Dynamics of epithelial monolayers assessed by acoustic and impedimetric whole cell biosensors

Mit der Zielsetzung der vorliegenden Arbeit wurde die detailierten Analyse von Migrationsdynamiken epithelilaler Monolayer anhand zweier neuartiger in vitro Biosensoren verfolgt, der elektrischen Zell-Substrat Impedanz Spektroskopie (electrical cell-substrate impedance sensing, ECIS) sowie der Quarz Kristall Mikrowaage (quartz crystal microbalance, QCM). Beide Methoden erwiesen sich als sensitiv gegenüber der Zellmotilität und der Nanozytotoxizität.rnInnerhalb des ersten Projektes wurde ein Fingerprinting von Krebszellen anhand ihrer Motilitätsdynamiken und der daraus generierten elektrischen oder akkustischen Fluktuationen auf ECIS oder QCM Basis vorgenommen; diese Echtzeitsensoren wurdene mit Hilfe klassicher in vitro Boyden-Kammer Migrations- und Invasions-assays validiert. Fluktuationssignaturen, also Langzeitkorrelationen oder fraktale Selbstähnlichkeit aufgrund der kollektiven Zellbewegung, wurden über Varianz-, Fourier- sowie trendbereinigende Fluktuationsanalyse quantifiziert. Stochastische Langzeitged��chtnisphänomene erwiesen sich als maßgebliche Beiträge zur Antwort adhärenter Zellen auf den QCM und ECIS-Sensoren. Des weiteren wurde der Einfluss niedermolekularer Toxine auf die Zytoslelettdynamiken verfolgt: die Auswirkungen von Cytochalasin D, Phalloidin und Blebbistatin sowie Taxol, Nocodazol und Colchicin wurden dabei über die QCM und ECIS Fluktuationsanalyse erfasst.rnIn einem zweiten Projektschwerpunkt wurden Adhäsionsprozesse sowie Zell-Zell und Zell-Substrat Degradationsprozesse bei Nanopartikelgabe charackterisiert, um ein Maß für Nanozytotoxizität in Abhangigkeit der Form, Funktionalisierung Stabilität oder Ladung der Partikel zu erhalten.rnAls Schlussfolgerung ist zu nennen, dass die neuartigen Echtzeit-Biosensoren QCM und ECIS eine hohe Zellspezifität besitzen, auf Zytoskelettdynamiken reagieren sowie als sensitive Detektoren für die Zellvitalität fungieren können.

3D-electron microscopy of different conformations of cephalopod hemocyanins

Die Hämocyanine der Cephalopoden Nautilus pompilius und Sepia officinalis sorgen für den Sauerstofftransport zwischen den Kiemen und den Geweben. Sie bestehen aus einem zylindrischen Dekamer mit interner Kragenstruktur. Während eine Untereinheit (also eine Polypeptidkette) bei NpH aus sieben paralogen funktionellen Domänen (FU-a bis FU-g) besteht, führte ein Genduplikationsereignis der FU-d zu acht FUs in SoH (a, b, c, d, d��, e, f, g). In allen Mollusken Hämocyaninen bilden sechs dieser FUs den äußeren Ring und die restlichen die interne Kragenstruktur. rnrnIn dieser Arbeit wurde ein dreidimensionales Modell des Hämocyanins von Sepia officinalis (SoH) erstellt. Die Rekonstruktion, mit einer Auflösung von 8,8Å (FSC=0,5), erlaubt das Einpassen von Homolologiemodellen und somit das Erstellen eines molekularen Modells mit pseudo atomarer Auflösung. Des Weiteren wurden zwei Rekonstruktionen des Hämocyanins von Nautilus pompilius (NpH) in verschiedenen Oxygenierungszuständen erstellt. Die auf 10 und 8,1Å aufgelösten Modelle zeigen zwei verschiedene Konformationen des Proteins. Daraus ließ sich eine Modellvorstellung über die allosterische Funktionsweise ableiten. Die hier erreichte Auflösung von 8Å ist die momentan höchste eines Molluskenhämocyanins. rnAuf Grundlage des molekularen Modells von SoH konnte die Topologie des Proteins aufgeklärt werden. Es wurde gezeigt, dass die zusätzliche FU-d�� in den Kragen integriert ist und somit die prinzipielle Wandarchitektur aller Mollusken Hämocyanine identisch ist. Wie die Analyse des erstellten molekularen Modells zeigt werden sind die beiden Isoformen (SoH1 und SoH2) in den Bereichen der Interfaces nahezu identisch; auch der Vergleich mit NpH zeigt grosse Übereinstimmungen. Des weiteren konnte eine Fülle von Informationen bezüglich der allosterischen Signalübertragung innerhalb des Moleküls gewonnen werden. rnDer Versuch, NpH in verschiedenen Oxygenierungszuständen zu zeigen, war erfolgreich. Die Datensätze, die unter zwei atmosphärischen Bedingungen präpariert wurden, führten reproduzierbar zu zwei unterschiedlichen Rekonstruktionen. Dies zeigt, daß der hier entwickelte experimentelle Ansatz funktioniert. Er kann nun routinemäßig auf andere Proteine angewandt werden. Wie der strukturelle Vergleich zeigte, verändert sich die Orientierung der FUs durch die Oxygenierung leicht. Dies wiederum beeinflusst die Anordnung innerhalb der Interfaces sowie die Abstände zwischen den beteiligten Aminosäuren. Aus dieser Analyse konnte eine Modellvorstellung zum allosterischen Signaltransfer innerhalb des Moleküls abgeleitet werden, die auf einer Umordnung von Salzbrücken basiert.

Regelmechanismen und Determinanten der Transkription in Polytänchromosomen von Chironomus und Drosophila

Die kumulative Habil.‐Schrift gründet sich auf 6 Originalpublikationen, die beschreiben: [Sass, H. (1982), Cell 28: 269‐278]. RNA polymerase B in polytene chromosomes: Immunofluorescent and autoradiographic analysis during stimulated and repressed RNA synthesis. Elektronenmikroskopie charakterisierte das C. tentans Balbianiring BR2‐Gen von Speicheldrüsenchromosomen als hoch aktives 5‐6 μm langes single‐copy Gen, das 33/μm RNAPolymerasen B (Pol II) transkribieren (Diss., Sass, H., 1978, Univ. Tübingen). Diese Immunfluoreszenzstudie ortet Pol II in allen Interbanden von Region IV‐3B10‐3B5 des nichtinduzierten BR2. Prominente Fluoreszenz im BR2‐Genort 3B9/10 zeigt, das BR2‐Gen ist präaktiv, wie erwartet. 3H‐Autoradiogramme beweisen, in allen fluoreszierenden BR2, BR1, BR3, Puffs, aufgelockerten Banden, Interbanden und Loci ohne Puffing, synthetisiert Pol II RNA. Die genomweite ständige Pol II‐Präsenz zeigt, dass, wie beim nichtinduzierten BR2‐Gen, bereits schon gebundene Pol II wohl auch andere Gene präaktiviert. So erfolgt die Regulation der Transkription mehr über die transkriptionelle Elongation. Auch durch α‐Amanitin, oder Actinomycin D, oder Hitzeschock in vivo kollabierte BR2, BR1, BR3 besitzen Pol II. [Sass, H. (1984), Chromosoma 90: 20‐25]. Gene identification in polytene chromosomes: some Balbiani ring 2 gene sequences are located in an interband���like region of Chironomus tentans. Immunfluoreszenz und 3H‐Autoradiographie zeigen, dass Injektionen von DRB in Larven die Balbianiringe (BR) sowie andere Puffs und deren Pol II‐Konzentration dramatisch reduzieren. Trotzdem zeigen 3H‐Uridin markierte Speicheldrüsenchromosomen, dass RNA‐Synthese doch in nichtinduzierten BR2, BR1, BR3 erfolgt, aber nur auf reduziertem Level. Das widerspricht der von Egyházi E. (1975, PNAS 73:947‐950) propagierten „Inhibition of Balbiani ring RNA synthesis at the initiation level“ durch DRB. Vielmehr sieht es so aus, DRB wirkt bei der transkriptionellen Elongation inhibierend. Durch in situ‐Hybridisierung von Sequenzen klonierter BR2‐DNA wurde in Speicheldrüsenchromosom IV das BR2‐Gen in Region 3B9/10 direkt identifiziert. [Sass, H. and Pederson, T. (1984), J. Mol. Biol. 180: 911‐926]. Transcription‐dependent localization of U1 and U2 small nuclear ribonucleoproteins at major sites of gene activity in polytene chromosomes. Immunolokalisation von Sm‐, U1‐ und U2snRNP‐spezifischen Antigenen in Speicheldrüsenchromosomen von C. tentans hat zur Entdeckung der beim Spleißen von prä‐mRNA beteiligten U1/U2snRNPs in Balbianiringen BR2, BR1, BR3 sowie anderen Puffs und aufgelockerten Banden geführt. Die überraschenden BR‐Daten zeigen erstmals: (i) Der Spleiß‐Apparat ist in Genloci mit intensiver RNA‐Synthese schon vorhanden. (ii) Immunfluoreszenz reflektiert den Exon‐Intron‐Bau dieser BR‐Gene. (iii) Transkription und spleißosomales Ausschneiden von Introns sind koordiniert. [Sass, H. (1989), Nucleic Acids Research 17: 10508]. Hsp82‐neo transposition vectors to study insertional mutagenesis in Drosophila melanogaster and tissue culture cells; [Sass, H. (1990), Gene 89: 179‐186]. P‐transposable vectors expressing a constitutive and thermoinducible hsp82‐neo fusion gene for Drosophila germline transformation and tissue‐culture transfection. Beschrieben sind Design, Konstruktion und Expression der Genfusion hsp82‐neo als ein in vivo selektierbares Reporter‐/Markergen, die Transposons P{hsp82‐neo/Adh} sowie P{hsp82‐neo} und Transformations‐Vektoren pHS22, pHS24, pHS85, pHS103 und pHS104. Sie stellen das von der Fliege gebildete Enzym bakteriellen Ursprungs, Neomycin‐Phosphotransferase II, für die G418‐Selektion bereit, um die Position, Struktur, Expression und Funktion von Genen mittels hsp82‐neo‐Mutagenese zu erforschen. [Sass, H. and Meselson, M. (1991), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 6795‐6799]. Dosage compensation of the Drosophila pseudoobscura Hsp82 gene and the D. melanogaster Adh gene at ectopic sites in D. melanogaster. Quantitative Unterschiede in der Dosiskompensation des X‐chromosomalen hsp82‐Gens von D. pseudoobscura und autosomalen Adh‐Gens von D. melanogaster wurden als Erhöhung der RNAMenge in D. melanogaster gemessen. Beide Transgene sind dosiskompensiert, sprang P{hsp82‐ neo/Adh} in euchromatische Regionen des D. melanogaster X‐Chromosoms. Beide Transgene sind nicht dosiskompensiert, insertierte P{hsp82‐neo/Adh} ins β‐Heterochromatin in Region 20 an der Basis des X. Keine der zehn autosomalen Insertionen ist dosiskompensiert. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass X‐chromosomale regulatorische Sequenzen, die für die Verstärkung der Genaktivität um Faktor 2 in Männchen verantwortlich sind, gehäuft im X vorkommen, jedoch im β‐ Heterochromatin und den Autosomen fehlen. Das Kompensationsverhalten der transponierten Gene wird durch das neue chromosomale Milieu des Insertionsortes bestimmt.

Generierung eines BAC-transgenen Mausstamms zur Analyse von Melanomen

Da Tumorerkrankungen ein enormes Gesundheitsproblem in der westlichen Welt darstellen, wird eine Vielzahl neuer Behandlungsstrategien entwickelt. Neuartige Tumor-Therapeutika werden jedoch üblicherweise zunächst an Tiermodellen evaluiert, bevor sie am Menschen angewandt werden.rnIn der vorliegenden Arbeit wurde ein BAC-transgenes Mausmodell generiert, welches als autochthones Melanommodell zur Anwendung kommen sollte.rnZunächst wurde dafür ein DNA-Konstrukt erzeugt. Dieses enthält die Melanom-Onkogene BrafV600E, Cdk4R24C und Mitf deren Expression durch die Tamoxifen-induzierbare Rekombinase CreERT2 kontrollierbar sein sollte. Die Verwendung des Tyrosinasepromoters sollte die melanozytenspezifische Expression der eingebrachten Gene gewährleisten. Ein weiterer Bestandteil des Konstrukts ist ein Luziferase-Gen, welches die Lokalisierung Onkogen-exprimierender Zellen durch in vivo-Biolumineszenz-Imaging erlaubt, da die Onkogen- und Luziferase-Expression durch 2A-Sequenzen gekoppelt sind.rnVor der Generierung der transgenen Tiere sollten in vitro Analysen die Funktionalität des Konstruktteils, bestehend aus den Onkogenen und der Luziferase, klären. Zu diesem Zweck wurde die Zelllinie C22 mit einem Expressionsvektor transfiziert, welcher den genannten Konstruktteil enthielt. Es konnte ein Anstieg der Braf- und Cdk4-Expression auf Protein Ebene, das Vorhandensein von Luziferase-Aktivität und die Aktivierung des MAP-Kinase-Signalwegs nachgewiesen werden. Die Funktionalität des untersuchten Konstruktteils war damit nahegelegt und die Generierung der transgenen Tiere wurde fortgesetzt.rnDie Pronukeus-Injektion resultierte schließlich in 3 Founder-Tieren, die mittels PCR und Southern Blot identifiziert wurden und die Bezeichnung „B6 tg Tyr iOnkogene“ (TyriOn) erhielten. Durch Verkreuzen der Founder-Tiere mit C57BL/6 Mäusen wurden im weiteren Verlauf 3 Linien erzeugt. Bei in vivo Biolumineszenz-Messungen zeigten Tiere der Linie D einen gewissen Grad an Hintergrund-Luziferase-Aktivität, die jedoch durch Tamoxifen-Injektionen verstärkt werden konnte. In den Folgegenerationen ging diese Tamoxifen-induzierte Verstärkung der Luziferase-Aktivität teilweise verloren. Es wurde die Vermutung angestellt, dass funktionelle und nicht-funktionelle Varianten des Transgens an unterschiedlichen Stellen im Genom von Founder D integriert hatten, und sich in den folgenden Generationen auf die Nachkommen verteilten. Die mangelnde Induzierbarkeit betroffener Tiere konnte nicht auf fehlende Integrität der Sequenz „iOnkogene“ in diesen Tieren oder auf nicht-funktionelle loxP-Stellen im Konstrukt zurückgeführt werden.rnTamoxifen-Injektionen führten in TyriOn-D Tieren im Laufe von 15 Monaten nicht zur Entwicklung von Tumoren. Ebenso wenig konnten in TyriOn-D / Cre del Tieren, welche die eingebrachten Onkogene maximal exprimieren sollten, Tumoren detektiert werden. Um zu analysieren, ob die eingebrachten Onkogene die Bildung von Tumoren begünstigen, wurden TyriOn-D Tiere mit dem Melanom-anfälligen Stamm MT/ret verkreuzt. Hierzu konnte im Rahmen dieser Arbeit noch kein Ergebnis erzielt werden. Allerdings konnte in Melanomen von TyriOn-D / MT/ret Tieren Luziferase-Aktivität bei in vivo Biolumineszenz-Messungen und CreERT2 RNA durch RT-PCR detektiert werden.rnTyriOn-D / MT/ret Tiere werden im weiteren Verlauf dieses Projektes nicht nur der Analyse der Melanomentwicklung dienen. Deren Tumore ermöglichen außerdem weitere Untersuchungen bezüglich der Funktionalität des Konstrukts, die teilweise in TyriOn Tieren keine Resultate ergaben.

Development, characterization, and application of flowing atmospheric-pressure afterglow ionization for mass spectrometric analysis of ambient organic aerosols

Addressing current limitations of state-of-the-art instrumentation in aerosol research, the aim of this work was to explore and assess the applicability of a novel soft ionization technique, namely flowing atmospheric-pressure afterglow (FAPA), for the mass spectrometric analysis of airborne particulate organic matter. Among other soft ionization methods, the FAPA ionization technique was developed in the last decade during the advent of ambient desorption/ionization mass spectrometry (ADI–MS). Based on a helium glow discharge plasma at atmospheric-pressure, excited helium species and primary reagent ions are generated which exit the discharge region through a capillary electrode, forming the so-called afterglow region where desorption and ionization of the analytes occurs. Commonly, fragmentation of the analytes during ionization is reported to occur only to a minimum extent, predominantly resulting in the formation of quasimolecular ions, i.e. [M+H]+ and [M–H]– in the positive and the negative ion mode, respectively. Thus, identification and detection of signals and their corresponding compounds is facilitated in the acquired mass spectra. The focus of the first part of this study lies on the application, characterization and assessment of FAPA–MS in the offline mode, i.e. desorption and ionization of the analytes from surfaces. Experiments in both positive and negative ion mode revealed ionization patterns for a variety of compound classes comprising alkanes, alcohols, aldehydes, ketones, carboxylic acids, organic peroxides, and alkaloids. Besides the always emphasized detection of quasimolecular ions, a broad range of signals for adducts and losses was found. Additionally, the capabilities and limitations of the technique were studied in three proof-of-principle applications. In general, the method showed to be best suited for polar analytes with high volatilities and low molecular weights, ideally containing nitrogen- and/or oxygen functionalities. However, for compounds with low vapor pressures, containing long carbon chains and/or high molecular weights, desorption and ionization is in direct competition with oxidation of the analytes, leading to the formation of adducts and oxidation products which impede a clear signal assignment in the acquired mass spectra. Nonetheless, FAPA–MS showed to be capable of detecting and identifying common limonene oxidation products in secondary OA (SOA) particles on a filter sample and, thus, is considered a suitable method for offline analysis of OA particles. In the second as well as the subsequent parts, FAPA–MS was applied online, i.e. for real time analysis of OA particles suspended in air. Therefore, the acronym AeroFAPA–MS (i.e. Aerosol FAPA–MS) was chosen to refer to this method. After optimization and characterization, the method was used to measure a range of model compounds and to evaluate typical ionization patterns in the positive and the negative ion mode. In addition, results from laboratory studies as well as from a field campaign in Central Europe (F–BEACh 2014) are presented and discussed. During the F–BEACh campaign AeroFAPA–MS was used in combination with complementary MS techniques, giving a comprehensive characterization of the sampled OA particles. For example, several common SOA marker compounds were identified in real time by MSn experiments, indicating that photochemically aged SOA particles were present during the campaign period. Moreover, AeroFAPA–MS was capable of detecting highly oxidized sulfur-containing compounds in the particle phase, presenting the first real-time measurements of this compound class. Further comparisons with data from other aerosol and gas-phase measurements suggest that both particulate sulfate as well as highly oxidized peroxyradicals in the gas phase might play a role during formation of these species. Besides applying AeroFAPA–MS for the analysis of aerosol particles, desorption processes of particles in the afterglow region were investigated in order to gain a more detailed understanding of the method. While during the previous measurements aerosol particles were pre-evaporated prior to AeroFAPA–MS analysis, in this part no external heat source was applied. Particle size distribution measurements before and after the AeroFAPA source revealed that only an interfacial layer of OA particles is desorbed and, thus, chemically characterized. For particles with initial diameters of 112 nm, desorption radii of 2.5–36.6 nm were found at discharge currents of 15–55 mA from these measurements. In addition, the method was applied for the analysis of laboratory-generated core-shell particles in a proof-of-principle study. As expected, predominantly compounds residing in the shell of the particles were desorbed and ionized with increasing probing depths, suggesting that AeroFAPA–MS might represent a promising technique for depth profiling of OA particles in future studies.

A Comparison of Psychosocial Risk Factors Between 3 Groups of Cardiovascular Disease Patients Referred for Outpatient Cardiac Rehabilitation

Few studies have examined psychosocial risk factors for cardiovascular disease (CVD) between diagnostic groups of CVD patients. We compared levels of depression, anxiety, hostility, exhaustion, positive affect, and social support, and the prevalence of type D personality between patient groups with a primary diagnosis of coronary heart disease (CHD), chronic heart failure (CHF), or peripheral arterial disease (PAD).

The role of migration and domestic transmission in the spread of HIV-1 non-B subtypes in Switzerland

By analyzing human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) pol sequences from the Swiss HIV Cohort Study (SHCS), we explored whether the prevalence of non-B subtypes reflects domestic transmission or migration patterns.

Acceptance of two liquid vitamin D��� formulations among mothers with newborn infants: a randomized, single-blind trial

In Switzerland, children are prescribed 7.5-12.5 μg per day of vitamin D(3) dissolved in alcohol, but many families do not adhere to the recommendation. The aim of the trial was to compare the acceptance of vitamin D(3) dissolved in alcohol or in medium-chain triglycerides among mothers of Swiss newborn infants. The acceptance was tested in 42 healthy newborn infants (20 girls and 22 boys) aged between 2 and 7 days. Their neonatal body weight ranged between 2.225 and 4.150 kg, and the gestational age between 36 1/7 and 41 3/7 weeks. The blinded mothers rated the facial reaction of their children by pointing on a facial hedonic scale. Thirty eight of the 41 mothers, who brought the comparison to completion, assigned a better score to the oily preparation with no difference in the remaining three cases (P < 0.0001). The acceptance for the oily preparation was significantly better both among mothers whose babies were initially presented the alcoholic preparation and among mothers whose babies were initially presented the oily preparation. Furthermore, the acceptance for the oily preparation was better irrespective of gender of the infant or parity of the mother. In conclusion, from the perspective of mothers, Swiss newborn infants prefer the taste of the oily vitamin D(3) preparation over the alcoholic preparation.

Effects of dietary supplementation with synthetic vitamin D-3 and 25-hydroxycholecalciferol on blood calcium and phosphate levels and performance in laying hens

We investigated the effects of different dietary vitamin D regimen on selected blood parameters in laying hens. Supplementation with vitamin D-3 only was compared with a combination of vitamin D-3 and its metabolite 25-hydroxy-cholecalciferol (25(OH)D-3). Blood concentrations of total calcium, phosphate and 25 (OH)D-3 were determined. Four thousand one-day-old LSL chicks were split in two treatment groups and distributed to eight pens. The control group was given a commercial animal diet containing 2800 IU synthetic vitamin D-3 in the starter feed and 2000 IU synthetic vitamin D-3 in the pullet feed. The experimental group was fed the same commercial diet in which half the synthetic vitamin D-3 content had been substituted with 25(OH)D-3 (Hy center dot D (R)). At 18 weeks of age, pullets were transferred to the layer house. At the ages of 11, 18 and 34 weeks, between 120 and 160 blood samples were collected from both the control and the experimental groups, respectively. The experimental group had higher levels of 25 (OH)D-3 than the control group at all three ages. Serum calcium levels did not differ between the treatment groups at any age. With the onset of laying, calcium levels rose significantly. Whereas blood serum concentration at 18 weeks was 3 mmol/L in both treatment groups, it increased to 8.32 mmol/L in the control group and to 8.66 mmol/L in the experimental group at week 34. At weeks 11 and 34, phosphate was significantly lower in the experimental group. In conclusion, HyD (R) significantly affected serum phosphate and 25(OH)D-3 levels. No effects of (25(OH)D-3 supplementation on performance, shell quality and fractures of keelbones were found.

[Examination of urine in the child]

The examination of urine in children can be very complex, due to the difficulty to obtain clean urine specimens in infants and toddlers. Clean catch is an easy system to obtain urine but patience is needed. Transurethral catheterization or suprapubic aspiration is useful in infants and toddlers with sign of pyelonephritis. Urine bag specimens are not useful in the diagnosis of urinary tract infection because of the high rate of false positive cultures. The 24 hours urine collection is frequently replaced by a spot urine and the ratio of the measured substances with the urine creatinine are calculated. Urine microscopy is needed for the evaluation of pathological results in the dipstick testing: confirm that red urine is due to haematuria by demonstration of red blood cells on urine microscopy, dysmorphic cells and red-cell casts are pathognomonic of glomerular bleeding, white-cell casts signify glomerular inflammation and bacteria are easily seen in unstained urine. A urine culture is pathologic if the colony count exceeds 10(4) in the transurethral catheterization or clean void. In the suprapubic aspiration is any number of colony pathologic. Urate crystals in the urine of infants may cause a pink discoloration to nappies. Urine screenings are not very useful and should be performed only at the age of 5 years or by sexual-active adolescents.

In-frame triplet deletions in RHD alter the D antigen phenotype

BACKGROUND: The deletion of three adjacent nucleotides in an exon may cause the lack of a single amino acid, while the protein sequence remains otherwise unchanged. Only one such in-frame deletion is known in the two RH genes, represented by the RHCE allele ceBP expressing a "very weak e antigen." STUDY DESIGN AND METHODS: Blood donor samples were recognized because of discrepant results of D phenotyping. Six samples came from Switzerland and one from Northern Germany. The molecular structures were determined by genomic DNA nucleotide sequencing of RHD. RESULTS: Two different variant D antigens were explained by RHD alleles harboring one in-frame triplet deletion each. Both single-amino-acid deletions led to partial D phenotypes with weak D antigen expression. Because of their D category V-like phenotypes, the RHD(Arg229del) allele was dubbed DVL-1 and the RHD(Lys235del) allele DVL-2. These in-frame triplet deletions are located in GAGAA or GAAGA repeats of the RHD exon 5. CONCLUSION: Partial D may be caused by a single-amino-acid deletion in RhD. The altered RhD protein segments in DVL types are adjacent to the extracellular loop 4, which constitutes one of the most immunogenic parts of the D antigen. These RhD protein segments are also altered in all DV, which may explain the similarity in phenotype. At the nucleotide level, the triplet deletions may have resulted from replication slippage. A total of nine amino acid positions in an Rhesus protein may be affected by this mechanism.

Beta-D-glucoside utilization by Mycoplasma mycoides subsp. mycoides SC: possible involvement in the control of cytotoxicity towards bovine lung cells

BACKGROUND: Contagious bovine pleuropneumonia (CBPP) caused by Mycoplasma mycoides subsp. mycoides small-colony type (SC) is among the most serious threats for livestock producers in Africa. Glycerol metabolism-associated H2O2 production seems to play a crucial role in virulence of this mycoplasma. A wide number of attenuated strains of M. mycoides subsp. mycoides SC are currently used in Africa as live vaccines. Glycerol metabolism is not affected in these vaccine strains and therefore it does not seem to be the determinant of their attenuation. A non-synonymous single nucleotide polymorphism (SNP) in the bgl gene coding for the 6-phospho-beta-glucosidase (Bgl) has been described recently. The SNP differentiates virulent African strains isolated from outbreaks with severe CBPP, which express the Bgl isoform Val204, from strains to be considered less virulent isolated from CBPP outbreaks with low mortality and vaccine strains, which express the Bgl isoform Ala204. RESULTS: Strains of M. mycoides subsp. mycoides SC considered virulent and possessing the Bgl isoform Val204, but not strains with the Bgl isoform Ala204, do trigger elevated levels of damage to embryonic bovine lung (EBL) cells upon incubation with the disaccharides (i.e., beta-D-glucosides) sucrose and lactose. However, strains expressing the Bgl isoform Val204 show a lower hydrolysing activity on the chromogenic substrate p-nitrophenyl-beta-D-glucopyranoside (pNPbG) when compared to strains that possess the Bgl isoform Ala204. Defective activity of Bgl in M. mycoides subsp. mycoides SC does not lead to H2O2 production. Rather, the viability during addition of beta-D-glucosides in medium-free buffers is higher for strains harbouring the Bgl isoform Val204 than for those with the isoform Ala204. CONCLUSION: Our results indicate that the studied SNP in the bgl gene is one possible cause of the difference in bacterial virulence among strains of M. mycoides subsp. mycoides SC. Bgl does not act as a direct virulence factor, but strains possessing the Bgl isoform Val204 with low hydrolysing activity are more prone to survive in environments that contain high levels of beta-D-glucosides, thus contributing in some extent to mycoplasmaemia.

Caspase-8 is activated by cathepsin D initiating neutrophil apoptosis during the resolution of inflammation

In the resolution of inflammatory responses, neutrophils rapidly undergo apoptosis. We describe a new proapoptotic pathway in which cathepsin D directly activates caspase-8. Cathepsin D is released from azurophilic granules in neutrophils in a caspase-independent but reactive oxygen species-dependent manner. Under inflammatory conditions, the translocation of cathepsin D in the cytosol is blocked. Pharmacological or genetic inhibition of cathepsin D resulted in delayed caspase activation and reduced neutrophil apoptosis. Cathepsin D deficiency or lack of its translocation in the cytosol prolongs innate immune responses in experimental bacterial infection and in septic shock. Thus, we identified a new function of azurophilic granules that is in addition to their role in bacterial defense mechanisms: to regulate the life span of neutrophils and, therefore, the duration of innate immune responses through the release of cathepsin D.

Distinct roles of vascular endothelial growth factor-D in lymphangiogenesis and metastasis

In many human carcinomas, expression of the lymphangiogenic factor vascular endothelial growth factor-D (VEGF-D) correlates with up-regulated lymphangiogenesis and regional lymph node metastasis. Here, we have used the Rip1Tag2 transgenic mouse model of pancreatic beta-cell carcinogenesis to investigate the functional role of VEGF-D in the induction of lymphangiogenesis and tumor progression. Expression of VEGF-D in beta cells of single-transgenic Rip1VEGF-D mice resulted in the formation of peri-insular lymphatic lacunae, often containing leukocyte accumulations and blood hemorrhages. When these mice were crossed to Rip1Tag2 mice, VEGF-D-expressing tumors also exhibited peritumoral lymphangiogenesis with lymphocyte accumulations and hemorrhages, and they frequently developed lymph node and lung metastases. Notably, tumor outgrowth and blood microvessel density were significantly reduced in VEGF-D-expressing tumors. Our results demonstrate that VEGF-D induces lymphangiogenesis, promotes metastasis to lymph nodes and lungs, and yet represses hemangiogenesis and tumor outgrowth. Because a comparable transgenic expression of vascular endothelial growth factor-C (VEGF-C) in Rip1Tag2 has been shown previously to provoke lymphangiogenesis and lymph node metastasis in the absence of any distant metastasis, leukocyte infiltration, or angiogenesis-suppressing effects, these results reveal further functional differences between VEGF-D and VEGF-C.