Patterns of functional enzyme activity in fungus farming ambrosia beetles

Introduction In wood-dwelling fungus-farming weevils, the so-called ambrosia beetles (Curculionidae: Scolytinae and Platypodinae), wood in the excavated tunnels is used as a medium for cultivating fungi by the combined action of digging larvae (which create more space for the fungi to grow) and of adults sowing and pruning the fungus. The beetles are obligately dependent on the fungus that provides essential vitamins, amino acids and sterols. However, to what extent microbial enzymes support fungus farming in ambrosia beetles is unknown. Here we measure (i) 13 plant cell-wall degrading enzymes in the fungus garden microbial consortium of the ambrosia beetle Xyleborinus saxesenii, including its primary fungal symbionts, in three compartments of laboratory maintained nests, at different time points after gallery foundation and (ii) four specific enzymes that may be either insect or microbially derived in X. saxesenii adult and larval individuals. Results We discovered that the activity of cellulases in ambrosia fungus gardens is relatively small compared to the activities of other cellulolytic enzymes. Enzyme activity in all compartments of the garden was mainly directed towards hemicellulose carbohydrates such as xylan, glucomannan and callose. Hemicellulolytic enzyme activity within the brood chamber increased with gallery age, whereas irrespective of the age of the gallery, the highest overall enzyme activity were detected in the gallery dump material expelled by the beetles. Interestingly endo-β-1,3(4)-glucanase activity capable of callose degradation was identified in whole-body extracts of both larvae and adult X. saxesenii, whereas endo-β-1,4-xylanase activity was exclusively detected in larvae. Conclusion Similar to closely related fungi associated with bark beetles in phloem, the microbial symbionts of ambrosia beetles hardly degrade cellulose. Instead, their enzyme activity is directed mainly towards comparatively more easily accessible hemicellulose components of the ray-parenchyma cells in the wood xylem. Furthermore, the detection of xylanolytic enzymes exclusively in larvae (which feed on fungus colonized wood) and not in adults (which feed only on fungi) indicates that only larvae (pre-) digest plant cell wall structures. This implies that in X. saxesenii and likely also in many other ambrosia beetles, adults and larvae do not compete for the same food within their nests - in contrast, larvae increase colony fitness by facilitating enzymatic wood degradation and fungus cultivation.

Percutaneous endoscopic gastrostomy in children on peritoneal dialysis

OBJECTIVE: Insertion of percutaneous endoscopic gastrostomies (PEG) in patients on chronic peritoneal dialysis (PD) has been reported to be contraindicated due to an increased risk of morbidity and mortality. However, no systematic survey on this topic has yet been published. DESIGN: Retrospective multicenter study. SETTING: 23 pediatric dialysis units associated with the working group Arbeitsgemeinschaft für Pädiatrische Nephrologie (APN). DATA SOURCE: A structured questionnaire on clinical details of PD patients who had undergone PEG insertion or open gastrostomy (OG) since 1994 was distributed to all pediatric dialysis units of the APN. RESULTS: 27 PD patients (20 males) from 12 centers in whom PEG insertion was performed after Tenckhoff catheter introduction were evaluated. Age at intervention ranged from 0.25 to 10.9 years (median 1.3 years). Most patients were malnourished, with standard deviation score (SDS) for body weight between -4.2 and -0.6 (median -2.2). Major complications were early peritonitis < 7 days after PEG in 10/27 (37%) patients, episodes of fungal peritonitis in 7/27 (26%) patients, 4 cessations of PD and change to hemodialysis, and 2 associated deaths. However, in 14 patients, no such problems were encountered and, in 4 patients, early peritonitis effectively treated with intraperitoneal antibiotics was the only major complication. Thus, in 18/27 (67%) patients, PD was successfully reinitiated shortly after PEG insertion. Among all participating centers, only two OG procedures were reported during the study period, illustrating a clear preference for the PEG over the OG procedure among members of the APN. CONCLUSION: PEG insertion following PD initiation carries a high risk for fungal peritonitis and potential PD failure; however, complication rates in this largest reported series were lower than previously described. Antibiotic and antifungal prophylaxis, withholding PD for 2 - 3 days, and gastrostomy placement by an experienced endoscopy team are suggested precautions for lowering the risk of associated complications. When gastrostomy placement does not occur prior to or at the time of initiating PD, the risks and benefits of percutaneous versus open placement must be carefully weighed.

FE-Simulation in der klinischen Osteoporoseforschung

Altersbedingte Osteoporose erhöht des Frakturrisiko. Übliche Diagnoseverfahren basieren auf DXA. Leider sind diese ungenau und erklären oft nicht die Effekte von Behandlungen. Eine neue Methode zur Bestimmung der Knochenfestigkeit beginnt derzeit, sich zu etablieren – die Finite-Elemente-Methode (FEM). Diese universelle, im Bereich der Technik weit verbreitete, Methode erlaubt es, die Diagnose und den Behandlungserfolg besser vorauszusagen als DXA. CT-basierende FE-Modelle sind stark von der Bildauflösung abhängig. In diesem Überblicksartikel werden drei unterschiedliche Modelltypen (μCT, HR-pQCT, QCT) vorgestellt und die Ergebnisse von densitometrischen und FE-Analysen verglichen. Dabei waren die FE-Ergebnisse den densitometrischen immer überlegen. Darüber hinaus erlaubt die FEM die Angabe eines biomechanischen Frakturrisikos. Dieser Vorteil der FE-Methode muss jedoch im Licht der höheren Röntgendosen und Betriebskosten der CT-Bildgebung betrachtet werden. Zukünftig wird die FE-Methode klinisch eine weite Verbreitung finden – die Frage ist nur wann und wie!

Wirkmechanismen sozial-interpersoneller Faktoren in einer Stichprobe ehemals politisch Inhaftierter der DDR

Social/interpersonal factors play a central role in PTSD. Previous studies have indicated the specific pathways along which these factors take effect. The study reported here investigates these pathways with reference to a sample of former political prisoners jailed in the GDR. It examines dysfunctional disclosure of traumatic experiences, social acknowledgement, general social support and forgiveness tendencies. For the study N = 86 non-treatment-seeking former political prisoners were recruited (average age 64 years). The instruments employed were the Disclosure of Trauma questionnaire, the Social Acknowledgement questionnaire, the Social Support questionnaire, the Tendency to Forgive scale and the Impact of Event scale (revised). Dysfunctional disclosure was proximally, social acknowledgement distally and general social support and forgiveness indirectly associated with PTSD symptomatologies. The study casts light on potential pathways to posttraumatic adjustment, with special reference to social/interpersonal factors.

Berufliche Weiterbildung und Einkommensdynamik. Eine Längsschnittstudie mit besonderer Berücksichtigung von Selektionsprozessen

In der empirischen Studie werden Einflüsse von beruflicher Weiterbildung auf Einkommensverläufe untersucht. Daten der Lebensverlaufsstudie am Max- Planck-Institut für Bildungsforschung in Berlin werden herangezogen, die für Männer und Frauen in den Kohorten 1929-31, 1939-41 und 1949-51 detaillierte Informationen über alle Zustände und Änderungen im Bildungs- und Berufsverlauf mit genauen Zeitangaben enthalten. Um die soziale Selektivität, Dynamik und Zeitabhängigkeit von Weiterbildungschancen zu berücksichtigen, wird der gesamte Prozess der Beteiligung an Weiterbildung in die Schätzungen von Einkommensveränderungen integriert. Die Messung der Weiterbildung anhand von Übergangsraten hat gegenüber anderen Operationalisierungen den Vorteil einer valideren Kontrolle des Weiterbildungseffektes und präziseren Abbildung von Selektionsprozessen. Männer können mit einer Weiterbildung bei innerbetrieblichem Tätigkeitswechsel höhere Einkommenszuwächse erzielen als Nichtteilnehmer. Mit Weiterbildung können Frauen vor allem bei zwischenbetrieblichen Wechseln oder in ein und demselben Arbeitsplatz signifikante Einkommensverbesserungen realisieren. In der jüngeren Gegenwart sind wie die Ausbildungsrenditen auch die Weiterbildungsrenditen gesunken.

Gesundheit, Sozialhilfe, Sport

Die Räte verabschiedeten verschiedene Geschäfte zu Patientenrechten und Patientensicherheit. – Das Epidemiengesetz wurde erneuert und besser auf zukünftige Szenarien ausgelegt. – Im Bereich Pflege sollen Aus- und Weiterbildungsmöglichkeiten gefördert und pflegende Personen besser entschädigt werden können. – Die Ausbildung angehender Ärztinnen und Ärzte soll durch Zulassungsmassnahmen und Bereitstellung von genügend Weiterbildungsplätzen sichergestellt werden. – Auf Initiative des Nationalrates wurden 70 Mio. CHF zum Ausbau von bedeutenden Sportanlagen bewilligt. – Die Bündner Regierung und der Bundesrat gaben grünes Licht für eine Kandidatur für Olympische Winterspiele 2022 in der Schweiz.

Evidence for distinct modes of solar activity

The Sun shows strong variability in its magnetic activity, from Grand minima to Grand maxima, but the nature of the variability is not fully understood, mostly because of the insufficient length of the directly observed solar activity records and of uncertainties related to long-term reconstructions. Here we present a new adjustment-free reconstruction of solar activity over three millennia and study its different modes. Methods. We present a new adjustment-free, physical reconstruction of solar activity over the past three millennia, using the latest verified carbon cycle, 14C production, and archeomagnetic field models. This great improvement allowed us to study different modes of solar activity at an unprecedented level of details. Results. The distribution of solar activity is clearly bi-modal, implying the existence of distinct modes of activity. The main regular activity mode corresponds to moderate activity that varies in a relatively narrow band between sunspot numbers 20 and 67. The existence of a separate Grand minimum mode with reduced solar activity, which cannot be explained by random fluctuations of the regular mode, is confirmed at a high confidence level. The possible existence of a separate Grand maximum mode is also suggested, but the statistics is too low to reach a confident conclusion. Conclusions. The Sun is shown to operate in distinct modes – a main general mode, a Grand minimum mode corresponding to an inactive Sun, and a possible Grand maximum mode corresponding to an unusually active Sun. These results provide important constraints for both dynamo models of Sun-like stars and investigations of possible solar influence on Earth’s climate.

Heaven's Gate nach der kognitiven Wende: Sind wir mit emotionszentrierten Ansätzen endlich im Psychotherapiehimmel angekommen?

Auswirkungen von Störungen des emotionalen Erlebens auf psychopathologische Zustände und emotionszentrierte Ansätze der Psychotherapie werden erläutert. Nach einem historischen Abriss über die Rolle von Emotionen in Theorie und Praxis der Psychotherapie werden zunächst biologische und neuromodulatorische Prozesse der Emotionsregulation beschrieben. Anschließend werden auf der Basis psychologischer Konzepte Funktionen von Emotionen und emotionale Kontrollprozesse reflektiert. Vor diesem Hintergrund werden Veränderungen emotionaler Regulationsstrategien durch Psychotherapie erörtert und Möglichkeiten der emotionalen Kompetenzsteigerung diskutiert.

Das Schulhaus als geheimer Miterzieher. Normative Debatten in der Schweiz von 1830 bis 1930

Der Schulhausbau ist im 19. Jahrhundert einem starken Wandel unterworfen. In diesem Buch wird erstmals der Frage nachgegangen, wie und weshalb Normen für den Schulhausbau in der Schweiz von 1830 bis 1930 generiert und in formale Regelungen umgesetzt werden. Die Annahme, Erneuerungen im Schulhausbau betreffend Hygiene, Ergonomie, Ästhetik und Pädagogik hätten erst seit der Wende zum 20. Jahrhundert, insbesondere unter dem Einfluss der Reformpädagogik, stattgefunden, lässt das 19. Jahrhundert in Sachen Schulhausbau als rückständig erscheinen. Dabei wird vergessen, dass in dieser Zeit, gerade was die Zahl der gebauten Schulhäuser und die Entwicklung von Normen betrifft, eine intensive Arbeit geleistet wurde, die unter den historischen Umständen innovativ war. Die Organisation des Unterrichts, Licht und Luft im Schulzimmer und die Gesundheit der Schulkinder haben bereits das frühe 19. Jahrhundert normativ, praktisch und technisch beschäftigt. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts findet eine über institutionelle und kantonale Grenzen hinausgehende öffentliche Diskussion statt, die breit rezipiert und professionalisiert wird. Verschiedene professionelle Akteure knüpfen an vorangegangene normative Debatten, staatliche Regulative, bestehende Traditionen und historische Kontexte an, um unterschiedlich motivierte, von Professionalisierungsprozessen beeinflusste Ansprüche an den Schulhausbau zu legitimieren, bis das Schulhaus zum „geheimen Miterzieher“ stilisiert wird.