition of alkalis prior to injection. This was not considered in the simulation and iron concentrations were above the limits commonly used in practice. However, the overall use of an optimized injection will still be presented.

Antibakterielle In-vitro-Wirksamkeit ätherischer Öle gegen veterinärmedizinisch relevante Keime klinischer Isolate von Hunden, Katzen und Pferden.

PubMed

Bismarck, Doris; Schneider, Marianne; Müller, Elisabeth

Einleitung: Ätherische Öle sind die Grundlage der Aromatherapie. Unter anderem wird ihnen eine antibakterielle Wirkung zugeschrieben. In dieser Studie sollte die In-vitro-Wirksamkeit ätherischer Öle gegen ein breites Spektrum veterinärmedizinisch relevanter Erreger getestet werden. Methoden: Die antibakterielle Aktivität von 16 ätherischen Ölen wurde mittels Agardiffusionstest bestimmt. Getestet wurden grampositive und gramnegative Erreger, die aus klinischen Isolaten von Hunden, Katzen und Pferden aus der veterinärmedizinischen Routinediagnostik stammten. Die Einteilung der Wirksamkeit in nicht, gering-, mittel- und hochgradig wirksam erfolgte anhand der Größe der Hemmhofradien des Bakterienwachstums. Ergebnisse: Generell zeigten sich sowohl grampositive als auch gramnegative Erreger empfindlich gegen einige der getesteten ätherischen Öle. Nicht nur gegen Staphylokokken, sondern auch gegen Methicillin-resistente Stämme der Staphylokokken wiesen die ätherischen Öle in vitro eine nicht zu vernachlässigende Wirkung auf. Pasteurella multocida stellte sich als eher sensibler Keim heraus, während Pseudomonas aeruginosa als vollkommen resistenter Keim eine Ausnahme bildete. Teebaum-, Oregano-, und Bergbohnenkrautöl waren die potentesten Öle. Zusätzlich zeigten sich bei den grampositiven Erregern Lemongrasöl und bei den gramnegativen Erregern Thymianöl als gut wirksam. Schlussfolgerung: Ätherische Öle verfügen in vitro über eine antibakterielle Aktivität gegen klinische Isolate von Hunden, Katzen und Pferden. Diese Studie bietet eine Grundlage für die Anwendung ätherischer Öle in der Veterinärmedizin. Es zeichneten sich Tendenzen im Wirkspektrum einzelner ätherischer Öle bzw. im Grad der Wirksamkeit ätherischer Öle hinsichtlich einzelner Erregerspezies ab, allerdings lässt sich keine sichere Vorhersage über ihre Wirksamkeit gegen einen spezifischen Keim eines individuellen Patienten treffen. Deswegen sollte vor einer Therapie mit �

Narcolepsy in African Americans

PubMed Central

Kawai, Makoto; O'Hara, Ruth; Einen, Mali; Lin, Ling; Mignot, Emmanuel

2015-01-01

Study Objectives: Although narcolepsy affects 0.02–0.05% of individuals in various ethnic groups, clinical presentation in different ethnicities has never been fully characterized. Our goal was to study phenotypic expression across ethnicities in the United States. Design/Setting: Cases of narcolepsy from 1992 to 2013 were identified from searches of the Stanford Center for Narcolepsy Research database. International Classification of Sleep Disorders, Third Edition diagnosis criteria for type 1 and type 2 narcolepsy were used for inclusion, but subjects were separated as with and without cataplexy for the purpose of data presentation. Information extracted included demographics, ethnicity and clinical data, HLA-DQB1*06:02, polysomnography (PSG), multiple sleep latency test (MSLT) data, and cerebrospinal fluid (CSF) hypocretin-1 level. Patients: 182 African-Americans, 839 Caucasians, 35 Asians, and 41 Latinos with narcolepsy. Results: Sex ratio, PSG, and MSLT findings did not differ across ethnicities. Epworth Sleepiness Scale (ESS) score was higher and age of onset of sleepiness earlier in African Americans compared with other ethnicities. HLA-DQB1*06:02 positivity was higher in African Americans (91.0%) versus others (76.6% in Caucasians, 80.0% in Asians, and 65.0% in Latinos). CSF hypocretin-1 level, obtained in 222 patients, was more frequently low (≤ 110 pg/ml) in African Americans (93.9%) versus Caucasians (61.5%), Asians (85.7%) and Latinos (75.0%). In subjects with low CSF hypocretin-1, African Americans (28.3%) were 4.5 fold more likely to be without cataplexy when compared with Caucasians (8.1%). Conclusions: Narcolepsy in African Americans is characterized by earlier symptom onset, higher Epworth Sleepiness Scale score, higher HLA-DQB1*06:02 positivity, and low cerebrospinal fluid hypocretin-1 level in the absence of cataplexy. In African Americans, more subjects without cataplexy have type 1 narcolepsy. Citation: Kawai M, O'Hara R, Einen M, Lin L

Experimente ueber den Einflusse von Metaboliten und Antimetaboliten am Modell von Trichomonas Vaginalis. IX. Mitteilung: Experimente mit Enzymen (Experiments on the Influence of Metabolites and Antimetabolites on the Model of Trichomonas Vaginalis. IX. Communication: Experiments on Enzymes),

DTIC Science & Technology

some enzymes to trichomonas. The following enzymes were used for experiment: pepsin, trypsin, distaste, urease and lysozyme. Tests were performed...obtained in the experiments with urease . Trichomonas growth under addition of lysozyme was within the range of the control cultures. (Modified author abstract)

Experimente ueber den Einflusse von Metaboliten und Antimetaboliten am Modell von Trichomonas Vaginalis. VIII. Mitteilung: Experiments mit Hormonen (Experiments on the Influence of Metabolites and Antimetabolites on the Model of Trichomonas Vaginalis. VIII. Communication: Experiments with Hormones),

DTIC Science & Technology

experiments were performed on 7 trichomonas vaginalis strains. The test cultures with serotonin, oestron, testosteron and methyltestosteron grew at...The present study has been concerned with the influence of some hormones upon trichomonas growth. The following substances were used for our...ml onward. Adrenalin and noradrenalin have generally inhibiting action (from 0.80 mg/ml onward) upon trichomonas growth. The antihormone 3.5-dijodtyrosin does rarely influence the growth of trichomonas . (Author)

Experimente ueber den Einflusse von Metaboliten und Antimetaboliten am Modell von Trichomonas Vaginalis. VI. (Experiments on the Influence of Metabolites and Antimetabolites on the Model of Trichomonas Vaginalis. VI. Communication: Effect of Vitamins and Vitamin-Like Substances),

DTIC Science & Technology

A number of substances (folic acid, axerophtol, tokopherol and others) stimulate the growth of Trichomonas vaginalis and, therefore, are very well...group of vitamins (thiamine, lactoflavin, pyridoxine and others) are without recognizeable effect upon the growth of Trichomonas vaginalis . The third...inhibiting effect upon the growth of Trichomonas vaginalis . Further investigations with these substances within a combined inhibition system seem to be important. (Modified author abstract)

Experimente ueber den Einflussee von Metaboliten und Antimetaboliten am Modell von Trichomonas Vaginalis. VII. Mitteilung: Experimente mit Antimetaboliten (Experiments on the Influence of Metabolites and Antimetabolites on the Model of Trichomonas Vaginalis. VII. Communication: Experiments on Antimetabolites),

DTIC Science & Technology

with six trichomonas strains and the following antivitamins: aminopterine, acetylpyridine, pyridine sulfonic acid, aminobutyric acid, pantoyltaurin...benzimidazol, 5.6-dimethyl-benzimidazid, azaadenin, avidine, phthiocol, dicumarol, tri-o-cresylphosphate, di-o-cresylacetate. Growth of trichomonas in...concentrations above 0.80 mg/ml. A clear inhibiting effect upon the development of trichomonas cultures was seen with phthiocole at a concentration of

On Darboux's approach to R-separability of variables. Classification of conformally flat 4-dimensional binary metrics

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Szereszewski, A.; Sym, A.

2015-09-01

The standard method of separation of variables in PDEs called the Stäckel-Robertson-Eisenhart (SRE) approach originated in the papers by Robertson (1928 Math. Ann. 98 749-52) and Eisenhart (1934 Ann. Math. 35 284-305) on separability of variables in the Schrödinger equation defined on a pseudo-Riemannian space equipped with orthogonal coordinates, which in turn were based on the purely classical mechanics results by Paul Stäckel (1891, Habilitation Thesis, Halle). These still fundamental results have been further extended in diverse directions by e.g. Havas (1975 J. Math. Phys. 16 1461-8 J. Math. Phys. 16 2476-89) or Koornwinder (1980 Lecture Notes in Mathematics 810 (Berlin: Springer) pp 240-63). The involved separability is always ordinary (factor R = 1) and regular (maximum number of independent parameters in separation equations). A different approach to separation of variables was initiated by Gaston Darboux (1878 Ann. Sci. E.N.S. 7 275-348) which has been almost completely forgotten in today’s research on the subject. Darboux’s paper was devoted to the so-called R-separability of variables in the standard Laplace equation. At the outset he did not make any specific assumption about the separation equations (this is in sharp contrast to the SRE approach). After impressive calculations Darboux obtained a complete solution of the problem. He found not only eleven cases of ordinary separability Eisenhart (1934 Ann. Math. 35 284-305) but also Darboux-Moutard-cyclidic metrics (Bôcher 1894 Ueber die Reihenentwickelungen der Potentialtheorie (Leipzig: Teubner)) and non-regularly separable Dupin-cyclidic metrics as well. In our previous paper Darboux’s approach was extended to the case of the stationary Schrödinger equation on Riemannian spaces admitting orthogonal coordinates. In particular the class of isothermic metrics was defined (isothermicity of the metric is a necessary condition for its R-separability). An important sub-class of isothermic metrics

Experimente ueber den Einflusse von Metabolites und Antimetaboliten am Modell von Trichomonas Vaginalis. III. Mitteilung: Experimente mit Essentiellen Fettsaeuren (Experiments on the Influence of Metabolites and Antimetabolites on the Model of Trichomonas Vaginalis. III. Communication: Experiments with Essential Fatty Acids),

DTIC Science & Technology

The relationship between the double and trifold unsaturated fatty acids and Trichomonas vaginalis was tested. The experiments aimed at testing the...influence of vitamin F, linolic and linoleic acid upon multiplication of Trichomonas vaginalis . Vitamin F exerts trichomonacidal effect upon... Trichomonas vaginalis cultures. Linolic acid alone does not yet show great differences at concentrations of 0,01 to 0.05 mg/ml, as compared to the controls. At

Experimente ueber den Einflusse von Metaboliten und Antimetaboliten am Model von Trichomonas Vaginalis. II. Mitteilung: Experimente mit der Vitamin K-Gruppe (Experiments on the Influence of Metabolites and Antimetabolites on the Model of Trichomonas Vaginalis. II. Communication: Experiments with the Vitamin K-Group),

DTIC Science & Technology

K4 essential reduction of multiplication of Trichomonas vaginalis was observed within a range of 0.25 and 0.35 mg/ml, from 0.40 mg/ml onward single...The aim of the investigation was to test the relationship between the individual K-vitamins K1, K3, K4 and K5 and Trichomonas analytically. The...show any remarkable differences between the control culture and the test series (Table 1) in Trichomonas multiplication. With vitamin K3 gradually

[Kombinierte Anwendung von Strahlentherapie und adjuvanter Therapie mit einem Mistelextrakt (Viscum album L.) zur Behandlung des oralen malignen Melanoms beim Hund: Eine retrospektive Studie].

PubMed

von Bodungen, Uta; Ruess, Katja; Reif, Marcus; Biegel, Ulrike

2017-01-01

Hintergrund: Orale maligne Melanome (OMM) des Hundes zeichnen sich durch schnelles Wachstum, lokale Invasion und hohe Metastasierungsraten aus. Extrakte auf Basis von Viscum album L. (VAE) werden zunehmend in der Krebstherapie sowohl in der Human- als auch in der Veterinärmedizin eingesetzt. Ziel unserer Studie war es zu untersuchen, inwieweit die adjuvante Therapie mit VAE eine therapeutische Option zur Behandlung von OMM ist. Besonderes Augenmerk galt dabei der Überlebenszeit und möglichen Nebenwirkungen. Tiere und Methoden: 26 Hunde mit OMM, die in einem der größten veterinäronkologischen Zentren der Schweiz allesamt eine Strahlentherapie erhielten (teilweise nach operativer Tumorresektion) wurden in die retrospektive Studie eingeschlossen: 18 Hunde wurden mit VAE behandelt (1 ml VAE (Iscador®) in ansteigenden Konzentrationen von 0,1 bis 20 mg/ml subkutan 3-mal pro Woche (VAE-Gruppe), 8 erhielten keine adjuvante Behandlung (Vergleichsgruppe). Wir verglichen die Größenentwicklung der OMM sowie die Überlebenszeit. Ergebnisse: Patienten mit Bestrahlung und adjuvanter VAE-Therapie zeigten mit 236 Tagen eine signifikant längere mediane Überlebenszeit im Vergleich zu Patienten mit Bestrahlung, aber ohne adjuvante VAE-Therapie (49 Tage; Log-Rank-Test: p = 0,0047). Die VAE-Therapie verlängerte die Überlebenszeit um mehr als zwei Drittel (Hazard Ratio (HR) = 0,30, 95%-Konfidenzintervall (KI) 0,11-0,86; p = 0,024), während ein höheres Tumorstadium gemäß UICC (Union internationale contre le cancer) einen statistischen Trend zur Verdopplung des Sterberisikos zeigte (UICC-Stadium III/IV vs. I/II: HR = 2,12, 95%-KI 0,88-5,12; p = 0,095). Zwei Patienten zeigten milde Nebenwirkungen während der VAE-Behandlung. Einer der beiden zeigte 1 Tag lang ein selbstlimitiertes Fieber, bei dem anderen Patienten reduzierten wir die Dosis von einem konzentrierteren zu einem weniger konzentrierten VAE (Serie 0) aufgrund von Müdigkeit, die daraufhin verschwand

Dioxin-ähnliche Wirkungen durch Grundwasser am Industriestandort Zeitz

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schirmer, Kristin; Bopp, Stephanie; Russold, Sandra; Popp, Peter

Kurzfassung Im Rahmen der Etablierung des Standortes Zeitz (Sachsen-Anhalt) als Referenztestfeld zur Implementierung des Natural-Attenuation-Ansatzes, haben wir Grundwasser auf seine Fähigkeit untersucht, eine Dioxin-ähnliche Wirkung hervorzurufen. Die Dioxin-ähnliche Wirkung ist die Arylhydrocarbon Rezeptor-vermittelte Induktion des Proteinkomplexes Cytochrom CYP1A, welches als 7-Ethoxyresorufin-O-Deethylase (EROD) Enzymaktivität in einer Fischleberzelllinie gemessen wurde. Von 32 Probennahmestellen wiesen sieben eine signifikante EROD-Induktion auf, welche zu einem geringen Teil auf Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe zurückzuführen war. Ein weiterer Teil der EROD-Induktion konnte den Substanzen Benzofuran, Indan und Inden zugesprochen werden, welche hier erstmalig als EROD-Induktoren identifiziert wurden. Alle Probennahmestellen mit signifikanter EROD-Induktion lagen im Anstrom bzw. westlich des früheren Standortes der Benzolanlage in Zeitz, was einen signifikanten Einfluss von Benzol vor allem auf den Transport und das Lösungsverhalten EROD-induzierender Grundwasserkontaminanten vermuten lässt. Insgesamt zeigen diese Untersuchungen, wie eine Kombination von chemischer und biologischer Analytik zu einer deutlich verbesserten Aussagekraft führt und somit zu einer nachhaltigen Überwachung der Qualität von Grundwasser beitragen kann. As part of setting up the test field Zeitz (Saxony-Anhalt, Germany) as a reference site for the implementation of Natural Attenuation as a remediation option, we have investigated groundwater for its ability to cause a dioxin-like response. The dioxin-like response is the aryl hydrocarbon receptor-mediated induction of the protein complex cytochrome CYP1A, which was measured as 7-Ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD) enzyme activity in a fish liver cell line. Out of 32 sampling locations, seven showed significant EROD induction, which could be explained, to a minor extent, by the presence of polycyclic aromatic

Experimente ueber den Einflusse von Metaboliten und Antimetaboliten am Modell von Trichomonas Vaginalis. I. Mitteilung Experimente mit dem Vitamin B2-Komplex (Experiments on the Influence of Metabolites and Antimetabolites on the Model of Trichomonas vaginalis. I. Communication: Experiments with the Vitamin-B2-Complex),

DTIC Science & Technology

pathogenic protozoa Trichomonas vaginalis have been studied. Material and methods are described in the paper. The efficacy of the individual admixtures from the vitamin-B2-complex is subsequently discussed. (Author)

Ueber Bild und Rolle zum Sprachhandeln. Ueberlegungen und praktische Beispiele zur Arbeit mit Rollenspiel und Bildergeschichte im Deutschunterricht mit auslaendischen Studenten (On Picture and Role in Language-in-Action. Considerations and Practical Examples of Role-Playing and Picture Stories in Teaching German to Foreign Learners).

ERIC Educational Resources Information Center

Loeffler, Renate

1979-01-01

Describes work at an American college with students who are receiving an introduction to colloquial German. Role-playing and picture stories prove useful in learning, in both productive and receptive aspects. Describing a picture on three levels--factual, psychological and contemplative--is shown to be very useful. (IFS/WGA)

Shallow landslides: lessons from Sachseln 1997

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Graf, Frank; Grunder, Karl

2017-04-01

A retrospective analysis of the heavy rainstorm in 1997 in Sachseln with almost 500 shallow landslides - half of them within forests, the other half in open land - reveals interesting perspectives. A total of 218 of these landslides were comprehensively documented, including 107 events triggered in forests that have been subjected to a more accurate analysis. A preliminary statistical approach based on distribution functions applied to slope inclination α and shear angle Φ' gives rise to the assumption that optimally managed forests have high protection potential - optimally managed in this context means the NaiS standard improved by findings of our project SOSTANAH. NaiS: www.bafu.admin.ch/publikationen/publikation/00732/index.html?lang=de SOSTANAH: www.slf.ch/ueber/organisation/oekologie/gebirgsoekosysteme/projekte/SOSTANH/index_EN Thus, it can be speculated that up to about four-fifths of these landslides could have been prevented, provided the forests fit the corresponding requirements. In an exemplary calculation, only about 80 ha of the investigated forest area (˜400 ha) would have been affected or roughly 20 landslides triggered of the 107 analysed. Given the specific characteristics for sites and improvement in Sachseln, the approximate costs for forest management, starting from an almost uncovered landslide area up to a mature protection forest (120 years), are estimated at about 35'000 CHF ha-1, yielding yearly 300 CHF ha-1 (price basis: 2016). The expected average annual expenditure to sustainably ensure continued existence of optimal protection forests is slightly lower. In the case of Sachseln, this amounts to about 12 Mio CHF for the whole area of 400 ha and a 100-year period (cost estimate by oeko-b, Stans: www.oeko-b.ch). The total damage of the 1997 event in Sachseln, with an estimated return period of 100 years, exceeded 120 Mio CHF. Of course, destruction was not merely caused by or obviously linked to shallow landslides. Nevertheless, from a

Predictors of Hypocretin (Orexin) Deficiency in Narcolepsy Without Cataplexy

PubMed Central

Andlauer, Olivier; Moore, Hyatt; Hong, Seung-Chul; Dauvilliers, Yves; Kanbayashi, Takashi; Nishino, Seiji; Han, Fang; Silber, Michael H.; Rico, Tom; Einen, Mali; Kornum, Birgitte R.; Jennum, Poul; Knudsen, Stine; Nevsimalova, Sona; Poli, Francesca; Plazzi, Giuseppe; Mignot, Emmanuel

2012-01-01

typical cataplexy at 26 yr after onset, whereas only 2% had done so when CSF hypocretin-1 concentration was normal. Almost all patients (87%) still complained of daytime sleepiness independent of hypocretin status. Conclusion: Objective (HLA typing, MSLT, and sleep studies) more than subjective (sleepiness and sleep paralysis) features predicted low concentration of CSF hypocretin-1 in patients with narcolepsy without cataplexy. Citation: Andlauer O; Moore H; Hong SC; Dauvilliers Y; Kanbayashi T; Nishino S; Han F; Silber MH; Rico T; Einen M; Kornum BR; Jennum P; Knudsen S; Nevsimalova S; Poli F; Plazzi G; Mignot E. Predictors of hypocretin (orexin) deficiency in narcolepsy without cataplexy. SLEEP 2012;35(9):1247–1255. PMID:22942503

Experiment ueber den Einflusse von Metaboliten und Antimetaboliten am Modell von Trichomonas Vaginalis. IV. Mitteilung: Vitamine, die das Wachstum von Trichomonas Vaginalis Beguenstigen (Experiments on the Influence of Metabolites and Antimetabolites on the Model of Trichomonas Vaginalis. IV. Communication: Vitamins Favouring the Growth of Trichomonas Vaginalis),

DTIC Science & Technology

A number of vitamins have been investigated for their influence upon Trichomonas vaginalis . At a concentration of 0.20 mg ml vitamin A has...stimulating action upon the growth of Trichomonas vaginalis . Vitamin D2 has been shown to favour Trichomonas multiplication in all experimental series...Vitamin D3 generally favours the Trichomonas vaginalis population. Addition of vitamin E resulted in enhanced multiplication of Trichomonas and longer

Experimente ueber den Einflusse von Metaboliten und Antimetaboliten am Modell von Trichomonas Vaginalis. V. Mitteilung: Beziehungen der Vitamin-B-Kemplexe zu Trichomonas Vaginalis (Experiments on the Influence of Metabolites and Antimetabolites on the Model of Trichomonas Vaginalis. V. Communication: Relationship between Vitamin-B-Complexes and Trichomonas Vaginalis),

DTIC Science & Technology

vitamin B1 clear evidence of any influence upon Trichomonas growth could not be obtained. Choline favours the growth of Trichomonas vaginalis . In...0.20 mg/ml onward liponic acid had inhibiting effect upon Trichomonas . Carnitine chloride favoured the growth of Trichomonas vaginalis . (Modified author abstract)...The present study was concerned with the relationship between the vitamins of the B-complex and Trichomonas . From the results obtained in studies on

Geology of ultra-high-pressure rocks from the Dabie Shan, Eastern China

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Schmid, Robert

2001-02-01

Inversion der Ersteinsätze gründet, konnte zusätzlich erstellt werden. Dieses Modell bildet deutlich die unterschiedlichen Lithologien auf beiden Seiten der Tan Lu Störung ab. Sedimente östlich der Störung zeigen Geschwindigkeiten von 3.4 - 5.0 km* s^-1, wohingegen die Gneise im Westen 5.2 - 6.0 km*s^-1 aufweisen. Die Geometrie der Geschwindigkeits-Isolinien kann als Ausdruck der Strukturen der Gesteine angenommen werden. Somit zeigen die Sedimente ein nordwestliches Einfallen zur Störung hin, wohingegen isoklinale Falten in den Gneisen abgebildet werden. Geländedaten aus der UHP Einheit des Dabie Shan ermöglichen die Definition von Grundgebirgs- und Deckeinheiten, die Teile des ehemaligen passiven Kontinentalrandes des Yangtze Kratons repräsentieren. Eine der Deckeinheiten, die Changpu Einheit, besitzt nach wie vor einen stratigraphischen Kontakt zu den Grundgebirgs-Gneisen. Der anderen Einheit hingegen, der Ganghe Einheit, fehlt ein entsprechendes Grundgebirge. Diese Einheit steht vielmehr über einen Blasto-Mylonit in tektonischem Kontakt zum Grundgebirge der vorherigen. Die Changpu Einheit baut sich aus kalk-arenitischen Metasedimenten auf, die mit Metabasalten assoziiert sind. Die Ganghe Einheit wird von arenitisch-vulkanoklastischen Metasedimenten, die ebenfalls mit metabasaltischen Gesteinen vergesellschaftet sind, dominiert. Das Grundgebirge baut sich aus diversen felsischen Gneisen auf, die von reliktisch eklogitfaziell bis grünschieferfaziell ausgeprägt sind, und in denen, zusätzlich zu Metabasalten, sporadisch mafisch-ultramafische Meta-Plutone auftreten. Mit Ausnahme der Ganghe Einheit, führen die Metabasite Coesit und belegen somit das UHP Ereignis. Die Mineralchemie der analysierten Proben dokumentiert deutliche Variationen in der Zusammensetzung der Hauptminerale, Granat und Omphazit, was entweder unterschiedliche Protolithe oder unterschiedliche Grade von Stoffaustausch mit den Wirtsgesteinen reflektiert. Gehalte von dreiwertigem Eisen in

Sources of Wilhelm Johannsen's genotype theory.

PubMed

Roll-Hansen, Nils

2009-01-01

This paper describes the historical background and early formation of Wilhelm Johannsen's distinction between genotype and phenotype. It is argued that contrary to a widely accepted interpretation (For instance, W. Provine, 1971. The Origins of Theoretical Population Genetics. Chicago: The University of Chicago Press; Mayr, 1973; F. B. Churchill, 1974. Journal of the History of Biology 7: 5-30; E. Mayr, 1982. The Growth of Biological Thought, Cambridge: Harvard University Press; J. Sapp, 2003. Genesis. The Evolution of Biology. New York: Oxford University Press) his concepts referred primarily to properties of individual organisms and not to statistical averages. Johannsen's concept of genotype was derived from the idea of species in the tradition of biological systematics from Linnaeus to de Vries: An individual belonged to a group - species, subspecies, elementary species - by representing a certain underlying type (S. Müller-Wille and V. Orel, 2007. Annals of Science 64: 171-215). Johannsen sharpened this idea theoretically in the light of recent biological discoveries, not least those of cytology. He tested and confirmed it experimentally combining the methods of biometry, as developed by Francis Galton, with the individual selection method and pedigree analysis, as developed for instance by Louis Vilmorin. The term "genotype" was introduced in W. Johannsen's 1909 (Elemente der Exakten Erblichkeitslehre. Jena: Gustav Fischer) treatise, but the idea of a stable underlying biological "type" distinct from observable properties was the core idea of his classical bean selection experiment published 6 years earlier (W. Johannsen, 1903. Ueber Erblichkeit in Populationen und reinen Linien. Eine Beitrag zur Beleuchtung schwebender Selektionsfragen, Jena: Gustav Fischer, pp. 58-59). The individual ontological foundation of population analysis was a self-evident presupposition in Johannsen's studies of heredity in populations from their start in the early 1890s till his

Mixtures of Bosonic and Fermionic atoms

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Albus, Alexander

2003-12-01

, die Grundzustandsenergie und daraus abgeleitete Größen über die Molekularfeldtheorie hinaus zu berechnen. Unter Zuhilfenahme der dieser Resultate System wurde ein Boson-Fermion Gemisch in einem Fallenpotential im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie beschrieben. Daraus konnten die Dichteprofile ermittelt werden und es ließen sich drei Bereiche im Phasendiagramm identifizieren: (i) ein Bereich eines stabilen Gemisches, (ii) ein Bereich, in dem die Spezies entmischt sind und (iii) ein Bereich, in dem das System kollabiert. Im letzten dieser drei Fällen waren Austausch--Korrelationseffekte signifikant. Weiterhin wurde die Änderung der kritischen Temperatur der Bose-Einstein-Kondensation aufgrund der Boson-Fermion-Wechselwirkung berechnet. Verursacht wird dieser Effekt von Dichtumverteilungen aufgrund der Wechselwirkung. Dann wurden Boson-Fermion Gemische in optischen Gittern betrachtet. Ein Stabilitätskriterium gegen Phasenentmischung wurde gefunden und es ließen sich Bedingungen für einen supraflüssig zu Mott-isolations Phasenübergang angeben. Diese wurden sowohl mittels einer Molekularfeldrechnung als auch numerisch im Rahmen eines Gutzwilleransatzes gefunden. Es wurden weiterhin neuartige frustrierte Grundzustände im Fall von sehr großen Gitterstärken gefunden.

[Health care systems and impossibility theorems].

PubMed

Penchas, Shmuel

2004-02-01

results are Kurt Godel's seminal paper in 1931: "Ueber formal unentscheidbare Saetze der Principia Mathematica and verwandter System I" and Arrow's Nobel Prize winning "Impossibility Theorem" (Social Choice and Individual Values, 1951). Godel showed, unequivocally, that there is an enormous gap between what is being perceived as truth and what in fact can be proven as such. Arrow showed that the translation of individual preferences into a social order is impossible--except in a dictatorship. The unsolved controversies concerning the desirable or ideal structure of health care systems are impinged upon by these findings generally, and, in the case of the impossibility theorem, also directly. There is the impossibility of aggregating preferences and, at a deeper level, the impossibility of defining certain fundamental values, coupled with the problematic use of certain words, the absence of the possibility of creating, on a logically defined base, a complex system, complete and comprehensive in its own right. This is added to the fact that according to the elaboration by Stephen Wolfram in "A New Kind of Science", it is not easy to reduce complicated systems to simple components and to predict the continuation of their development even from simple basic laws without complicated calculations. All of these factors impede the construction of satisfying health care systems and leave obvious problems which overshadow the structure and the operation of health care systems.

Versuche zur Gewinnung von katalytischen Antikörpern zur Hydrolyse von Arylcarbamaten und Arylharnstoffen. (English Title: Attempts to produce catalytic antibodies for hydrolysis of arylcarbamates and arylureas)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Werner, Deljana

2002-05-01

Umsatzgeschwindigkeit eine lineare Abhängigkeit festgestellt. Die thermodynamische Gleichtgewichtsdissoziationskonstante KD des Abzyms von 2,6 nM zeugt von einer sehr guten Affinität zum ÜZA. Hydrolytisch aktiv waren nur Antikörper, die gegen das Übergangszustandsanalogon Hei3 hergestellt worden waren. Es wird vermutet, dass die Hydrolyse der Benzylphenylcarbamate über einen Additions-Eliminierungsmechanismus unter Ausbildung eines tetraedrischen Übergangszustandes verläuft, dessen analoge Verbindung Hei3 ist. Im Rahmen der Generierung von Nachweisantikörpern zur Detektion der Substratabnahme bei der Hydrolyse wurden Anti-Diuron-Antikörper hergestellt. Einer der Antikörper (B91-CG5) ist spezifisch für das Herbizid Diuron und hat einen IC50-Wert von 0,19 µg/l und eine untere Nachweisgrenze von 0,04 µg/l. Ein anderer Antikörper (B91-KF5) reagiert kreuz mit einer Palette ähnlicher Herbizide. Mit diesen Antikörpern wurde ein empfindlicher Labortest, der ein Monitoring von Diuron auf Grundlage des durch die Trinkwasserverordnung festgeschriebenen Wertes für Pflanzenschutzmittel von 0,1 µg/l erlaubt, aufgebaut. Der Effekt der Anti-Diuron-Antikörper auf die Diuron-inhibierte Photosynthese wurde in vitro und in vivo untersucht. Es wurde nachgewiesen, dass sowohl in isolierten Thylakoiden, als auch in intakten Algen eine Vorinkubation der Anti-Diuron-Antikörper mit Diuron zur Inaktivierung seiner Photosynthese-hemmenden Wirkung führt. Wurde der Elektronentransport in den isolierten Thylakoiden oder in Algen durch Diuron unterbrochen, so führte die Zugabe der Anti-Diuron-Antikörper zur Reaktivierung der Elektronenübertragung. Attempts to produce catalytic antibodies for hydrolysis of arylcarbamates and arylureas: The aim of the investigations was to produce antibodies which are able to cleave herbicides resistant to naturally occuring enzymes. Structurally similar carbamate and urea derivatives were chosen for the experiments. Phosphonate derivatives were synthesized

Magnetic jets from accretion disks : field structure and X-ray emission

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Memola, Elisabetta

2002-06-01

wichtige Rolle spielen. Weiterhin scheinen Jets systematisch verknüpft zu sein mit dem Vorhandensein einer Akkretionsscheibe um das zentrale Objekt. Insbesondere wenn ein schwarzes Loch den Zentralkörper darstellt, ist die umgebende Akkretionsscheibe der einzig mögliche Ort um Magnetfeld erzeugen zu können. Wir sind speziell interessiert am Entstehungsprozess hoch relativistischer Jets wie sie bei Mikro-Quasaren und AGN beobachtet werden. Insbesondere untersuchen wir die Region, in der der Jet kollimiert, eine Region, deren räumliche Ausdehnung extrem klein ist selbst im Vergleich zur Auflösung der Radioteleskope. Dies ist ein Grund, wieso zum heutigen Zeitpunkt für die meisten Quellen die theoretische Modellierung die einzige Möglichkeit darstellt, um Information über die physikalischen Prozesse in der innersten Region der Jetentstehung zu erhalten. Uns ist es zum ersten Mal gelungen, die globale zwei-dimensionale Magnetfeldstruktur stationärer, axialsymmetrischer, relativistischer und stark magnetisierter (kräfte-freier) Jets zu berechnen, die zum einen asymptotisch in einen zylindrischen Jet kollimieren, zum anderen aber in einer differential rotierenden Akkretionsscheibe verankert sind. Damit erlaubt dieser Ansatz eine physikalische Verkn¨upfung zwischen Akkretionsscheibe und dem asymptotischen Jet. Nimmt man also an, dass die Fupunkte der Magnetfeldlinien mit Keplergeschwindigkeit rotieren, so kann man eine direkte Skalierung der Jetmagnetosphere mit der Gröe des Zentralobjektes erhalten. Unsere Resultate zeigen eine gute Übereinstimmung zwischen unserem Modell und Beobachtungen des Jets von M87. Für das Beispiel eines relativistischen Mikroquasarjets haben wir die Röntgenemission im Bereich von 0.2-10.1 keV berechnet. Dafür haben wir in der Literatur aus den relativistischen magnetohydrodynamischen Gleichungen berechnete Jetgröen (Dichte-, Geschwindigkeits-, und Temperaturprofil) verwendet und das Spektrum für jeden Punkt entlang der Jetstr

Optimized testing schemes using nucleus progeny, adult MOET siblings, or juvenile MOET pedigrees in dairy cattle closed populations.

PubMed

Bondoc, O L; Smith, C

1993-01-12

ätzt. Deterministische Modelle werden modifiziert zur Berücksichtigung geschätzter genetischer Fortschritte für die Wirkungen von Populationsgröße, Struktur, Selektionsungleichgewicht, Stichprobenungenauigkeit und Inzuchtdepression. Die Zuchtpläne werden für verschiedene Zahlen von Stieren und Erstlaktationskühe pro Jahr optimiert. Die Zahl der geprüften Nukleustöchter je Stier und Kühe je MOETVollgeschwistergruppe, die den geschätzten Erfolg maximieren, werden bestimmt. Um die optimierten Pläne über einen weiten Bereich zu vergleichen, werden jährlicher Zuchtfortschritt und Inzuchtzuwachs für den gleichen Planungshorizont von 20 Jahren interpoliert. Der geschätzte maximale Zuchtfortschritt pro Jahr ist für adultes MOET höher als bei juvenilem (wegen zusätzlicher Zeit zur Embryonengewinnung) und bei Nukleusnachkommenschaftsprüfung. Durchschnittliche jährliche Inzuchtraten sind viel höher für MOET Pläne als für das Nachkommenschaftsprüfsystem. Die Vorteile des adulten und juvenilen MOET über Nukleusnachkommenprüfung werden durch den Planungshorizont nur geringfügig tangiert, werden aber höher, wenn mehr weibliche Tiere je Jahr geprüft werden bei höherer Heritabilität, höherer Reproduktions- und Erfolgsrate. Der Vergleich der Pläne beim gleichen Inzuchtniveau ist für gegebene Testresourcen angemessener. 1993 Blackwell Verlag GmbH.

Effects of strains, strain crosses and environments on additive genetic and phenotypic variances in Drosophila melanogaster.

PubMed

Noor, R R; Barker, J S; Kinghorn, B P

1993-01-12

Varianzen der Thoraxlänge von Drosophila melanogaster in reinen und synthetischen Herkünften wurde in zwei verschiedenen Umwelten überprüft. Zwei reine Herkünfte von verschiedenen Gegenden (Melboune und Townsville) wurden zusammen mit drei zwischen ihnen gebildeten synthetischen Populationen untersucht. Unterschiede in Thoraxlänge zwischen Melbourne- und Townsvilleherkünften, Genotypumweltinteraktionen und Heterosis in Kreuzungen zwischen diesen Populationen zeigen, daß sie sich genetisch unterscheiden. Die geographische Trennung kann also Unterschiede in der mittleren Thoraxlänge zur Folge haben, wobei unterschiedliche Selektionsgeschichte in beiden Gegenden und Drift dies verursachen können. Bis zur 35. Generation gab es in keinem Labormilieu einen Hinweis auf eine Reduktion der Unterschiede zwischen den beiden Populationen. Die genetische Differenz der Herkünfte erhält sich daher auch unter neuen Umweltverhältnissen über viele Generationen. Die Schwankung in Heterosis für Thoraxlänge ist möglicherweise durch Schwankungen in der Verlustrate günstiger epistatischer Interaktionswirkungen in Kreuzungsgenotypen zusammen mit natürlichen Selektionswirkungen verursacht. V(p) war durch Umweltbedingungen signifikant beeinflußt und höher in schlechtem als in gutem Milieu. Der hohe Wert in schlechtem Milieu ist wahrscheinlich auf nicht-additiv-genetische Varianz zurückzuführen. V(p) wurde auch signifikant durch Herkunft beeinflußt und Werte in synthetischen Linien waren höher Linien in beiden Milieus. Additive und umweltbedingte Varianzen waren über Linie, Generationen und Umwelt relativ stabil. 1993 Blackwell Verlag GmbH.

An open, self-controlled study on the efficacy of topical indoxacarb for eliminating fleas and clinical signs of flea-allergy dermatitis in client-owned dogs in Queensland, Australia

PubMed Central

Fisara, Petr; Sargent, Roger M; Shipstone, Michael; von Berky, Andrew; von Berky, Janet

2014-01-01

oxadiacina. Animales 25 animales de propietarios particulares en Queensland, Australia, diagnosticados con FAD en base a los signos clínicos, y pruebas serológicas intradérmicas para el antígeno de las pulgas. Métodos se realizó un estudio abierto no controlado en el cual los perros fueron tratados con indoxacarb por vía tópica a intervalos de cuatro semanas, tres veces en el curso de 12 semanas. Resultados 24 perros completaron el estudio. La resolución completa de los signos clínicos de FAD fue observada en 21 casos (87,5%), con casi completa resolución o una marcada mejora en los restantes tres casos. El valor medio de evaluación clínica (índice de extensión y severidad de la dermatitis atópica canina-03) se redujo un 93,3% en la semana 12. Los valores medios de prurito evaluados por los propietarios se redujeron en un 88% en la semana 12 los recuentos medios de pulgas se redujeron un 98,7 y un 100% en las semanas 8 y 12, respectivamente. Conclusiones e importancia clínica el tratamiento tópico con indoxacarb aplicado cada cuatro semanas durante 12 semanas, sin tratamientos complementarios antipruriticos o terapia ectoparásiticida, alivian completamente la infestación por pulgas en todos los perros y los signos clínicos asociados con FAD en una alta proporción de esta población de perros en un ambiente con contacto con pulgas. Zusammenfassung Hintergrund Die Flohspeichelallergie des Hundes (FAD), bei der es sich um eine Hypersensibilitätsreaktion auf das Antigenmaterial im Speichel von saugenden Flöhen handelt, kommt weltweit vor und stellt einen häufigen Vorstellungsgrund in der Kleintierpraxis dar, obwohl weltweit wirksame systemische und topische Flohkontrollprodukte verfügbar sind. Hypothese/Ziele Eine Evaluierung der klinischen Antwort von Hunden mit FAD, die topisch mit Indoxacarb, einem neuen Oxadiazin Insektizid, behandelt worden waren. Tiere Fünfundzwanzig private Hunde in Queensland, Australien, die mit bereits existierender FAD

Neue biosensorische Prinzipien für die Hämoglobin-A1c Bestimmung

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Stöllner, Daniela

2002-06-01

Hämoglobin-A1c (HbA1c) ist ein Hämoglobin (Hb)-Subtypus, der durch nicht-enzymatische Glykierung des N-terminalen Valinrestes der Hämoglobin-beta-Kette entsteht. Das gemessene Verhältnis von HbA1c zum Gesamt-Hämoglobin (5-20 % bei Diabetikern) repräsentiert den Mittelwert der Blutglucosekonzentration über einen zweimonatigen Zeitraum und stellt zur Beurteilung der diabetischen Stoffwechsellage eine Ergänzung zur Akutkontrolle der Glukosekonzentration dar. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen amperometrischen Biosensor für die Bestimmung des medizinisch relevanten Parameters HbA1c zu entwickeln. Durch Selektion geeigneter Bioerkennungselemente und deren Immobilisierung unter Erhalt der Bindungsfunktion für die Zielmoleküle Hämoglobin bzw. HbA1c wurden spezifische, hochaffine und regenerationsstabile Sensoroberflächen geschaffen. Für die Entwicklung des HbA1c-Biosensors wurden zwei Konzepte - Enzymsensor und Immunosensor - miteinander verglichen. Die enzymatische Umsetzung von HbA1c erfolgte mit der Fructosylamin Oxidase (FAO) aus Pichia pastoris N 1-1 unter Freisetzung von H2O2, welches sowohl optisch über eine Indikatorreaktion als auch elektrochemisch nach Einschluss der FAO in PVA-SbQ und Fixierung des Immobilisats vor einer H2O2-Elektrode nachgewiesen wurde. Die Kalibration des Enzymsensors mit der HbA1c-Modellsubstanz Fructosyl-Valin ergab Nachweisgrenzen, die ausserhalb des physiologisch relevanten HbA1c-Konzentrationsbereich lagen. Aus der Umsetzung von glykierten Peptiden mit einer nicht HbA1c analogen Aminosäurensequenz, z.B. Fructosyl-Valin-Glycin wurde zudem eine geringe HbA1c-Spezifität abgeleitet. Für den Immunosensor wurden zwei heterogene Immunoassay-Formate unter Verwendung von hochaffinen und spezifischen Antikörpern in Kombination mit Glucose Oxidase (GOD) als Markerenzym zum Nachweis von HbA1c untersucht. Beim indirekt-kompetitiven Immunoassay wurde anstelle des kompletten HbA1c-Moleküls das glykierte Pentapeptid

FORS am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte

NASA Astrophysics Data System (ADS)

1998-09-01

des ersten Lichts" von FORS1 (15. September 1998) gewonnen wurde. PR Photo 37b/98 zeigt einen Himmelsausschnitt in der Nähe des Quasars PB5763, in dem auch ein ungewöhnlicher, sehr weit entfernter Haufen von Galaxien zu sehen ist. Er besteht aus einer großen Zahl lichtschwacher Galaxien, die bisher noch nicht eingehend untersucht wurden. Dieser Haufen ist ein gutes Beispiel für die Art von Objekten, auf die viel Beobachtungszeit mit FORS verwendet werden wird, sobald der reguläre Beobachtungsbetrieb begonnen hat. Eine Vergrößerung des gleichen Feldes ist in PR Photo 37c/98 wiedergegeben. Sie zeigt die einzelnen Mitglieder dieses Galaxienhaufens im Detail. Man beachte besonders die interessante spindelförmige Galaxie, die anscheinend einen äquatorialen Ring aufweist. Neben einer schönen Spiralgalaxie sind auch noch viele weitere lichtschwache Galaxien zu erkennen. Sie sind entweder Zwerggalaxien und Mitglieder des Haufens oder befinden sich sehr viel weiter entfernt im Hintergrund des Haufens. Technische Informationen : PR Photos 37b/98 (als Negativ reproduziert) und 37c/98 (Positiv) stammen von einer Aufnahme, die bei 0.8 Bogensekunden Seeing durch ein I-Filter (nahes Infrarot, 800nm) gewonnen wurde. Die Belichtungszeit betrug 5 Minuten, und es wurde eine Flatfield-Korrektur durchgeführt. Das gezeigte Feld ist 6.8 x 6.8 Bogenminuten bzw. 2.5 x 2.3 Bogenminuten groß. Norden ist links oben, Osten links unten. Spiralgalaxie NGC 1232 ESO PR Photo 37d/98 ESO PR Photo 37d/98 [Preview - JPEG: 800 x 912 pix - 760k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3420 pix - 5.7Mb] Ein Farbbild der Spiralgalaxie NGC 1232, aufgenommen am 21. September 1998. ESO PR Photo 37e/98 ESO PR Photo 37e/98 [Preview - JPEG: 800 x 961 pix - 480k] [High-Res - JPEG: 3000 x 3602 pix - 3.5Mb] Vergrößerung des Zentrums von PR Photo 37d/98. Dieses spektakuläre Bild der großen Spiralgalaxie NGC 1232 (Photo 37d/98) wurde am 21. September 1998 unter guten Beobachtungsbedingungen erhalten. Es wurde aus drei

Variabilität des Reviergesangs des Buchfinken (Fringilla coelebs) zur Raum-Zeit-Beschreibung von Metapopulationen

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Nolte, Björn

2003-10-01

Der Buchfinkengesang wurde in Potsdam in zwei Hauptpopulationen über drei Jahre aufgenommen. Jedes Individuum wurde eindeutig am individuellen Strophentypenrepertoire identifiziert. Ein weiterer Punkt der die individuelle Wiedererkennung bestätigt ist die hohe Standorttreue der adulten Männchen. Die beschriebene Methode eignet sich für die Untersuchung von gesamten Populationen, um den Wandel des Gesangs von Populationen in Raum und Zeit zu beschreiben. Die Haupterkenntnisse der Arbeit sind: - Die Gesamtanzahl der Grundstrophentypen innerhalb einer Population bleibt über Jahre konstant. - Die relative Häufigkeit jedes einzelnen Strophentyps variiert von Jahr zu Jahr und von Population zu Population. - Gesangslernen erfolgt exakt mit einem Korrektheitsgrad von mindestens 96%. - Das Song-Sharing ist innerhalb der Population hoch. Die diskutierten Mechanismen für das Song-Sharing sind: Die Lebenserwartung, das Zugverhalten, das Lernverhalten, die Etabliertheit von Strophentypen, Weibchenpräferenzen und die Reaktionen der territorialen Männchen. - Weiterhin wurde ein Modell zur kulturellen Evolution des Buchfinkengesangs programmiert, um die Rolle der Einflussfaktoren, wie Fehlerquote, Abwanderungsrate und Laufzeit zu ermitteln. Der Wandel des Dialektes erfolgt graduell in Raum und Zeit. Daher sind keine scharfen Dialektgrenzen anzutreffen. Trotz dieser Tatsache markieren die etablierten Strophentypen die Population. 50 % der Juvenilen siedeln am Geburtsort, auf diese Weise bleibt der Dialekt erhalten und Inzest wird vermieden. -Analysiert man das Repertoire benachbarten Männchen bei isolierten Alleen, so entspricht die Gesangsangleichung in etwa dem Zufall. -Intraindividuelle Vergleiche der quantitativen Parameter des jeweiligen Strophentyps wurden saisonal und annuell durchgeführt. Saisonal konnten für einen Strophentyp ein Trend ermittelt werden. Bei jährlichen Vergleichen konnten intraindividuell ausschließlich nicht signifikante Ergebnisse ermittelt

Miocene climate as recorded on slope carbonates : examples from Malta (Central Mediterranean) and Northeastern Australia (Marion Plateau, ODP LEG 194)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

John, Cédric Michaël

2003-08-01

land mass (Malta) and the absence of a barrier to shelter from the effects of open ocean (Marion Plateau). Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden die Hangkarbonate von zwei miozänen heterozoischen Karbonatsystemen näher untersucht: die Malta Inselgruppe (zentrales Mittelmeer) und das Marion Plateau (Nordost Australien, ODP Leg 194). Die Auswirkungen der mittelmiozänen Abkühlung (Mi3), die auf 13.6 Ma datiert wird und starken Einfluß auf die Sauerstoffisotopenkurve hatte, in den oben genannten Flachwassersystemen stellten das Ziel dieser Arbeit dar. Dieses Abkühlungsereignis beeinflußte außerdem sehr stark die ozeanographischen und klimatischen Muster, die im weiteren Verlauf zum modernen Eishausklima führten. So steht insbesondere die Vereisung von Ostantarktika mit diesem Ereignis in Verbindung. Diese Arbeit untersucht den Einfluß dieses Ereignisses auf Flachwassersysteme, um vorliegende Untersuchungen in Tiefwassersystemen zu ergänzen und so zum globalen Verständnis des miozänen Klimawechsels beizutragen. Die Profile auf der Maltainselgruppe wurden mit Hilfe von Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopen Auswertungen im Gesamtgestein, Gesamtgesteinmineralogie, Tonmineralanalyse und organischer Geochemie untersucht. Durch einen Wechsel von karbonatischeren zu tonigeren Sedimenten beeinflußte das mittelmiozäne Abkühlungsereignis die Sedimentation in diesem Gebiet sehr stark. Weiterhin wurde beobachtet, daß jede Phase der antarktischen Vereisung, nicht nur das mittelmiozäne Hauptereignis, zu einem erhöhten terrigenen Eintrag in den Hangsedimenten der Maltainselgruppe führte. Akkumulationsraten zeigen, daß dieser erhöhte terrigene Eintrag den einzelnen Vereisungsperioden zusammenhängt und die karbonatischen Sedimente durch tonreiche Sedimente “verunreinigt” wurden. Das daraufhin entwickelte Modell erklärt diesen erhöhten terrigenen Eintrag mit einer nordwärtigen Verlagerung der innertropischen Konvergenzzone durch die Bildung von kalten

Untersuchungen zur Entwicklung von Satellitengalaxien

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Seidel, Björn

2002-01-01

Apogalaktikum statt. (4) Die Geschwindigkeitsdispersionen der Komponenten im Kern sind im PG entlang der Sichtlinie kurzzeitig stark erhöht, sie fallen ebenso wie die Dichten und deren Verhältnis mit jedem PG stufenförmig ab; einiges davon sind nur Projektionseffekte. (5) Der radiale Verlauf der Geschwindigkeitsdispersion ist vom Bahnort abhängig er wurde genau untersucht. (6) Der Satellit zerfällt über einen Kreislauf aus Massenverlust, flacher werdendem Potential und kleiner werdendem Gezeitenradius. Equilibrium models of one- and two-component satellite galaxies are created. The tidal influence of the Milky Way, which is modeled as a rigid external potential, is examined. A first set of simulations adopting originally spherically-symmetric, one-component satellites show that after elliptical deformation, a bar and tails of unequal length arise which change their morphology cyclically. By considering comparative simulations, the following phenomena are discovered: (1) High-density regions in the tails, (2) low-density zones around the core or bar, (3) an often concealed bar. The overall morphology as function of time is analysed. The particles are lost from the core via the bar and move along certain morphologically characteristic structures into the tails. After deducing general quantities of the multi-component King model, three stable standard models of two-component satellite galaxies with different distributions of dark and visible matter are found. These models have a mass ratio of 1:10 for baryonic to dark matter. Without restriction to the universality of the results, the Large Magellanic Cloud was taken as basic prototype for these models. To choose the proper orbits, the tidal radius of the three-component model of the potential of the Galaxy is calculated both analytically and numerically. Then the simulations are analysed with the different behaviour of the components being the main focus of interest. Main results: (1) It is possible to detach a large

A new approach to the study of therapeutic work in the transference.

PubMed

Pessier, J; Stuart, J

2000-02-01

This article proposes a new method for evaluating the effects of therapist and patient work in the transference. Work in the transference is often difficult for the patient, and may show a characteristic pattern of lag between a transference interpretation and its therapeutic effect. To account for this lag, we assessed patient responses to interpretations over the course of entire sessions. The narratives patients told about others, or Relationship Episodes (REs), were used as units of study. In a sample of three consecutive sessions taken from each of three psychodynamic cases, we identified several instances when transference work appeared to have an initial inhibitory effect, but facilitated progress over the course of the entire session. We recommend that to examine the effects of interpretations future studies use longer, more clinically meaningful segments of patient speech than have been used in the past. Dieser Beitrag propagiert eine neue Methode zur Evaluierung der Effekte von Übertragungsarbeit durch Therapeut und Patient. Arbeit in der Übertragung ist für den Patienten oftmals schwierig und zeigt häufig eine charakteristisches Muster von zeitlichen Verzögerungen bzgl. Übertragungsdeutungen und deren therapeutischen Effekten. Um diese zeitliche Verzögerung zu erklären, untersuchten wir die Reaktionen von Patienten auf derartige Deutungen im Verlauf ganzer Sitzungen. Narrative, in denen die Patienten über andere berichteten, also Beziehungsepisoden, dienten in dieser Studie als Einheit. In einter Stichprobe dreier aufeinanderfolgender Sitzugnen, die sich auf drei Fälle bezogen, identifizierten wir verschiedene Umstände, unter denen Übertragungsarbeit anfänglich einen hemmenden Affekt zu haben schien, letztlich aber den Gesamtverlauf der Sitzung günstig beeinflussten. Wir empfehlen, in Zukunft die Effekte von Übertragungsdeutungen auf der Basis längerer, klinische sinnvoller Segmente von Patientenäußerungen zu untersuchen als dies in der

Wirkungen biogener Amine auf die Erregungs-Sekretions-Kopplung in der Speicheldrüse von Periplaneta americana (L.)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Rietdorf, Katja

2003-07-01

In der vorliegenden Arbeit habe ich wichtige Teilmechanismen der Erregungs-Sekretionskopplung in der Speicheldrüse der Schabe Periplaneta americana (L.) untersucht. Die Speicheldrüse ist von dopaminergen und serotonergen Fasern innerviert (Baumann et al., 2002). Beide Transmitter stimulieren eine unterschiedliche Reaktion der Drüse: Dopamin (DA) stimuliert die P-Zellen der Acini und die Ausführgangzellen, während Serotonin (5-HT) die P- und C-Zellen der Acini stimuliert, nicht jedoch die Ausführgangzellen. Der Endspeichel ist nach einer DA-Stimulierung proteinfrei. Dagegen enthält er nach einer 5-HT-Stimulierung Proteine, die von den C-Zellen sezerniert werden (Just & Walz, 1996). Im ersten Teil meiner Arbeit habe ich mittels Kapillarelektrophoretischer Analyse (CE-Analyse) die Elektrolytkonzentrationen im Endspeichel untersucht sowie die Raten der Flüssigkeitssekretion gemessen. Damit wollte ich klären, welche Transporter an der Sekretion des Primärspeichels und an dessen Modifikation beteiligt sind. Ausserdem wollte ich die Rolle der transportaktiven Epithelzellen der Ausführgänge für die Modifikation des Primärspeichels untersuchen. Dafür habe ich einen Vergleich der Elektrolytkonzentrationen im DA- und 5-HT-stimulierten Endspeichel durchgeführt. Der Elektrolytgehalt des DA- und 5-HT-stimulierten Endspeichels unterscheidet sich nicht signifikant voneinander. Er ist nach beiden Stimulierungen hypoosmotisch zum verwendeten Ringer. Die Ausführgangzellen werden durch DA stimuliert und modifizieren den Primärspeichel durch eine netto-Ionenreabsorption. Meine Versuche zeigen jedoch, dass auch die während einer 5-HT-Stimulierung der Drüse unstimulierten Ausführgangzellen den Primärspeichel modifizieren. In einer nachfolgenden Versuchsreihe habe ich den Einfluss von Ouabain, einem Hemmstoff der Na+-K+-ATPase, und Bumetanid, einem Hemmstoff des NKCC, auf die Raten der Flüssigkeitssekretion sowie den Elektrolytgehalt des Endspeichels untersucht. Ich

Large-scale hydrological modelling in the semi-arid north-east of Brazil

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Güntner, Andreas

2002-07-01

zeitlichen Disaggregierung von Niederschlagszeitreihen, das in dieser Arbeit speziell für tropische konvektive Niederschlagseigenschaften angepasst wird, wird zur Erzeugung höher aufgelöster Niederschlagsdaten verwendet. Alle Modellparameter von Wasa können von physiographischen Gebietsinformationen abgeleitet werden, sodass eine Modellkalibrierung primär nicht erforderlich ist. Die Modellanwendung von Wasa für historische Zeitreihen ergibt im Allgemeinen eine gute Übereinstimmung der Simulationsergebnisse für Abfluss und Stauseespeichervolumen mit Beobachtungsdaten in unterschiedlich großen Einzugsgebieten. Die mittlere Wasserbilanz sowie die hohe monatliche und jährliche Variabilität wird vom Modell angemessen wiedergegeben. Die Grenzen der Anwendbarkeit des Modell-konzepts zeigen sich am deutlichsten in Teilgebieten mit Abflusskomponenten aus tieferen Grundwasserleitern, deren Dynamik ohne Kalibrierung nicht zufriedenstellend abgebildet werden kann. Die Modellanwendungen zeigen weiterhin: (1) Laterale Prozesse der Umverteilung von Bodenfeuchte und Abfluss auf der Hangskala, vor allem die Wiederversickerung von Oberflächenabfluss, führen auf der Skala von Einzugsgebieten zu deutlich kleineren Abflussvolumen als die einfache Summe der Abflüsse der Teilflächen. Diese Prozesse sollten daher auch in großskaligen Modellen abgebildet werden. Die unterschiedliche Ausprägung dieser Prozesse für unterschiedliche Bedingungen zeigt sich an Hand einer prozentual größeren Verringerung der Abflussvolumen in trockenen im Vergleich zu feuchten Jahren. (2) Die Niederschlagseigenschaften haben einen sehr großen Einfluss auf die hydrologische Reaktion in semiariden Gebieten. Insbesondere die durch die grobe zeitliche Auflösung des Modells und durch Interpolationseffekte unterschätzten Niederschlagsintensitäten in den Eingangsdaten und die daraus folgende Unterschätzung von Abflussvolumen müssen im Modell kompensiert werden. Ein Skalierungsfaktor in der

Effekt einer ad libitum verzehrten fettreduzierten Kost, reich an Obst, Gemüse und Milchprodukten auf den Blutdruck bei Borderline-Hypertonikern

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Möseneder, Jutta M.

2002-01-01

In der randomisierten, multizentrischen DASH-Studie (Dietary Approaches to Stop Hy-pertension), die unter kontrollierten Bedingungen stattfand, führte eine fettreduzierte Mischkost, reich an Obst, Gemüse und Milchprodukten, bei Borderline-Hypertonikern zu einer signifikanten Blutdrucksenkung. Während der Studienphase wurden Körpermasse, Natrium-Aufnahme sowie Alkoholzufuhr aufgrund der bekannten Einflussnahme auf den Blutdruck konstant gehalten. In der eigenen Pilot-Studie sollte untersucht werden, ob das Ergebnis der DASH-Studie (i) mit deutschen Hypertonikern und (ii) unter habituellen Ernährungs- und Lebensbedingungen mit regelmäßig durchgeführter Ernährungsberatung und ad libitum Verzehr anstelle des streng kontrollierten Studienansatzes bestätigt werden kann. Eine Konstanz der Körpermasse, der Natrium-Urinausscheidung (unter diesem Studienansatz valider als die Aufnahme) und des Alkoholkonsums wurde vorausgesetzt. Die Studienpopulation setzte sich aus 53 übergewichtigen Probanden mit einer nicht medikamentös therapierten Borderline-Hypertonie und ohne Stoffwechselerkrankungen zusammen. Die Studienteilnehmer wurden randomisiert entweder der Idealgruppe mit einer fettarmen Kost reich an Milchprodukten, Obst und Gemüse (ähnlich der DASH-Idealgruppe) oder der Kontrollgruppe mit habitueller Ernährungsweise zugeteilt. Über einen Zeitraum von fünf Wochen wurde den Probanden etwa 50% ihres täglichen Lebensmittelbedarfes entsprechend ihrer Gruppenzugehörigkeit kostenfrei zur Verfügung gestellt. Gelegenheitsblutdruckmessungen und 24h-Blutdruckmessungen, Ernährungs- und Aktivitätsprotokolle, Blut- und Urinproben sowie anthropometrische Messungen wurden vor, während und fünf Wochen nach der Interventionsphase durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass in der Idealgruppe keine signifikante Blutdrucksenkung beobachtet werden konnte. Dies lässt sich durch die Tatsache erklären, dass die Lebens-mittel- und Nährstoffaufnahme der deutschen

Vergleich von rekombinanten Vaccinia- und DNA-Vektoren zur Tumorimmuntherapie im C57BL/6-Mausmodell

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Johnen, Heiko

2002-10-01

In der vorliegenden Arbeit wurden Tumorimpfstoffe auf der Basis des Plasmid-Vektors pCI, modified vaccinia virus Ankara (MVA) und MVA-infizierten dendritischen Zellen entwickelt und durch Sequenzierung, Western blotting und durchflußzytometrische Analyse überprüft. Die in vivo Wirksamkeit der Vakzinen wurde in verschiedenen Tumormodellen in C57BL/6 Mäusen verglichen. Die auf dem eukaryotischen Expressionsvektor pCI basierende DNA-Vakzinierung induzierte einen sehr wirksamen, antigenspezifischen und langfristigen Schutz vor Muzin, CEA oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Eine MVA-Vakzinierung bietet in den in dieser Arbeit durchgeführten Tumormodellen keinen signifikanten Schutz vor Muzin oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Sowohl humane, als auch murine in vitro generierte dendritische Zellen lassen sich mit MVA – im Vergleich zu anderen viralen Vektoren – sehr gut infizieren. Die Expressionsrate der eingefügten Gene ist aber gering im Vergleich zur Expression in permissiven Wirtszellen des Virus (embryonale Hühnerfibroblasten). Es konnte gezeigt werden, daß eine MVA-Infektion dendritischer Zellen ähnliche Auswirkungen auf den Reifezustand humaner und muriner dendritischer Zellen hat, wie eine Infektion mit replikationskompetenten Vakzinia-Stämmen, und außerdem die Hochregulation von CD40 während der terminalen Reifung von murinen dendritischen Zellen inhibiert wird. Die während der langfristigen in vitro Kultur auf CEF-Zellen entstandenen Deletionen im MVA Genom führten zu einer starken Attenuierung und dem Verlust einiger Gene, die immunmodulatorische Proteine kodieren, jedoch nicht zu einer Verminderung des zytopathischen Effekts in dendritischen Zellen. Die geringe Expressionsrate und die beobachtete Inhibition der Expression kostimulatorischer Moleküle auf dendritischen Zellen kann für eine wenig effektive Induktion einer Immunantwort in MVA vakzinierten Tieren durch cross priming oder die direkte Infektion

Modellierung des Einflusses der Landnutzung auf die Hochwasserentstehung in der Mesoskala

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Niehoff, Daniel

2001-10-01

heterogene Erscheinungsbild bebauter Flächen mit einer Mischung aus versiegelten Bereichen und Freiflächen wird berücksichtigt, indem jede Teilfläche je nach Versiegelungsgrad in einen unversiegelten Bereich und einen versiegelten Bereich mit Anschluss an die Kanalisation aufgeteilt wird. (4) Dezentraler Rückhalt von Niederschlagswasser kann sowohl für natürliche Mulden als auch für gezielt angelegte Versickerungsmulden mit definierten Infiltrationsbedingungen simuliert werden. Das erweiterte Modell wird exemplarisch auf drei mesoskalige Teileinzugsgebiete des Rheins angewandt. Diese drei Gebiete mit einer Fläche von zwischen 100 und 500 km² wurden im Hinblick darauf ausgewählt, dass jeweils eine der drei Hauptlandnutzungskategorien Bebauung, landwirtschaftliche Nutzung oder Wald dominiert. Für die drei Untersuchungsgebiete sind räumlich explizite Landnutzungs- und Landbedeckungsszenarien entworfen worden, deren Einfluss auf die Hochwasserentstehung mit Hilfe des erweiterten hydrologischen Modells simuliert wird. Im Einzelnen werden die Auswirkungen von Verstädterung, Maßnahmen zur Niederschlagsversickerung in Siedlungsgebieten, Stilllegung agrarisch genutzter Flächen, veränderter landwirtschaftlicher Bodenbearbeitung, Aufforstung sowie von Sturmschäden in Wäldern untersucht. Diese Eingriffe beeinflussen die Interzeption von Niederschlag, dessen Infiltration, die oberflächennahen unterirdischen Fließprozesse sowie, zum Beispiel im Fall der Kanalisation, auch die Abflusskonzentration. Die hydrologischen Simulationen demonstrieren, dass die Versiegelung einer Fläche den massivsten Eingriff in die natürlichen Verhältnisse darstellt und deshalb die stärksten (negativen) Veränderungen der Hochwassersituation hervorbringt. Außerdem wird deutlich, dass eine bloße Änderung des Interzeptionsvermögens zu keinen wesentlichen Veränderungen führt, da die Speicherkapazität der Pflanzenoberflächen im Verhältnis zum Volumen hochwasserausl

Cholecystokinin like immunoreactivity in the brains of young Meishan and Duroc pigs(4).

PubMed

Elmquist, J K; Ross, L R; Hsu, W; Rothschild, M F; Jacobson, C D

1993-01-12

zwischen Tag 1 und 20. Zwischen Rassen waren keine statistisch signifikanten Unterschiede in CCK-IR. Unsere Ergebnisse zeigen einen Anstieg in CCK-IR in Gehirnregionen, die bei Futteraufnahme involviert sind, und könnten der Fähigkeit junger Schweine zur Assimilation von Nährstoffen aus festen Rationen parallel sein. RÉSUMÉ: Immunoréactivité de type cholécyctokinine dans le cerveau de jeunes porcs Meishan et Duroc La cholécystokinine (CCK) est peptide présent à la fois dans le tractus gastro-intestinal et le cerveau. Son influence sur le contrôle de la consommation alimentaire a été mise en évidence dans plusieurs espèces d'animaux dont le porc. Les races porcines chinoises comme la Meishan présentent une faible croissance et un dépôt de gras important. Cette étude décrit les concentrations régionales des composés présentant une réactivité immunologique similaire à la cholécystokinine (CCK-IR), déterminés par dosage radio-immunologique, dans le cerveau de porcelets Duroc et Meishan. Des cerveaux de porcelets de chacune des deux races ont été examinés à 1, 10 et 20 jours après la naissance. La CCK-IR augmente avec l'âge dans les trois zones du cerveau examinées (cortex, moelle et hypothalamus). Les concentrations corticales augmentent significativement etre 1 et 10 jours d'â ainsi qu'entre 10 et 20 jours d'âge. Les concentrations dans l'hypothalamus et la moelle croissent significativement entre 1 et 20 jours d'âge. Les différences de CCK-IR entre races ne sont statistiquement significatives pour aucun des trois âges étudiés. Nos résultats montrent qu'un accroissement de CCK-IR dans les régions du cerveau impliquées dans le contrôle de la consommation alimentaire peutètre mis en parallèle avec la capacité de porcelets à assimiler les éléments nutritifs d'un régime alimentaire solide. RESUMEN: Immunoreactividad similar a la de la colecistoquinina en los cerebros de lechones jovenes Meishan y Duroc La colecistoquinina

Efficiency of selection methods for increased ratio of pupal-larval to adult-larval weight gains in Tribolium.

PubMed

Campo, J L; Cobos, P

1994-01-12

Tribolium. In den jeweils drei Versuchsserien zur Erhöhung des Quotienten (Gewicht von Puppe-Larve/Gewicht von Käfer-Larve) wurden vier Versuchsreihen von Tribolium castaneum untersucht: die Versuchsreihe PL wurde gewählt um die Differenz (Puppengewicht-Larvengewicht) zu erhöhen, die Versuchsreihe AL wurde gewählt um die Differenz (Käfergewicht-Larvengewicht) zu reduzieren, die Versuchsreihe R wurde direkt für den Koeffizienten gewählt und die Auswahl der Versuchsreihe I erfolgte über einen linearen Index, errechnet aus dem Gewicht von Larven, Puppen und Käfern über vier Generationen. Der lineare Index wurde berechnet aus den Gewichten von (m(2) -m(3) ), (m(3) -m(1) ) bzw. (m(1) -m(2) ), wobei m(1) , m(2) und m(3) die Mittelwerte für das Gewicht von Larven, Puppen bzw. Käfern sind. Die Auswahl zur Erhöhung des Quotienten ist eine Methode zur Maximierung des Durchschnittsgewichtsverhältnisses Käfer/Larve, sowie eine antagonische Auswahlform zur Erhöhung der Gewichtszunahme während einer bestimmten Wachstumsperiode im Vergleich zur Gewichtszunahme während einer anderen Wachstumsperiode. Das Selektionsverhältnis belief sich auf 20%. Die beim Quotienten beobachtete Antwort wies bedeutende Unterschiede zwischen Versuchsreihen auf (p < 0.01), wobei die höchsten Antworten bei den Versuchsreihen I und AL beobachtet wurden. Versuchsreihe R war am wenigsten effektiv, während Versuchsreihe PL nicht geeignet schien, das Auswahlziel zu verbessern. Die bei Nenner und Zähler beobachteten Antworten waren positiv bei der Versuchsreihe PL und negativ bei den anderen drei Versuchsreihen. Die Ergebnisse für diesen Quotient größer als 1 wurden mit denen anderer Versuche für Quotienten kleiner als 1 verglichen, bei denen die Auswahl zur Erhöhung des Zählers die effizienteste Alternative zum Auswahlindex ist. RESUMEN: Eficiencia de métodos de selección para incrementar el cociente entre la ganancia en peso de pupa-peso de larva y la ganancia en peso de adulto

Change in genetic correlation due to selection using animal model evaluation.

PubMed

Strandén, I; Mäntysaari, E A; Mäki-Tanila, A

1993-01-12

Monte Carlo simulation and analytical calculations were used to study the effect of selection on genetic correlation between two traits. The simulated breeding program was based on a closed adult multiple ovulation and embryo transfer nucleus breeding scheme. Selection was on an index calculated using multi-trait animal model (AM). Analytical formulae applicable to any evaluation method were derived to predict change in genetic (co)variance due to selection under multi-trait selection using different evaluation methods. Two formulae were investigated, one assuming phenotypic selection and the other based on a recursive two-generation AM selection index. The recursive AM method approximated information due to relatives by a relationship matrix of two generations. Genetic correlation after selection was compared under different levels of initial genetic and environmental correlations with two different selection criteria. Changes in genetic correlation were similar in simulation and analytical predictions. After one round of selection the recursive AM method and the simulation gave similar predictions while the phenotypic selection predicted usually more change in genetic correlation. After several rounds of selection both analytical formulae predicted more change in genetic correlation than the simulation. ZUSAMMENFASSUNG: Änderung der genetischen Korrelation bei Selektion mit einem Tiermodell Der Selektionseffekt auf die genetische Korrelation zwischen zwei Merkmalen wurde mit Hilfe von Monte Carlo-Simulation und analytischen Berechnungen untersucht. Ein geschlossener Adulter - MOET (Multiple Ovulation and Embryo Transfer) Zuchtplan wurde simuliert. Die Selektion gründete sich auf einen Index, der die Zuchtwertschätzung des Mehrmerkmals-Tiermodells benutzte. Analytische Formeln für die Voraussage der Änderung der genetischen (Ko)varianz unter multivariate Selektion für verschiedene Zuchtwertschätzungsmethode wurden deduziert. Zwei Formeln wurden studiert

Electron acceleration at localized wave structures in the solar corona (German Title: Elektronenbeschleunigung an lokalen Wellenstrukturen in der Sonnenkorona)

NASA Astrophysics Data System (ADS)

Miteva, Rositsa Stoycheva

2007-07-01

in the electric and magnetic wave field within just several whistler periods. While gaining energy from the whistler wave field, the electrons reach the shock front and, subsequently, a major part of them are reflected back into the upstream region, since the shock accompanied with a jump of the magnetic field acts as a magnetic mirror. Co-moving with the whistlers now, the reflected electrons are out of resonance and hence can propagate undisturbed into the far upstream region, where they are detected in terms of type II metric radio bursts. In summary, the kinetic energy of protons is transfered into electrons by the action of localized wave structures in both cases, i.e., at jets outflowing from the magnetic reconnection site and at shock waves in the corona. Die Sonne ist ein aktiver Stern, was sich nicht nur in den allseits bekannten Sonnenflecken, sondern auch in Flares manifestiert. Während Flares wird eine große Menge gespeicherter, magnetischer Energie in einer kurzen Zeit von einigen Sekunden bis zu wenigen Stunden in der Sonnenkorona freigesetzt. Dabei werden u.a. energiereiche Elektronen erzeugt, die ihrerseits nichtthermische Radio- und Röntgenstrahlung, wie sie z.B. am Observatorium für solare Radioastronomie des Astrophysikalischen Instituts Potsdam (AIP) in Tremsdorf und durch den NASA-Satelliten RHESSI beobachtet werden, erzeugen. Da diese Elektronen einen beträchtlichen Anteil der beim Flare freigesetzten Energie tragen, ist die Frage, wie Elektronen in kurzer Zeit auf hohe Energien in der Sonnenkorona beschleunigt werden, von generellem astrophysikalischen Interesse, da solche Prozesse auch in anderen Sternatmosphären und kosmischen Objekten, wie z.B. Supernova-Überresten, stattfinden. In der vorliegenden Dissertation wird die Elektronenbeschleunigung an lokalen Wellenstrukturen im Plasma der Sonnenkorona untersucht. Solche Wellen treten in der Umgebung der magnetischen Rekonnektion, die als ein wichtiger Auslöser von Flares angesehen wird

The effects of topical mesenchymal stem cell transplantation in canine experimental cutaneous wounds

PubMed Central

Kim, Ju-Won; Lee, Jong-Hwan; Lyoo, Young S; Jung, Dong-In; Park, Hee-Myung

2013-01-01

modulación de la expresión de mRNA de diversos factores relacionados con la cicatrización de heridas. Zusammenfassung Hintergrund Adulte Stammzellen sind für ihre biotechnologische Verwendung bei der Wiederherstellung von Geweben bereits weit reichend erforscht. Wir haben die klinische Bedeutung und Sicherheit der Applikation von kultivierten allogenen mesenchymalen Stammzellen (MSCs) aus dem Knochenmark zur Behandlung von Hautwunden in einem caninen Modell evaluiert. Hypothese Die topische allogene MSC Transplantation kann den Wundverschluss experimenteller Hautwunden (Brandwunden Grad III) beschleunigen und die lokale Entzündung mildern. Tiere Erwachsene gesunde Beagles (n=10; 3-6 Jahre alt; 7,2-13,1kg) wurden in der Studie verwendet. Methoden Es wurden Hautwunden 3. Grades am Rücken der gesunden Beagles verursacht und allogene MSCs intradermal injiziert. Die Schnelligkeit des Wundverschlusses und das Ausmaß der Kollagenproduktion wurden histologisch mittels Hämatoxylin und Eosin Färbung und Trichromfärbung untersucht. Das Ausmaß der zellulären Proliferation und der Angiogenese wurde mittels Immunzytochemie unter Verwendung von Proliferating-Cell-Nuclear-Antigen, Vimentin und Alpha Smooth Muscle Actin-spezifischen Antikörpern evaluiert. Die lokale Exprimierung von mRNA von Interleukin-2, Interferon-γ, Basic Fibroblasten Wachstumsfaktor und Matrix Metalloproteinase-2 wurde mittels RT PCR evaluiert. Ergebnisse Im Vergleich zu den Wunden, die nur mit dem Trägermedium behandelt worden waren, zeigten die mit MSC-behandelten Wunden einen rascheren Verschluss und eine erhöhte Kollagensynthese, zelluläre Proliferation und Angiogenese. Darüber hinaus zeigten MSC-behandelte Wunden eine verminderte Exprimierung pro-entzündlicher Zytokine (Interleukin-2 und Interferon-γ) und Wundheilungsfaktoren (Basic Fibroblasten Wachstumsfaktor und Matrix Metalloproteinase-2). Schlussfolgerung und klinische Bedeutung Die topische Transplantation von MSCs resultiert in