Kinetic Analysis of Gill (Na+,K+)-ATPase Activity in Selected Ontogenetic Stages of the Amazon River Shrimp, (Decapoda, Palaemonidae): Interactions at ATP- and Cation-Binding Sites

We investigated modulation by ATP, Mg2+, Na+, K+ and NH4 (+) and inhibition by ouabain of (Na+,K+)-ATPase activity in microsomal homogenates of whole zoeae I and decapodid III (formerly zoea IX) and whole-body and gill homogenates of juvenile and adult Amazon River shrimps, . (Na+,K+)-ATPase-specific activity was increased twofold in decapodid III compared to zoea I, juveniles and adults, suggesting an important role in this ontogenetic stage. The apparent affinity for ATP ( (M) = 0.09 +/- A 0.01 mmol L-1) of the decapodid III (Na+,K+)-ATPase, about twofold greater than the other stages, further highlights this relevance. Modulation of (Na+,K+)-ATPase activity by K+ also revealed a threefold greater affinity for K+ ( (0.5) = 0.91 +/- A 0.04 mmol L-1) in decapodid III than in other stages; NH4 (+) had no modulatory effect. The affinity for Na+ ( (0.5) = 13.2 +/- A 0.6 mmol L-1) of zoea I (Na+,K+)-ATPase was fourfold less than other stages. Modulation by Na+, Mg2+ and NH4 (+) obeyed cooperative kinetics, while K+ modulation exhibited Michaelis-Menten behavior. Rates of maximal Mg2+ stimulation of ouabain-insensitive ATPase activity differed in each ontogenetic stage, suggesting that Mg2+-stimulated ATPases other than (Na+,K+)-ATPase are present. Ouabain inhibition suggests that, among the various ATPase activities present in the different stages, Na+-ATPase may be involved in the ontogeny of osmoregulation in larval The NH4 (+)-stimulated, ouabain-insensitive ATPase activity seen in zoea I and decapodid III may reflect a stage-specific means of ammonia excretion since functional gills are absent in the early larval stages.

Cation Distribution and Local Order in Mixed Sodium Metaphosphate Glasses

Two structural properties in mixed alkali metal phosphate glasses that seem to be crucial to the development of the mixed ion effect in dc conductivity were systematically analyzed in Na mixed metaphosphates: the local order around the mobile species, and their distribution and mixing in the glass network. The set of glasses considered here, Na1-xMxPO3 with M = Li, Ag, K, Rb, and Cs and 0 <= x <= 1, encompass a broad degree of size mismatch between the mixed cation species. A comprehensive solid-state nuclear magnetic resonance study was carried out using P-31 MAS, Na-23 triple quantum MAS, Rb-87 QCPMG, P-31-Na-23 REDOR, Na-23-Li-7 and Li-7-Li-6 SEDOR, and Na-23 spin echo decay. It was observed that the arrangement of P atoms around Na in the mixed glasses was indistinguishable from that observed in the NaPO3 glass. However, systematic distortions in the local structure of the 0 environments around Na were observed, related to the presence of the second cation. The average Na-O distances show an expansion/compression When Na+ ions are replaced by cations with respectively smaller/bigger radii. The behavior of the nuclear electric quadrupole coupling. constants indicates that this expansion reduces the local symmetry, while the compression produces the opposite effect These effects become marginally small when the site mismatch between the cations is small, as in Na-Ag mixed glasses. The present study confirms the intimate mixing of cation species at the atomic scale, but clear deviations from random mixing were detected in systems with larger alkali metal ions (Cs-Na, K-Na, Rb-Na). In contrast, no deviations from the statistical ion mixture were found in the systems Ag-Na and Li-Na, where mixed cations are either of radii comparable to (Ag+) or smaller than (Li+) Na+. The set of results supports two fundamental structural features of the models proposed to explain the mixed ion effect: the. structural specificity of the sites occupied by each cation species and their mixing at the atomic scale.

The Chameleon-Like Nature of Zwitterionic Micelles: Effect of Cation Binding

Addition of salts, especially perchlorates, to zwitterionic micelles of SB3-14, C(14)H(29)NMe(2)(+)(CH(2))(3)SO(3)(-), induces anionic character and uptake of H(3)O(+) by SB3-14 micelles. Thus, the addition of alkali metal perchlorates accelerates the acid hydrolysis of 2-(p-heptoxypheny1)-1,3-dioxolane, HPD, in the presence of SB3-14 micelles, which depends on the local proton concentration at the micelle surface. The addition of metal chlorides to solutions of such perchlorate-modified SB3-14 micelles decreases both the negative zeta potential of the micelles and the observed rate constant for acid hydrolysis of HPD. The effect of the monovalent cations Li(+), Na(+), and K(+) is smaller than that of the divalent cations Be(2+), Mg(2+), and Ca(2+), and much smaller than that of the trivalent cations Al(3+), La(3+), and Er(3+). The major factor responsible for this cation valence dependence of these effects is shown to be electrostatic in nature, reflecting the strong dependence of the micellar surface potential on the cation valence. The fact that the salt effects are not identical after correction for the electrostatic effects indicates that additional secondary nonelectrostatic effects may contribute as well.

Metabolic changes in ruminant calves fed cation-anion diets with different proportions of roughage and concentrate

Two experiments were carried out with twenty-four male weaned Holstein calves to verify the influence of different dietary cation-anion concentrate and roughage proportions on calves metabolism. In the first experiment, calves were fed rations with -100, +200 and +400 mEq cation-anion balance/kg of dry matter, containing 60% of roughage and 40% of concentrate. In the second experiment, calves (117.6±20.8 kg average weight) received rations with similar dietary cation-anion balance but in diets of 40% roughage and 60% concentrate. As the dietary cation-anion balance became more positive, there was a quadratic response of blood pH in both diets with 60 and 40% roughage. A linear increase following increased dietary cation-anion balance was observed on bicarbonate concentration, carbon dioxide tension, carbon dioxide partial pressure and urine pH on both experiments, while anion gap decreased linearly. Blood urea nitrogen and base excess increased quadratically according to increased dietary cation-anion balance on 60% roughage, whereas those same parameters showed a linear increase on 40% roughage. Growing ruminant metabolism both in cationic and anionic diets was modified when the roughage:concentrate ratio was altered.

People semantic description and re-identification from point cloud geometry

The automatic extraction of biometric descriptors of anonymous people is a challenging scenario in camera networks. This task is typically accomplished making use of visual information. Calibrated RGBD sensors make possible the extraction of point cloud information. We present a novel approach for people semantic description and re-identification using the individual point cloud information. The proposal combines the use of simple geometric features with point cloud features based on surface normals.

Kinship verification in the wild: the first kinship verification competition

In this paper, we present the Kinship Verification in the Wild Competition: the first kinship verification competition which is held in conjunction with the International Joint Conference on Biometrics 2014, Clearwater, Florida, USA. The key goal of this competition is to compare the performance of different methods on a new-collected dataset with the same evaluation protocol and develop the first standardized benchmark for kinship verification in the wild.

An analysis of automatic gender classification

[EN]Different researches suggest that inner facial features are not the only discriminative features for tasks such as person identification or gender classification. Indeed, they have shown an influence of features which are part of the local face context, such as hair, on these tasks. However, object-centered approaches which ignore local context dominate the research in computational vision based facial analysis. In this paper, we performed an analysis to study which areas and which resolutions are diagnostic for the gender classification problem. We first demonstrate the importance of contextual features in human observers for gender classification using a psychophysical ”bubbles” technique.

Gender and identity classification for a naive and evolving system

[EN]This paper does not propose a new technique for face representationorclassification. Insteadtheworkdescribed here investigates the evolution of an automatic system which, based on a currently common framework, and starting from an empty memory, modifies its classifiers according to experience. In the experiments we reproduce up to a certain extent the process of successive meetings. The results achieved, even when the number of different individuals is still reduced compared to off-line classifiers, are promising.

Tris(trimethylsilyl)silyl substituted alkali- and transition metal guaiazulenides

In der vorliegenden Arbeit wird ein prochirales, aus natürlichen Resourcen gewonnenes Azulen, das Guajazulen genutzt, um neuartige chirale Cyclopentadienyl-Systeme aufzubauen. Mit Alkalimetallhypersilaniden als starke und sperrige Nukleophile gelingt es hypersilylsubstituierte Gujazulenide zu synthetisieren. Diese wurden mittels Elementaranalyse, NMR-Spektroskopie und Röntgendiffraktometrie charakterisiert. Durch nachfolgende Metathesen mit Übergangsmetallhalogeniden konnten in vielen Fällen die entsprechenden Metallocene erhalten werden. Die Experimente enthüllen eine ausgeprägte Regioselektivität der Addition des sperrigen Hypersilyanions an das Guajazulen, die durch das eingesetzte Lösungsmittel graduell verändert werden kann. In nicht-koordinierenden Lösungsmitteln findet man ausschließlich eine Addition an der 6-Position, die 6-Hypersilyl-2,6-dihydroguajazulenide (6-Hyp-Hgual) (M=Li 1, K 2, Cs 4) in ausgezeichneten Ausbeuten liefert. In polaren Solventien erhält man hingegen Mischungen der 6- und 8-Regioisomeren: 2 bzw. (8-Hyp-Hgual) (3). 2 bleibt aber hierbei das Hauptprodukt. Röntgenbeugungsexperimente zeigen, dass 1 im Kristall als dimerer Sandwich-Komplex, meso-[Li2(6-Hyp-Hgual)2], und die THF-Solvate (thf)4K(6-Hyp-Hgual) (2a) sowie (thf)4K(8-Hyp-Hgual) (3a) jeweils als Halb-Sandwich-Komplexe in einer racemischen Mischung vorliegen. Die Verbindungen 1, 2, 3 and 4 eignen sich sehr gut dazu, in Metathesereaktionen als Precursor für neuartige chirale Metallozen-Komplexe eingesetzt zu werden. Insbesondere das Kaliumderivat 2 besticht durch die einfache und relativ preiswerte Synthese, die erzielten hohen Ausbeuten (>80%) und seine leichte Handhabbarkeit. In THF als Solvent wurden die Metallocene 5:5-M’(6-Hyp-Hgual)2 (M’ = Mn 5, Fe 6, Ni 8) und 5:5-Fe(8-Hyp-Hgual)2 (7) erhalten. Bei Verwendung einiger redox-aktiver Metallhalogenide beobachtet man jedoch die Zersetzung der Metallocene unter Bildung des oxidativen Kopplungsproduktes (3-Hyp-6-Hgual)2 (9) sowie der Ausscheidung von Metall. Die Umsetzung von Halogeniden der Gruppe 4 (TiCl3 and M’’Cl4 (M’’ = Ti, Zr, Hf)) mit 2 liefert in THF ausschließlich die Metallozendichloride M’’(6-Hyp-Hgual)2Cl2 (M’’ = Ti (10), Zr (11), Hf (12)). Die erhaltenen Metallozenderivate fallen als Diastereomeren-Gemische an, die sich durch fraktionierende Kristallisation teilweise oder vollständig in ihre Bestandteile, das jeweilige R,R-Racemat und das R,S-meso-Diastereomer auftrennen lassen. Die Strukturen der rac-Diastereomere konnten durch Beugungsexperimente aufgeklärt werden. Durch eine Metathese von 2 mit Hyp-Cl kann eine zweite Hypersilylgruppe in die 2-Position des Guajazulen-Gerüstes eingeführt werden. Das entstehende 2,6-bis(Hyp)-H2gua (14) kann anschließend mit nBuLi in das extrem luft- und feuchtigkeitsempfindliche Li[2,6-bis(Hyp)-Hgual] (15) überführt werden, dass wie 1 eine dimere Sandwich-Struktur aufweist. Durch Einführung des zweiten Hypersilylrestes werden die chemischen Eigenschaften des Azulenids dramatisch verändert. Während Verbindung 1 sich als guter Precursor für Metallocene erwies, gelang es uns bislang nicht, entsprechende Derivate der Verbindung 15 zu isolieren.

Tris(trimethylsilyl)silyl stabilized phosphorus and lead clusters

Die Hypersilylgruppe (Me3Si)3Si stellt einen sehr sperrigen, Elektronen liefernden Substituenten dar und kann zur Stabilisierung niedriger Oxidationsstufen sowie ungewöhnlicher Strukturelemente dienen. Durch Reaktionen der base-freien Hypersilanide der Alkalimetalle sowie des Dihypersilylplumbandiyls mit unterschiedlichsten phosphorhaltigen Reagenzien konnten eine Reihe hypersilyl-stabilisierter Phosphor- und Bleicluster-Verbindungen erhalten werden. Kaliumhypersilanid reagiert in Toluol glatt mit weißem Phosphor bei Raumtemperatur in Toluol unter quantitativer Bildung von rotem Kalium-bis(hypersilyl)tetraphosphenid [(Me3Si)3Si]2P4K2 (1), einem Kaliumsalz des Tetraphosphens (Me3Si)3Si-PH-P=P-PH-Si(SiMe3)3. In Benzol oder Toluol steht 1 im Gleichgewicht mit dem dimeren Octaphosphanid [(Me3Si)3Si]4P8K4 (2). Bei längerem Stehen der toluolischen Lösungen zerfällt 1 langsam vermutlich in Folge einer Protolyse zum gelben Pentaphosphanid [(Me3Si)3Si]3P5K2 (4). Aus benzolischer Lösung konnte hingegen ein weiteres Oktaphosphanid, [(Me3Si)3Si]3P8K3 (5), isoliert werden. Führt man die Reaktion Kaliumhypersilanid mit P4 in stärker koordinierenden Lösungsmitteln wie Diethylether durch, so entstehen neben 1 größere Mengen des Triphosphenids [(Me3Si)3Si]2P3K (3); dieses enthält ein Triphosphaallyl-Anion mit partieller P-P-Doppelbindung. Setzt man Lithiumhypersilanid mit weißem Phosphor um, so beobachtet man eine vollständig andere Produktpallette. Als Hauptprodukte lassen Polyphosphane wie beispielsweise [(Me3Si)3Si]2P4 (6) nachweisen, das zu 1 analoge [(Me3Si)3Si]2P4Li2 (7) entsteht nur in vergleichsweise kleinen Mengen. In der Gegenwart von Hexahydro-1,3,5-trimethyl-S-triazin, entsteht aus Lithiumhypersilanid und P4 hingegen im wesentlichen [(Me3Si)3Si]2P3Li (8) neben beträchtlichen Mengen von (Me3Si)4Si. Dessen Bildung erfordert eine Si-Si-Bindungsspaltung im Verlauf der Reaktion. Die Reaktion von Natriumhypersilanid mit P4 verläuft sehr unübersichtlich, das Pentaphosphanid [(Me3Si)3Si]3P5Na2 (9) ist das einzige isolierbare Produkt. Setzt man 1 mit [(Me3Si)2Si]2Sn um, so bilden sich überraschenderweise, je nach verwendetem Solvens [(Me3Si)3Si]3P4SnK (10) oder [(Me3Si)3Si]2[(Me3Si)2N]P4SnK (11). Alle neuen Verbindungen wurden NMR-spektroskopisch charakterisiert, die Phosphenide 1, 7, 8 sowie die Phosphanide 2, 4, 5, 9, 10 darüber hinaus durch Kristallstrukturanalysen. Dihypersilylplumbandiyl und -stannandiyl reagieren bei tiefer Temperatur mit P4, MPH2 (M=Li, K), PMe3, and PH3 zu formalen Lewis-Säure-Base-Addukten. Die Addukte {[(Me3Si)3Si]2PbPH2}M [M = Li (15), K (18)], {{[(Me3Si)3Si]2Pb}2PH2}M [M = Li (19), K (20)], und [(Me3Si)3Si]2EPMe3 [E = Pb (21), Sn (22)] wurden als kristalline Feststoffe erhalten und konnten vollständig charakterisiert werden. Die metastabilen Addukte {[(Me3Si)3Si]2E}4P4 (E = Pb, Sn) und [(Me3Si)3Si]2PbPH3 konnten lediglich NMR-spektroskopisch nachgewiesen werden. Bei Raumtemperatur entstehen in Folge von Ligandenaustausch-Prozessen die kristallographisch charakterisierten Heterokubane [(Me3Si)3Si]4P4E4 [E = Pb (12), Sn (14)], das Diphosphen (Me3Si)3SiP=PSi(SiMe3)3 (13) sowie der Pb2P2-Heterocyclus [(Me3Si)3SiPbP(H)Si(SiMe3)3]2 (17). Bei tiefer Temperatur wird aus einer sehr langsamen Reaktion von Dihypersilylplumbandiyl und PH3 in sehr kleinen Ausbeuten ein weiteres, völlig unerwartetes Produkt gebildet: der Bleicluster [(Me3Si)3Si]6Pb12 (23). Er weist ein verzerrt ikosaedrisches, zentrosymmetrisches Pb12-Gerüst auf. Nach jetzigen Erkenntnissen läuft seine Bildung über das nicht fassbare Hydridoplumbandiyl HPbSi(SiMe3)3, das intermediär durch Substituentenaustausch zwischen Pb[Si(SiMe3)3]2 and PH3 entsteht. Der Ersatz des Phosphans durch andere Hydridquellen wie (Ph3PCuH)6, (iBu)2AlH, and Me3NAlH3 führt ebenfalls zur Bildung von Bleiclustern, allerdings ist jetzt der Cluster [(Me3Si)3Si]6Pb10 (24) das Hauptprodukt. Beide Cluster, 23 und 24, gehorchen den Wade-Regeln.

Oligosilyl- und Stannylderivate des Kupfers

Benzyltris(trimethylsilyl)silan konnte durch Reaktion mit Lithiummethanid oder Alkalimetall-tert-butanolaten (M-OtBu, M = Na, K, Rb, Cs) in die entsprechenden Alkalimetall-benzylbis(trimethylsilyl)silanide (M-Bnz, Bnz = Si(SiMe3)2CH2Ph) überführt werden. Die Strukturen dieser Verbindungen weisen viele Gemeinsamkeiten mit den entsprechenden Hypersilylverbindungen (Hypersilyl bzw. Hyp = Si(SiMe3)3) auf. Mit Ausnahme der Lithiumverbindung weisen die Natrium-, Kalium- und Rubidiumverbindungen jedoch noch intramolekulare Wechselwirkungen des Benzylrestes mit den Alkalimetallkationen auf. Die Benzylbis(trimethylsilyl)silanide der Alkalimetalle eignen sich zur Darstellung von Kupfersilylverbindungen. So konnten heteroleptische Cuprate (Bnz-Cu-OtBu-, Bnz-Cu-Hyp-) und monoleptische Cuprate (CuBnz2-), aber auch das ungeladene Kupfer-benzyl-bis(trimethylsilyl)silanid hergestellt werden. Auf analoge Weise wurde versucht, Alkalimetall- und Kupferverbindungen des Phenylbis(trimethylsilyl)silanides herzustellen. Da aber bereits bei der Synthese der Alkalimetallverbindungen die entsprechenden Hypersilanide als schwer abtrennbare Nebenprodukte entstanden, konnten keine ausführlichen Untersuchungen angestellt werden. Es konnten die Natrium- und Kaliumsalze des Dihypersilylcuprates hergestellt und strukturell charakterisiert werden. Die Natriumverbindung wurde nur als Nebenprodukt einer Reaktion von Kupfer(I)-cyanid mit Natriumhypersilanid erhalten, die entsprechende Kaliumverbindung ließ sich jedoch mit guten Ausbeuten gezielt aus Kupfer(I)-tert-butanolat herstellen. Beide Verbindungen weisen ein hantelförmiges Hyp-Cu-Hyp-Anion auf, die THF- bzw. THP-koordinierten Kationen liegen isoliert vom Anion vor. Eine neue Klasse von Kupfersilylverbindungen konnten durch Reaktion von Kupfer(I)-cyanid mit Alkalimetallhypersilaniden erzeugt werden. Dabei entstehen heteroleptische Cyano-hypersilyl-cuprate. Großen Einfluss auf die Strukturen üben die Alkalimetallkationen und Lösungsmittelmoleküle aus. So findet man bei den Lithiumverbindungen zweikernige Kupferkomplexe, die je nach Lösungsmittelgehalt unterschiedliche Anordnungen der Cyanid- und Hypersilanidanionen aufweisen. Lediglich die Kaliumverbindung weist lineare Cyanid-Kupfer-Hypersilanid-Einheiten auf, wie man sie analog von Organyl-cyano-cupraten kennt. Trotz vieler Gemeinsamkeiten vieler Silyl- und entsprechender Stannylverbindungen bezüglich Struktur und Reaktivität, erwies sich die Darstellung von Kupferstannyl-verbindungen schwieriger als erwartet. Zwar konnte in einer mehrstufigen Reaktion Kupfer-tris(trimethylsilyl)stannanid erhalten werden, auftretende Zwischen- und Nebenprodukte weisen jedoch auf das Auftreten von Umlagerungen und Redoxprozesse hin, die bei entsprechenden Kupfersilylverbindungen nicht beobachtet wurden.

Heavy metal cations permeate the TRPV6 epithelial cation channel

TRPV6 belongs to the vanilloid family of the transient receptor potential channel (TRP) superfamily. This calcium-selective channel is highly expressed in the duodenum and the placenta, being responsible for calcium absorption in the body and fetus. Previous observations have suggested that TRPV6 is not only permeable to calcium but also to other divalent cations in epithelial tissues. In this study, we tested whether TRPV6 is indeed also permeable to cations such as zinc and cadmium. We found that the basal intracellular calcium concentration was higher in HEK293 cells transfected with hTRPV6 than in non-transfected cells, and that this difference almost disappeared in nominally calcium-free solution. Live cell imaging experiments with Fura-2 and NewPort Green DCF showed that overexpression of human TRPV6 increased the permeability for Ca(2+), Ba(2+), Sr(2+), Mn(2+), Zn(2+), Cd(2+), and interestingly also for La(3+) and Gd(3+). These results were confirmed using the patch clamp technique. (45)Ca uptake experiments showed that cadmium, lanthanum and gadolinium were also highly efficient inhibitors of TRPV6-mediated calcium influx at higher micromolar concentrations. Our results suggest that TRPV6 is not only involved in calcium transport but also in the transport of other divalent cations, including heavy metal ions, which may have toxicological implications.