Coupling the phosphotransferase system and the methyl-accepting chemotaxis protein-dependent chemotaxis signaling pathways of Escherichia coli.

Chemotactic responses in Escherichia coli are typically mediated by transmembrane receptors that monitor chemoeffector levels with periplasmic binding domains and communicate with the flagellar motors through two cytoplasmic proteins, CheA and CheY. CheA autophosphorylates and then donates its phosphate to CheY, which in turn controls flagellar rotation. E. coli also exhibits chemotactic responses to substrates that are transported by the phosphoenolpyruvate (PEP)-dependent carbohydrate phosphotransferase system (PTS). Unlike conventional chemoreception, PTS substrates are sensed during their uptake and concomitant phosphorylation by the cell. The phosphoryl groups are transferred from PEP to the carbohydrates through two common intermediates, enzyme I (EI) and phosphohistidine carrier protein (HPr), and then to sugar-specific enzymes II. We found that in mutant strains HPr-like proteins could substitute for HPr in transport but did not mediate chemotactic signaling. In in vitro assays, these proteins exhibited reduced phosphotransfer rates from EI, indicating that the phosphorylation state of EI might link the PTS phospho-relay to the flagellar signaling pathway. Tests with purified proteins revealed that unphosphorylated EI inhibited CheA autophosphorylation, whereas phosphorylated EI did not. These findings suggest the following model for signal transduction in PTS-dependent chemotaxis. During uptake of a PTS carbohydrate, EI is dephosphorylated more rapidly by HPr than it is phosphorylated at the expense of PEP. Consequently, unphosphorylated EI builds up and inhibits CheA autophosphorylation. This slows the flow of phosphates to CheY, eliciting an up-gradient swimming response by the cell.

Invariant chain made in Escherichia coli has an exposed N-terminal segment that blocks antigen binding to HLA-DR1 and a trimeric C-terminal segment that binds empty HLA-DR1.

Invariant chain (Ii), a membrane glycoprotein, binds class II major histocompatibility complex (MHC) glycoproteins, probably via its class II-associated Ii peptide (CLIP) segment, and escorts them toward antigen-containing endosomal compartments. We find that a soluble, trimeric ectodomain of Ii expressed and purified from Escherichia coli blocks peptide binding to soluble HLA-DR1. Proteolysis indicates that Ii contains two structural domains. The C-terminal two-thirds forms an alpha-helical domain that trimerizes and interacts with empty HLA-DR1 molecules, augmenting rather than blocking peptide binding. The N-terminal one-third, which inhibits peptide binding, is proteolytically susceptible over its entire length. In the trimer, the N-terminal domains act independently with each CLIP segment exposed and free to bind an MHC class II molecule, while the C-terminal domains act as a trimeric unit.

Identification of a second homolog of N-ethylmaleimide-sensitive fusion protein that is expressed in the nervous system and secretory tissues of Drosophila.

N-Ethylmaleimide-sensitive fusion protein (NSF) is an ATPase known to have an essential role in intracellular membrane transport events. Recently, cDNA clones encoding a Drosophila melanogaster homolog of this protein, named dNSF, were characterized and found to be expressed in the nervous system. We now report the identification of a second homolog of NSF, called dNSF-2 within this species and report evidence that this ubiquitous and widely utilized fusion protein belongs to a multigene family. The predicted amino acid sequence of dNSF-2 is 84.5% identical to dNSF (hereafter named dNSF-1), 59% identical to NSF from Chinese hamster, and 38.5% identical to the yeast homolog SEC18. The highest similarity was found in a region of dNSF-2 containing one of two ATP-binding sites; this region is most similar to members of a superfamily of ATPases. dNSF-2 is localized to a region between bands 87F12 and 88A3 on chromosome 3, and in situ hybridization techniques revealed expression in the nervous system during embryogenesis and in several imaginal discs and secretory structures in the larvae. Developmental modulation of dNSF-2 expression suggests that quantitative changes in the secretory apparatus are important in histogenesis.

Pleasant sweeping grooming touch in rhesus monkey: effects on autonomic nervous system and its codification in posterior insular and secondary somatosensory cortex

Il tatto assume un'importanza fondamentale nella vita quotidiana, in quanto ci permette di discriminare le caratteristiche fisiche di un oggetto specifico, di identificarlo e di eventualmente integrare le suddette informazioni tattili con informazioni provenienti da altri canali sensoriali. Questa è la componente sensoriale-discriminativa del tatto. Tuttavia quotidianamente il tatto assume un ruolo fondamentale durante le diverse interazioni sociali, positive, come quando abbracciamo o accarezziamo una persona con cui abbiamo un rapporto affettivo e negative, per esempio quando allontaniamo una persona estranea dal nostro spazio peri-personale. Questa componente è la cosiddetta dimensione affettiva-motivazionale, la quale determina la codifica della valenza emotiva che l'interazione assume. Questa componente ci permette di creare, mantenere o distruggere i legami sociali in relazione al significato che il tocco assume durante l'interazione. Se per esempio riceviamo una carezza da un familiare, questa verrà percepita come piacevole e assumerà un significato affiliativo. Questo tipo di tocco è comunente definito come Tocco Sociale (Social Touch). Gli aspetti discriminativi del tatto sono stati ben caratterizzati, in quanto storicamente, il ruolo del tatto è stato considerato quello di discriminare le caratteristiche di ciò che viene toccato, mentre gli aspetti affettivi sono stati solo recentemente indagati considerando la loro importanza nelle interazioni sociali. Il tocco statico responsabile dell'aspetto discriminante attiva a livello della pelle le grandi fibre mieliniche (Aβ), modulando a livello del sistema nervoso centrale le cortecce sensoriali, sia primarie che secondarie. Questo permette la codifica a livello del sistema nervoso centrale delle caratteristiche fisiche oggettive degli oggetti toccati. Studi riguardanti le caratteristiche del tocco affiliativo sociale hanno messo in evidenza che suddetta stimolazione tattile 1) è un particolare tocco dinamico che avviene sul lato peloso delle pelle con una velocità di 1-10 cm/sec; 2) attiva le fibre amieliniche (fibre CT o C-LTMRs); 3) induce positivi effetti autonomici, ad esempio la diminuzione della frequenza cardiaca e l'aumento della variabilità della frequenza cardiaca; e 4) determina la modulazione di regioni cerebrali coinvolte nella codifica del significato affiliativo dello stimolo sensoriale periferico, in particolare la corteccia insulare. Il senso del tatto, con le sue due dimensioni discriminativa e affiliativa, è quotidianamente usato non solo negli esseri umani, ma anche tra i primati non umani. Infatti, tutti i primati non umani utilizzano la componente discriminativa del tatto per identificare gli oggetti e il cibo e l'aspetto emotivo durante le interazioni sociali, sia negative come durante un combattimento, che positive, come durante i comportamenti affiliativi tra cui il grooming. I meccanismi di codifica della componente discriminativa dei primati non umani sono simili a quelli umani. Tuttavia, si conosce ben poco dei meccanismi alla base della codifica del tocco piacevole affiliativo. Pur essendo ben noto che i meccanorecettori amilienici C-LTMRs sono presenti anche sul lato peloso della pelle dei primati non umani, attualmente non ci sono studi riguardanti la correlazione tra il tocco piacevole e la loro modulazione, come invece è stato ampiamente dimostrato nell'uomo. Recentemente è stato ipotizzato (Dunbar, 2010) il ruolo delle fibre C-LTMRs durante il grooming, in particolare durante il cosiddetto swepping. Il grooming è costituito da due azioni motorie, lo sweeping e il picking che vengono eseguite in modo ritmico. Durante lo sweeping la scimmia agente muove il pelo della scimmia ricevente con un movimento a mano aperta, per poter vedere il preciso punto della pelle dove eseguire il picking, ovvero dove prendere la pelle a livello della radice del pelo con le unghie dell'indice e del pollice e tirare per rimuovere parassiti o uova di parassiti e ciò che è rimasto incastrato nel pelo. Oltre il noto ruolo igenico, il grooming sembra avere anche una importante funzione sociale affiliativa. Come la carezza nella società umana, cosi il grooming tra i primati non umani è considerato un comportamento. Secondo l'ipotesi di Dunbar l'attivazione delle C-LTMRs avverrebbe durante lo sweeping e questo porta a supporre che lo sweeping, come la carezza umana, costituisca una componente affiliativa del grooming, determinando quindi a contribuire alla sua codifica come comportamento sociale. Fino ad ora non vi è però alcuna prova diretta a sostegno di questa ipotesi. In particolare, 1) la velocità cui viene eseguito lo sweeping è compatibile con la velocità di attivazione delle fibre CT nell'uomo e quindi con la velocità tipica della carezza piacevole di carattere sociale affiliativo (1-10 cm/sec)?; 2) lo sweeping induce la stessa modulazione del sistema nervoso autonomo in direzione della modulazione del sistema vagale, come il tocco piacevole nell'uomo, attraverso l'attivazione delle fibre CT?; 3) lo sweeping modula la corteccia insulare, cosi come il tocco piacevole viene codificato come affiliativo nell'uomo mediante le proiezioni delle fibre CT a livello dell'insula posteriore? Lo scopo del presente lavoro è quella di testare l'ipotesi di Dunbar sopra citata, cercando quindi di rispondere alle suddette domande. Le risposte potrebbero consentire di ipotizzare la somiglianza tra lo sweeping, caratteristico del comportamento affiliativo di grooming tra i primati non umani e la carezza. In particolare, abbiamo eseguito 4 studi pilota. Nello Studio 1 abbiamo valutato la velocità con cui viene eseguito lo sweeping tra scimmie Rhesus, mediante una analisi cinematica di video registrati tra un gruppo di scimmie Rhesus. Negli Studi 2 e 3 abbiamo valutato gli effetti sul sistema nervoso autonomo dello sweeping eseguito dallo sperimentatore su una scimmia Rhesus di sesso maschile in una tipica situazione sperimentale. La stimolazione tattile è stata eseguita a diverse velocità, in accordo con i risultati dello Studio 1 e degli studi umani che hanno dimostrato la velocità ottimale e non ottimale per l'attivazione delle C-LTMRs. In particolare, nello Studio 2 abbiamo misurato la frequenza cardiaca e la variabilità di questa, come indice della modulatione vagale, mentre nello Studio 3 abbiamo valutato gli effetti dello sweeping sul sistema nervoso autonomo in termini di variazioni di temperatura del corpo, nello specifico a livello del muso della scimmia. Infine, nello Studio 4 abbiamo studiato il ruolo della corteccia somatosensoriale secondaria e insulare nella codifica dello sweeping. A questo scopo abbiamo eseguito registrazioni di singoli neuroni mentre la medesima scimmia soggetto sperimentale dello Studio 2 e 3, riceveva lo sweeping a due velocità, una ottimale per l'attivazione delle C-LTMRs secondo gli studi umani e i risultati dei tre studi sopra citati, ed una non ottimale. I dati preliminari ottenuti, dimostrano che 1) (Studio 1) lo sweeping tra scimmie Rhesus viene eseguito con una velocità media di 9.31 cm/sec, all'interno dell'intervallo di attivazione delle fibre CT nell'uomo; 2) (Studio 2) lo sweeping eseguito dallo sperimentatore sulla schiena di una scimmia Rhesus di sesso maschile in una situazione sperimentale determina una diminuzione della frequenza cardiaca e l'aumento della variabilità della frequenza cardiaca se eseguito alla velocità di 5 e 10 cm/sec. Al contrario, lo sweeping eseguito ad una velocità minore di 1 cm/sec o maggiore di 10 cm/sec, determina l'aumento della frequenza cardiaca e la diminuzione della variabilità di questa, quindi il decremento dell'attivazione del sistema nervoso parasimpatico; 3) (Studio 3) lo sweeping eseguito dallo sperimentatore sulla schiena di una scimmia Rhesus di sesso maschile in una situazione sperimentale determina l'aumento della temperatura corporea a livello del muso della scimmia se eseguito alla velocità di 5-10 cm/sec. Al contrario, lo sweeping eseguito ad una velocità minore di 5 cm/sec o maggiore di 10 cm/sec, determina la diminuzione della temperatura del muso; 4) (Studio 4) la corteccia somatosensoriale secondaria e la corteccia insulare posteriore presentano neuroni selettivamente modulati durante lo sweeping eseguito ad una velocità di 5-13 cm/sec ma non neuroni selettivi per la codifica della velocità dello sweeping minore di 5 cm/sec. Questi risultati supportano l'ipotesi di Dunbar relativa al coinvolgimento delle fibre CT durante lo sweeping. Infatti i dati mettono in luce che lo sweeping viene eseguito con una velocità (9.31 cm/sec), simile a quella di attivazione delle fibre CT nell'uomo (1-10 cm/sec), determina gli stessi effetti fisiologici positivi in termini di frequenza cardiaca (diminuzione) e variabilità della frequenza cardiaca (incremento) e la modulazione delle medesime aree a livello del sistema nervoso centrale (in particolare la corteccia insulare). Inoltre, abbiamo dimostrato per la prima volta che suddetta stimolazione tattile determina l'aumento della temperatura del muso della scimmia. Il presente studio rappresenta la prima prova indiretta dell'ipotesi relativa alla modulazione del sistema delle fibre C-LTMRs durante lo sweeping e quindi della codifica della stimolazione tattile piacevole affiliativa a livello del sistema nervoso centrale ed autonomo, nei primati non umani. I dati preliminari qui presentati evidenziano la somiglianza tra il sistema delle fibre CT dell'uomo e del sistema C-LTMRs nei primati non umano, riguardanti il Social Touch. Nonostante ciò abbiamo riscontrato alcune discrepanze tra i risultati da noi ottenuti e quelli invece ottenuti dagli studi umani. La velocità media dello sweeping è di 9.31 cm / sec, rasente il limite superiore dell’intervallo di velocità che attiva le fibre CT nell'uomo. Inoltre, gli effetti autonomici positivi, in termini di battito cardiaco, variabilità della frequenza cardiaca e temperatura a livello del muso, sono stati evidenziati durante lo sweeping eseguito con una velocità di 5 e 10 cm/sec, quindi al limite superiore dell’intervallo ottimale che attiva le fibre CT nell’uomo. Al contrario, lo sweeping eseguito con una velocità inferiore a 5 cm/sec e superiore a 10 cm/sec determina effetti fisiologici negativo. Infine, la corteccia insula sembra essere selettivamente modulata dallo stimolazione eseguita alla velocità di 5-13 cm/sec, ma non 1-5 cm/sec. Quindi, gli studi sul sistema delle fibre CT nell’uomo hanno dimostrato che la velocità ottimale è 1-10 cm/sec, mentre dai nostri risultati la velocità ottimale sembra essere 5-13 cm / sec. Quindi, nonostante l'omologia tra il sistema delle fibre CT nell'umano deputato alla codifica del tocco piacevole affiliativo ed il sistema delle fibre C-LTMRs nei primati non umani, ulteriori studi saranno necessari per definire con maggiore precisione la velocità ottimale di attivazione delle fibre C-LTMR e per dimostrare direttamente la loro attivazione durante lo sweeping, mediante la misurazione diretta della loro modulazione. Studi in questa direzione potranno confermare l'omologia tra lo sweeping in qualità di tocco affiliativo piacevole tra i primati non umani e la carezza tra gli uomini. Infine, il presente studio potrebbe essere un importante punto di partenza per esplorare il meccanismo evolutivo dietro la trasformazione dello sweeping tra primati non umani, azione utilitaria eseguita durante il grooming, a carezza, gesto puramente affiliativo tra gli uomini.

Implementation of non-local boundary layer schemes in the Regional Atmospheric Modeling System and its impact on simulated mesoscale circulations

This paper proposes the implementation of different non-local Planetary Boundary Layer schemes within the Regional Atmospheric Modeling System (RAMS) model. The two selected PBL parameterizations are the Medium-Range Forecast (MRF) PBL and its updated version, known as the Yonsei University (YSU) PBL. YSU is a first-order scheme that uses non-local eddy diffusivity coefficients to compute turbulent fluxes. It is based on the MRF, and improves it with an explicit treatment of the entrainment. With the aim of evaluating the RAMS results for these PBL parameterizations, a series of numerical simulations have been performed and contrasted with the results obtained using the Mellor and Yamada (MY) scheme, also widely used, and the standard PBL scheme in the RAMS model. The numerical study carried out here is focused on mesoscale circulation events during the summer, as these meteorological situations dominate this season of the year in the Western Mediterranean coast. In addition, the sensitivity of these PBL parameterizations to the initial soil moisture content is also evaluated. The results show a warmer and moister PBL for the YSU scheme compared to both MRF and MY. The model presents as well a tendency to overestimate the observed temperature and to underestimate the observed humidity, considering all PBL schemes and a low initial soil moisture content. In addition, the bias between the model and the observations is significantly reduced moistening the initial soil moisture of the corresponding run. Thus, varying this parameter has a positive effect and improves the simulated results in relation to the observations. However, there is still a significant overestimation of the wind speed over flatter terrain, independently of the PBL scheme and the initial soil moisture used, even though a different degree of accuracy is reproduced by RAMS taking into account the different sensitivity tests.

Calamocrinus diomedæ : a new stalked crinoid, with notes on the apical system and the homologies of echinoderms / by Alexander Agassiz.

v.17:no.2 (1892)

The fragility of two monetary regimes: The European Monetary System and the Eurozone. National Bank of Belgium Working Paper No. 243, October 2013

The purpose of these working papers is to promote the circulation of research results (Research Series) and analytical studies (Documents Series) made within the National Bank of Belgium or presented by external economists in seminars, conferences and conventions organised by the Bank. The aim is therefore to provide a platform for discussion. The opinions expressed are strictly those of the authors and do not necessarily reflect the views of the National Bank of Belgium.

Enhancing the Common European Asylum System and Alternatives to Dublin. CEPS Liberty and Security in Europe No. 83/September 2015

Upon request by the LIBE committee, this study examines the reasons why the Dublin system of allocation of responsibility for asylum seekers does not work effectively from the viewpoint of Member States or asylum-seekers. It argues that as long as it is based on the use of coercion against asylum seekers, it cannot serve as an effective tool to address existing imbalances in the allocation of responsibilities among Member States. The EU is faced with two substantial challenges: first, how to prevent unsafe journeys and risks to the lives of people seeking international protection in the EU; and secondly, how to organise the distribution of related responsibilities and costs among the Member States. This study addresses these issues with recommendations aimed at resolving current practical, legal and policy problems.

Complete protection against P. berghei malaria upon heterologous prime/boost immunization against circumsporozoite protein employing Salmonella type III secretion system and Bordetella adenylate cyclase toxoid

Sterile immunity against malaria can be achieved by the induction of IFNgamma-producing CD8(+) T cells that target infected hepatocytes presenting epitopes of the circumsporozoite protein (CSP). In the present study we evaluate the protective efficacy of a heterologous prime/boost immunization protocol based on the delivery of the CD8(+) epitope of Plasmodium berghei CSP into the MHC class I presentation pathway, by either a type III secretion system of live recombinant Salmonella and/or by direct translocation of a recombinant Bordetella adenylate cyclase toxoid fusion (ACT-CSP) into the cytosol of professional antigen-presenting cells (APCs). A single intraperitoneal application of the recombinant ACT-CSP toxoid, as well as a single oral immunization with the Salmonella vaccine, induced a specific CD8(+) T cell response, which however conferred only a partial protection on mice against a subsequent sporozoite challenge. In contrast, a heterologous prime/boost vaccination with the live Salmonella followed by ACT-CSP led to a significant enhancement of the CSP-specific T cell response and induced complete protection in all vaccinated mice.

GAO questions key aspects of FAA's plans to acquire the multi-billion dollar advanced automation system and related programs.

"B-206887."