Novel insights into the genomic basis of citrus canker based on the genome sequences of two strains of Xanthomonas fuscans subsp. aurantifolii

Abstract Background Citrus canker is a disease that has severe economic impact on the citrus industry worldwide. There are three types of canker, called A, B, and C. The three types have different phenotypes and affect different citrus species. The causative agent for type A is Xanthomonas citri subsp. citri, whose genome sequence was made available in 2002. Xanthomonas fuscans subsp. aurantifolii strain B causes canker B and Xanthomonas fuscans subsp. aurantifolii strain C causes canker C. Results We have sequenced the genomes of strains B and C to draft status. We have compared their genomic content to X. citri subsp. citri and to other Xanthomonas genomes, with special emphasis on type III secreted effector repertoires. In addition to pthA, already known to be present in all three citrus canker strains, two additional effector genes, xopE3 and xopAI, are also present in all three strains and are both located on the same putative genomic island. These two effector genes, along with one other effector-like gene in the same region, are thus good candidates for being pathogenicity factors on citrus. Numerous gene content differences also exist between the three cankers strains, which can be correlated with their different virulence and host range. Particular attention was placed on the analysis of genes involved in biofilm formation and quorum sensing, type IV secretion, flagellum synthesis and motility, lipopolysacharide synthesis, and on the gene xacPNP, which codes for a natriuretic protein. Conclusion We have uncovered numerous commonalities and differences in gene content between the genomes of the pathogenic agents causing citrus canker A, B, and C and other Xanthomonas genomes. Molecular genetics can now be employed to determine the role of these genes in plant-microbe interactions. The gained knowledge will be instrumental for improving citrus canker control.

Use of epidemiological data as the basis for developing a medical curriculum

CONTEXT AND OBJECTIVE: Epidemiology may help educators to face the challenge of establishing content guidelines for the curricula in medical schools. The aim was to develop learning objectives for a medical curriculum from an epidemiology database. DESIGN AND SETTING: Descriptive study assessing morbidity and mortality data, conducted in a private university in São Paulo. METHODS: An epidemiology database was used, with mortality and morbidity recorded as summaries of deaths and the World Health Organization's Disability-Adjusted Life Year (DALY). The scoring took into consideration probabilities for mortality and morbidity. RESULTS: The scoring presented a classification of health conditions to be used by a curriculum design committee, taking into consideration its highest and lowest quartiles, which corresponded respectively to the highest and lowest impact on morbidity and mortality. Data from three countries were used for international comparison and showed distinct results. The resulting scores indicated topics to be developed through educational taxonomy. CONCLUSION: The frequencies of the health conditions and their statistical treatment made it possible to identify topics that should be fully developed within medical education. The classification also suggested limits between topics that should be developed in depth, including knowledge and development of skills and attitudes, regarding topics that can be concisely presented at the level of knowledge.

Molecular basis for the diagnosis and treatment of acute promyelocytic leukemia

Acute promyelocytic leukemia is characterized by gene rearrangements that always involve the retinoic acid receptor alpha on chromosome 15. In the majority of patients t(15;17) is detected, which generates the promyelocytic leukemia gene/retinoic acid receptor alpha rearrangement. This rearrangement interacts with several proteins, including the native promyelocytic leukemia gene, thus causing its delocalization from the nuclear bodies, impairing its function. The immunofluorescence staining technique using the anti-PML antibody may be used to provide a rapid diagnosis and to immediately start therapy using all-trans retinoic acid. The experience of the International Consortium on Acute Promyelocytic Leukemia has demonstrated that early mortality was significantly reduced by adopting the immunofluorescence technique. All-trans retinoic acid combined with chemotherapy is the standard therapy; this promotes complete remission rates greater than 90% and cure rates of nearly 80%. However, early mortality is still an important limitation and hematologists must be aware of the importance of treating newly diagnosed acute promyelocytic leukemia as a medical emergency.

Inhibitors of Trypanosoma brucei trypanothione reductase: comparative molecular field analysis modeling and structural basis for selective inhibition

Background: Sleeping sickness is a major cause of death in Africa. Since no secure treatment is available, the development of novel therapeutic agents is urgent. In this context, the enzyme trypanothione reductase (TR) is a prominent molecular target that has been investigated in drug design for sleeping sickness. Results: In this study, comparative molecular field analysis models were generated for a series of Trypanosoma brucei TR inhibitors. Statistically significant results were obtained and the models were applied to predict the activity of external test sets, with good correlation between predicted and experimental results. We have also investigated the structural requirements for the selective inhibition of the parasite's enzyme over the human glutathione reductase. Conclusion: The quantitative structure-activity relationship models provided valuable information regarding the essential molecular requirements for the inhibitory activity upon the target protein, providing important insights into the design of more potent and selective TR inhibitors.

Amphiphile Kern-Schale-my-Netzwerke auf der Basis von Polyorganosiloxanen

Die Synthese funktionalisierter Polyorganosiloxan-µ-Netzwerke (Rh = 5 – 30 nm) gelingt durch Polycokondensation von Alkoxysilanen. Die entstehenden sphärischen Teilchen sind in unpolaren organischen Lösungsmitteln partikulär dispergierbar. Durch die sequentielle Zugabe der Silanmonomere können Kern-Schale-Partikel mit unterschiedlichen Teilchenarchitekturen realisiert werden. In der vorliegenden Arbeit wird p-Chlormethylphenyltrimethoxysilan als funktionalisiertes Monomer verwendet, um den µ-Netzwerken durch eine anschließende Quaternisierung der Chlorbenzylgruppen mit Dimethylaminoethanol amphiphile Eigenschaften zu verleihen. Durch den Kern-Schale-Aufbau der Partikel sind die hydrophilen Bereiche im Kugelinneren von der hydrophoben äußeren Schale separiert, was unerläßlich für die Verwendung der Partikel zur Verkapselung wasserlöslicher Substanzen ist.So können in den amphiphilen µ-Netzwerken beispielsweise wasserlösliche Farbstoffe verkapselt werden. Diese diffundieren sowohl aus Lösung als auch aus dem Festkörper in das geladene Partikelinnere und werden dort angereichert. Es wird eine Abhängigkeit der Farbstoffbeladung vom Quaternisierungsgrad gefunden, wobei die Anzahl an verkapselten Farbstoffmolekülen mit dem Quaternisierungsgrad zunimmt.Weiterhin können amphiphile µ-Gelpartikel auch als molekulare Nanoreaktoren zur Synthese von Edelmetallkolloiden verwendet werden, die in den Netzwerken topologisch gefangen sind. Hierzu werden zuerst Metallionen im Kugelinneren verkapselt und anschließend reduziert, wobei das Kolloidwachstum durch den wohldefinierten Reaktionsraum gesteuert wird. Neben Gold- und Palladiumkolloiden können auf diese Weise beispielsweise auch Silberkolloide in den Kernen von µ-Netzwerken hergestellt werden.

Synthese und Reaktivität styrylsubstituierter p-Benzochinone

Synthese und Reaktivität styrylsubstituierter p-Benzochinone Oligo- und Poly(1,4-phenylenvinylene) (OPV, PPV) stellen eine für die Materialwissenschaft äußerst interessante Verbindungsklasse dar, die in Form von Halbleitern, Photoleitern, elektrolumineszierenden Systemen und negativen Photoresists breitgefächerte Anwendung findet. Allerdings stellt die Alterung dieser Materialien in Gegenwart von Sauerstoff und anderen Oxidationsmitteln ein signifikantes Problem dar. So wird z. B. die technische Anwendung von Leuchtdioden auf Polymerbasis durch ihre geringe Betriebsdauer eingeschränkt. Als Beitrag zur Untersuchung des oxidativen Abbaus von Poly- bzw. Oligo(p-phenylenvinylenen) [PPV, OPV] wurden verschiedene 2-Styryl-1,4-benzochinone - sowie höhere Oligomere - synthetisiert, die das Strukturelement einer hoch oxidierten Form von OPV's aufweisen. Durch Einführung einer Cyanogruppe an der olefinischen Doppelbindung wurde die Reaktivität der Modellsysteme gezielt beeinflußt. Die 2-Styryl-1,4-benzochinone mit unsubstituierter Doppelbindung dimerisieren in Lösung quantitativ im Sinne von Diels-Alder-Reaktionen zu den entsprechenden Cycloaddukten. Die Dimerisierungen verlaufen chemo-, regio- und stereoselektiv, was sich anhand von Grenzorbital-Betrachtungen erklären läßt.An der Oberfläche von Kieselgel erfolgt eine vollständige Umwandlung der Dimere, deren zwei Hauptprodukte identifiziert werden konnten: Neben Verbindungen, die durch eine intramolekulare [4+2]-Cycloaddition nach erfolgter Dehydrierung / Oxidation gebildet werden, entstehen verschiedene Additionsprodukte der Dimere mit Nucleophilen (Wasser, Ethanol). Cyanosubstitution führt bereits bei den als Vorstufe dienenden Stilbenen zu einer erleichterten (E/Z)-Photoisomerisierung in Lösung, die zu einem photostationären Gleichgewicht führt, welches sich durch einen hohen Anteil der (E)-Konfiguration auszeichnet. Nach erfolgter Oxidation kann ebenfalls eine Dimerisierung beobachtet werden. Bei direkter Nachbarschaft der Cyanogruppe zum Chinonring erfolgt stattdessen ein intramolekularer Ringschluß unter Ausbildung eines Benzofuranderivats.Die beobachtete Reaktivität der synthetisierten Chinonsysteme steht in Einklang mit einem möglichen sekundären Abbaumechanismus, der nach primärer Oxidation zu der Alterung von PPV's beitragen kann.

Poly(p-phenylen)-Derivate für die Anwendung in Leuchtdioden

Zusammenfassung Das 2,7-Polyfluoren (2,7-PF) wurde in neuer Zeit sowohl wegen seiner einfachen Synthese und hohen Fluoreszenzquantenausbeuten als auch seiner chemischen und thermischen Stabilität intensiv untersucht. Leider liegt das Emissionsmaximum von 2,7-PF in einem Bereich, bei dem das menschliche Auge nicht genügend Sensitivität aufweist. Das Leiter-Poly(p-phenylen) (LPPP) besitzt die optimale Wellenlänge. Jedoch zeigt das LPPP wegen seines steifen Rückgrates große Aggregationstendenz im Film auf, wodurch die Emissionsfarbe bathochrom verschoben und die Photolumineszenzquantenausbeute verringert wird. Es ist deshalb wünschenswert, Polymere zu synthetisieren, die eine längerwellige Emissionsbande als 2,7-PF und eine geringere Aggregationstendenz als LPPP 20 besitzen. Eine Reihe neuer blau emittierender Polymere auf der Basis von Indenofluoren- und Fluoren-Bausteinen mit geringer Aggregationstendenz, hoher thermischer und chemischer Stabilität sowie guter Verarbeitbarkeit wurden dargestellt. Die Polymere weisen eine hohe thermische Stabilität auf (Zersetzung ca.: 310 °C) und sind sehr gut löslich in organischen Lösungsmitteln. Das Absorptionsmaximum des 2,8-Polyindenofluoren (2,8-PIF) in Chloroform liegt bei 416 nm, das Emissionsmaximun bei 432 nm. Die Phasenumwandlungstemperatur beim PIF liegt ca. bei 260 °C. Leider zeigen 2,8-PIF Aggregationstendenzen im Film. Um die Aggregation komplett zu unterbinden, wurden Polyphenylene als Seitenketten an das Dibromfluoren angebracht. Anschließend wurde nach Yamamoto polymerisiert. Das dendritnische PF (DPF) weist die gleiche thermische Stabilität wie die PIFs 28 auf (Zersetzung: 340 °C). Das Polymer 62a ist sehr gut löslich in Toluol, Xylol und chlorierten organischen Lösungsmitteln. Die Absorptions- und Emissionsmaxima des DPFs in Lösung (Chloroform) weisen keine Veränderung gegenüber PF auf. Die Emissionsmaxima des DPFs im Film und nach dem Tempern (100 °C, 24 h) zeigen lediglich eine Verschiebung um 8 nm. Eine Aggregatenbande entsteht jedoch nicht. Dies unterstreicht die abschirmende Eigenschaft der dendritischen Substituenten. Durch Copolymerisation lassen sich die Eigenschaften von Polymeren variieren. Um die Aggregationstendenz der PIF-Derivate zu verringern, wurden die entsprechenden Monomere in verschiedenen Verhältnissen copolymerisiert. Durch die Copolymerisation wurde die PL-Quantenausbeute auf 50 % erhöht. Weiterhin wurden Copolymere von Indenofluoren und 9,10-Dibromanthracen, und erschiedenen Perylenen hergestellt, um zu blau, rot und grün emittierenden Polymeren zu gelangen. Alle blau emittierenden Polymeren wurden in Leuchtdioden untersucht. Das DPF und das Copolymer aus Indenofluoren und Anthracene wiesen die besten Eigenschaften hierfür auf.

Synthese von polymergebundenen Sialyl-Lewis x-Strukturen und deren Mimetika als Zelladhäsionsinhibitoren für E-, L- und P-Selektin

Kohlenhydrate dienen nicht nur der Ernährung oder der Stabilisierung von Zellwänden, sondern sie sind auch von essentieller Bedeutung für Zell-Zell-Wechselwirkungen im Organismus. Damit sind sie von besonderem Interesse für die Behandlung von Entzündungen sowie tumorösen Erkrankungen, die auf Wechselwirkungen zwischen bestimmten Kohlenhydraten und Rezeptoren, Selektine genannt, basieren. Die vorliegende Dissertation mit dem Titel „Synthese von polymergebundenen Sialyl-Lewis x-Strukturen und deren Mimetika als Zelladhäsionsinhibitoren für E-, L- und P-Selektin“ befasst sich mit der Synthese und der Modifizierung des natürlich vorkommenden Selektin-Liganden Sialyl-Lewisx und seinen potentiell mimetischen Strukturen auf Basis von Gemischen der an der Bindung beteiligten Kohlenhydrate sowie von sulfatierten Einheiten. Um im Organismus eine verstärkte Bindung an die zu adressierenden Rezeptoren und eine erhöhte Zirkulationsdauer zu erreichen, wurden die geeignet funktionalisierten Liganden mittels reaktiver Polymere auf Basis von Pentafluorphenyl-Reaktivestern im Rahmen einer polymeranalogen Umsetzung an ein definiertes Methacrylamid-Polymer gebunden.Um die biologische Wirksamkeit der synthetisierten Polymere zu überprüfen, wurden Oberflächenplasmonenresonanz-Messungen (SPR-Messungen) durchgeführt. Dabei zeigte sich bei den verschiedenen Selektinen eine unterschiedlich hohe Affinität der Sialyl-Lewis x sowie der mimetischen Polymere. Es konnten bei E-Selektin die geringsten, bei L-Selektin mittlere und bei P-Selektin die höchsten Affinitäten im unteren nanomolaren Bereich festgestellt werden.

Structural basis for the regulation of cysteine-protease activity by a new class of protease inhibitors in Plasmodium

Plasmodium cysteine proteases are essential for host-cell invasion and egress, hemoglobin degradation, and intracellular development of the parasite. The temporal, site-specific regulation of cysteine-protease activity is a prerequisite for survival and propagation of Plasmodium. Recently, a new family of inhibitors of cysteine proteases (ICPs) with homologs in at least eight Plasmodium species has been identified. Here, we report the 2.6 A X-ray crystal structure of the C-terminal, inhibitory domain of ICP from P. berghei (PbICP-C) in a 1:1 complex with falcipain-2, an important hemoglobinase of Plasmodium. The structure establishes Plasmodium ICP as a member of the I42 class of chagasin-like protease inhibitors but with large insertions and differences in the binding mode relative to other family members. Furthermore, the PbICP-C structure explains why host-cell cathepsin B-like proteases and, most likely, also the protease-like domain of Plasmodium SERA5 (serine-repeat antigen 5) are no targets for ICP.

Tumor budding score based on 10 high-power fields is a promising basis for a standardized prognostic scoring system in stage II colorectal cancer

Tumor budding is recognized by the World Health Organization as an additional prognostic factor in colorectal cancer but remains unreported in diagnostic work due to the absence of a standardized scoring method. This study aims to assess the most prognostic and reproducible scoring systems for tumor budding in colorectal cancer. Tumor budding on pancytokeratin-stained whole tissue sections from 105 well-characterized stage II patients was scored by 3 observers using 7 methods: Hase, Nakamura, Ueno, Wang (conventional and rapid method), densest high-power field, and 10 densest high-power fields. The predictive value for clinicopathologic features, the prognostic significance, and interobserver variability of each scoring method was analyzed. Pancytokeratin staining allowed accurate evaluation of tumor buds. Interobserver agreement for 3 observers was excellent for densest high-power field (intraclass correlation coefficient, 0.83) and 10 densest high-power fields (intraclass correlation coefficient, 0.91). Agreement was moderate to substantial for the conventional Wang method (κ = 0.46-0.62) and moderate for the rapid method (κ = 0.46-0.58). For Nakamura, moderate agreement (κ = 0.41-0.52) was reached, whereas concordance was fair to moderate for Ueno (κ = 0.39-0.56) and Hase (κ = 0.29-0.51). The Hase, Ueno, densest high-power field, and 10 densest high-power field methods identified a significant association of tumor budding with tumor border configuration. In multivariate analysis, only tumor budding as evaluated in densest high-power field and 10 densest high-power fields had significant prognostic effects on patient survival (P < .01), with high prognostic accuracy over the full 10-year follow-up. Scoring tumor buds in 10 densest high-power fields is a promising method to identify stage II patients at high risk for recurrence in daily diagnostics; it is highly reproducible, accounts for heterogeneity, and has a strong predictive value for adverse outcome.

A 3-center comparison of 1-year mortality outcomes between transcatheter aortic valve implantation and surgical aortic valve replacement on the basis of propensity score matching among intermediate-risk surgical patients

This study sought to compare all-cause mortality in patients at intermediate surgical risk undergoing transcatheter aortic valve implantation (TAVI) or surgical aortic valve replacement (SAVR).

Prosthetic treatment planning on the basis of scientific evidence

The objective of this report is to summarize the results on survival and complication rates of different designs of fixed dental prostheses (FDP) published in a series of systematic reviews. Moreover, the various parameters for survival and risk assessment are to be used in attempt to perform treatment planning on the basis of scientific evidence. Three electronic searches complemented by manual searching were conducted to identify prospective and retrospective cohort studies on FDP and implant-supported single crowns (SC) with a mean follow-up time of at least 5 years. Patients had to have been examined clinically at the follow-up visit. Failure and complication rates were analyzed using random-effects Poisson regression models to obtain summary estimates of 5- and 10-year survival proportions. Meta-analysis of the studies included indicated an estimated 5-year survival of conventional tooth-supported FDP of 93.8%, cantilever FDP of 91.4%, solely implant-supported FDP of 95.2%, combined tooth-implant-supported FDP of 95.5% and implant-supported SC of 94.5% as well as resin-bonded bridges 87.7%. Moreover, after 10 years of function the estimated survival decreased to 89.2% for conventional FDP, to 80.3% for cantilever FDP, to 86.7% for implant-supported FDP, to 77.8% for combined tooth-implant-supported FDP, to 89.4% for implant-supported SC and to 65% for resin-bonded bridges. When planning prosthetic rehabilitations, conventional end-abutment tooth-supported FDP, solely implant-supported FDP or implant-supported SC should be the first treatment option. Only as a second option, because of reasons such as financial aspects patient-centered preferences or anatomical structures cantilever tooth-supported FDP, combined tooth-implant-supported FDP or resin-bonded bridges should be chosen.