Cellular Infiltrates and NF kappa B Subunit c-Rel Signaling in Kidney Allografts of Patients With Clinical Operational Tolerance

Background. Nuclear factor kappa B (NF kappa B) plays a potential role in tolerance by orchestrating onset and resolution of inflammation and regulatory T cell differentiation through subunit c-Rel. We characterized cellular infiltrates and expression of NF kappa B1, c-Rel and its upstream regulators phosphatidylinositol 3-kinase/RAC-alpha serine/threonine kinase, in allograft biopsies from patients with spontaneous clinical operational tolerance (COT). Methods. Paraffin-fixed kidney allograft biopsies from 40 patients with COT (n=4), interstitial rejection (IR; n=12), borderline changes (BC; n=12), and long-term allograft function without rejection (NR; n=12) were used in the study. Cellular infiltrates and immunohistochemical expression of key proteins of the NF kappa B pathway were evaluated in the cortical tubulointerstitium and in cellular infiltrates using digital image analysis software. Results were given as mean +/- SEM. Results. Biopsies from patients with COT exhibited a comparable amount of cellular infiltrate to IR, BC, and NR (COT, 191 +/- 81; IR, 291 +/- 62; BC, 178 +/- 45; and NR, 210 +/- 42 cells/mm(2)) but a significantly higher proportion of forkhead box P3-positive cells (COT, 11%+/- 1.7%; IR, 3.5%+/- 0.70%; BC, 3.4%+/- 0.57%; and NR, 3.7%+/- 0.78% of infiltrating cells; P=0.02). c-Rel expression in cellular infiltrates was significantly elevated in IR, BC, and NR when analyzing the number of positive cells per mm(2) (P=0.02) and positive cells per infiltrating cells (P=0.04). In contrast, tubular PI3K and c-Rel expression were significantly higher in IR and BC but not in NR compared with COT (P=0.03 and P=0.006, respectively). With RAC-alpha serine-threonine kinase, similar tendencies were observed (P=0.2). Conclusions. Allografts from COT patients show significant cellular infiltrates but a distinct expression of proteins involved in the NF kappa B pathway and a higher proportion of forkhead box P3-positive cells.

Air-Sea Interactions of Natural Long-Lived Greenhouse Gases (CO2, N2O, CH4)in a Changing Climate

[EN] Understanding and quantifying ocean-atmosphere exchanges of the long-lived greenhouse gases carbon dioxide (CO2), nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) are important for understanding the global biogeochemical cycles of carbon and nitrogen in the context of ongoing global climate change. In this chapter we summarise our current state of knowledge regarding the oceanic distributions, formation and consumption pathways, and oceanic uptake and emissions of CO2, N2O and CH4, with a particular emphasis on the upper ocean. We specifically consider the role of the ocean in regulating the tropospheric content of these important radiative gases in a world in which their tropospheric content is rapidly increasing and estimate the impact of global change on their present and future oceanic uptake and/or emission. Finally, we evaluate the various uncertainties associated with the most commonly used methods for estimating uptake and emission and identify future research needs.

An alternative B cell development program

Two major types of B cells, the antibody-producing cells of the immune system, are classically distinguished in the spleen: marginal zone (MZ) and follicular (FO). In addition, FO B cells are subdivided into FO I and FO II cells, based on the amount of surface IgM. MZ B cells, which surround the splenic follicles, rapidly produce IgM in response to blood-borne pathogens without T cell help, while T cell-dependent production of high affinity, isotype-switched antibodies is ascribed to FO I cells. The significance of FO II cells and the mechanism underlying B cell fate choices are unclear. We showed that FO II cells express more Sca1 than FO I cells and originate from a distinct B cell development program, marked by high expression of Sca1. MZ B cells can derive from the “canonical” Sca1lo pathways, as well as from the Sca1hi program, although the Sca1hi program shows a stronger MZ bias than the Sca1lo program, and extensive phenotypic plasticity exists between MZ and FO II, but not between MZ and FO I cells. The Sca1hi program is induced by hematopoietic stress and generates B cells with an Igλ-enriched repertoire. In aged mice, the canonical B cell development pathway is impaired, while the Sca1hi program is increased. Furthermore, we showed that a population of unknown function, defined as Lin-c-kit+Sca1+ (LSK-), contains early lymphoid precursors, with primarily B cell potential in vivo. Our data suggest that LSK- cells may represent a distinct precursor for the Sca1hi program in the bone marrow.

Mechanismen der Aktivierung und Detoxifizierung von Aflatoxin B 1 in verschiedenen Leberzelltypen von Ratten, Mäusen und Waldmurmeltieren

Zusammenfassung: Die Applikation des Mykotoxins Aflatoxin B1 (AFB1) führt in der Ratte zu Lebertumoren hepatozellulären Ursprungs, während bisher keine transformierende Wirkung dieses Mykotoxins auf Kupffer- und Endothelzellen (Nichtparenchymzellen, NPC) nachgewiesen werden konnte. Diese Resistenzmechanismen der NPC gegenüber AFB1 wurden im ersten Teil dieser Arbeit untersucht. AFB1 ist per se inaktiv, wird jedoch durch Verstoffwechselung in den chemisch reaktiven, an DNA bindenden Metaboliten AFB1-8,9-Epoxid überführt. Daneben stellt die enzymatische Hydroxylierung von AFB1 am Kohlenstoff-9a zum Aflatoxin M1 eine Detoxifizierung dar. Durch HPLC-Analyse der AFB1-Metabolite konnte gezeigt werden, daß in Nichtparenchymzellen (NPC) das Verhältnis von 9a-Hydroxylierung zu 8,9-Epoxidierung höher als in Parenchymzellen (PC) ist. Die AFB1-9a-hydroxylase fördert insbesondere in den NPC der Leber die Bildung des weniger gentoxischen Metaboliten AFM1 und konkurriert daher um die Aktivierung von AFB1 zum mutagenen und kanzerogenen 8,9-Epoxid. Dieser metabolische Unterschied scheint also einen Beitrag zur Resistenz der NPC der Leber gegenüber der hepatokanzerogenen Wirkung von AFB1 zu leisten. Da ein Synergismus zwischen der AFB1-Exposition und einer Infektion mit dem Hepatitis B-Virus (HBV) beim Menschen bezüglich des Auftretens von hepatozellulären Karzinomen zu bestehen scheint, wurde im zweiten Teil dieser Arbeit untersucht, ob die metabolische Aktivierung von AFB1 durch eine HBV-Infektion verstärkt wird. In einem Vergleich der Biotransformation von AFB1 mit mikrosomalen Leberfraktionen von transgenen HBV-Mäusen und Kontrollmäusen wurde keine signifikanten Unterschiede festgestellt. Dagegen wurde bei Virus-infizierten Waldmurmeltieren eine deutlich reduzierte Bildung des AFB1-8,9-Epoxids beobachtet. Es konnte z.T. ein Zusammenhang zwischen den verschiedenen Stadien der Leberschädigung und den Metabolismusraten festgestellt werden, wobei die metabolische Aktivierung mit zunehmender Leberschädigung abzunehmen scheint. Auch hinsichtlich der Aktivitäten verschiedener Cytochrom P450 abhängiger Monooxygenasen wurde eine weitgehende Übereinstimmung mit den durch HPLC ermittelten Metabolitenprofilen des AFB1 beobachtet. Diese Studien mit subzellulären Leberfraktion der transgenen HBV-Mäusen und der Waldmurmeltieren zeigen, daß die Interaktion zwischen Hepatitis und AFB1 nicht mit der verstärkten metabolischer Aktivierung von AFB1 zu erklären ist. TGF-ß1, aus der Gruppe der Cytokine, wird als Mediator bei Entzündungsprozessen in der Leber so z.B. im Verlauf einer Virushepatitis freigesetzt. Aufgrund der besonderen Bedeutung des murinen CYP2A5 (ortholog zum humanen CYP2A6) bei der Aktivierung von AFB1 wurde der Einfluß von TGF-ß1 auf CYP2A5 in Primärkulturen von Maushepatozyten untersucht. Durch Messung der Aktivität der Cumarin-7-hydroxylase sowie durch Bestimmung der Proteinmenge von CYP2A5 mittels Western Blotting konnte zunächst die Induzierbarkeit des CYP2A5-Isoenzyms durch Phenobarbital in kultivierten Hepatozyten der Maus gezeigt werden. Nur bei einer niedrigen TGF-ß1-Konzentration wurde eine leicht erhöhte Expression von CYP2A5 festgestellt, ansonsten führte die Behandlung der kultivierten Maushepatozyten mit TGF-ß1 zu einer dosisabhängigen Verminderung der Expression von CYP2A5.

Measurement of the pair production of b-jets in proton-proton collisions at root out s = 7 TeV with the ATLAS detector

In hadronischen Kollisionen entstehen bei einem Großteil der Ereignisse mit einem hohen Impulsübertrag Paare aus hochenergetischen Jets. Deren Produktion und Eigenschaften können mit hoher Genauigkeit durch die Störungstheorie in der Quantenchromodynamik (QCD) vorhergesagt werden. Die Produktion von \textit{bottom}-Quarks in solchen Kollisionen kann als Maßstab genutzt werden, um die Vorhersagen der QCD zu testen, da diese Quarks die Dynamik des Produktionsprozesses bei Skalen wieder spiegelt, in der eine Störungsrechnung ohne Einschränkungen möglich ist. Auf Grund der hohen Masse von Teilchen, die ein \textit{bottom}-Quark enthalten, erhält der gemessene, hadronische Zustand den größten Teil der Information von dem Produktionsprozess der Quarks. Weil sie eine große Produktionsrate besitzen, spielen sie und ihre Zerfallsprodukte eine wichtige Rolle als Untergrund in vielen Analysen, insbesondere in Suchen nach neuer Physik. In ihrer herausragenden Stellung in der dritten Quark-Generation könnten sich vermehrt Zeichen im Vergleich zu den leichteren Quarks für neue Phänomene zeigen. Daher ist die Untersuchung des Verhältnisses zwischen der Produktion von Jets, die solche \textit{bottom}-Quarks enthalten, auch bekannt als $b$-Jets, und aller nachgewiesener Jets ein wichtiger Indikator für neue massive Objekte. In dieser Arbeit werden die Produktionsrate und die Korrelationen von Paaren aus $b$-Jets bestimmt und nach ersten Hinweisen eines neuen massiven Teilchens, das bisher nicht im Standard-Modell enthalten ist, in dem invarianten Massenspektrum der $b$-Jets gesucht. Am Large Hadron Collider (LHC) kollidieren zwei Protonenstrahlen bei einer Schwerpunktsenergie von $\sqrt s = 7$ TeV, und es werden viele solcher Paare aus $b$-Jets produziert. Diese Analyse benutzt die aufgezeichneten Kollisionen des ATLAS-Detektors. Die integrierte Luminosität der verwendbaren Daten beläuft sich auf 34~pb$^{-1}$. $b$-Jets werden mit Hilfe ihrer langen Lebensdauer und den rekonstruierten, geladenen Zerfallsprodukten identifiziert. Für diese Analyse müssen insbesondere die Unterschiede im Verhalten von Jets, die aus leichten Objekten wie Gluonen und leichten Quarks hervorgehen, zu diesen $b$-Jets beachtet werden. Die Energieskala dieser $b$-Jets wird untersucht und die zusätzlichen Unsicherheit in der Energiemessung der Jets bestimmt. Effekte bei der Jet-Rekonstruktion im Detektor, die einzigartig für $b$-Jets sind, werden studiert, um letztlich diese Messung unabhängig vom Detektor und auf Niveau der Hadronen auswerten zu können. Hiernach wird die Messung zu Vorhersagen auf nächst-zu-führender Ordnung verglichen. Dabei stellt sich heraus, dass die Vorhersagen in Übereinstimmung zu den aufgenommenen Daten sind. Daraus lässt sich schließen, dass der zugrunde liegende Produktionsmechanismus auch in diesem neu erschlossenen Energiebereich am LHC gültig ist. Jedoch werden auch erste Hinweise auf Mängel in der Beschreibung der Eigenschaften dieser Ereignisse gefunden. Weiterhin können keine Anhaltspunkte für eine neue Resonanz, die in Paare aus $b$-Jets zerfällt, in dem invarianten Massenspektrum bis etwa 1.7~TeV gefunden werden. Für das Auftreten einer solchen Resonanz mit einer Gauß-förmigen Massenverteilung werden modell-unabhängige Grenzen berechnet.

Amphotericin B nano-formulations : development, characterisation and suitability for oral administration

In der Form von Nanokapseln (AmB-HST), Nanoemulsion beziehungsweise multilamellaren Vesikeln (MLV) wurden drei Amphotericin-B-Formulierungen für die orale Applikation entwickelt, charakterisiert und verglichen. Die neuartige homogene Nanokapsel-Formulierung des hydrophoben Polyen-Antimykotikums Amphotericin B wurde in Analogie zu einem für Simvastatin und andere Arzneistoffe etablierten Prozess aus der Reinsubstanz, Lezithin und Gelatine mit Hilfe des HST-Verfahrens hergestellt. Photometrische Untersuchungen zeigten, dass das Endprodukt aus Monomeren aufgebaut ist. Mittels Mikroskopie ließen sich die Aggregate vor der Umhüllung mit Lezithin und Gelatine im Ausgangsmaterial als individuelle kugelförmige Arzneistoffpartikel darstellen. Strukturuntersuchungen mit dynamischer licht streuung (DLS) zeigten eine enge Größenverteilung der verkapselten Partikel von ca. 1 µm. Die Struktur der Hülle der HST-Partikel wurde erstmalig mit Neutronenstreuung unter Verwendung der Deuterium-basierten Lösungsmittel kontrastmethode aufgeklärt. Durch die teilweise Kontrastmaskierung des Partikelkerns bei der Neutronenstreuung konnte die Lezithin-Gelatine-Hülle als eine dünne, 5,64 ± 0.18 nm dicke Schicht aufgelöst werden, welche der biologischen Lipidmembran ähnlich, im Vergleich aber geringfügig größer ist. Dieses Resultat eröffnet Wege für die Optimierung der Formulierung von pharmazeutischen Nanopartikeln, z.B. durch Oberflächenmodifizierungen. Weitere Untersuchungen mittels Kleinwinkelneutronenstreuung unter Verwendung der D-Kontrastvariation deuten darauf hin, dass die Komponenten der Nanokapseln nicht den gleichen Masseschwerpunkt haben, sondern asymmetrisch aufgebaut sind und dass die stärker streuenden Domänen weiter außen liegen. Die Partikel sind im Vergleich zu Liposomen dichter. In-Vitro Freisetzungsstudien belegen das Solubilisierungsvermögen des HST-Systems, wonach die Freisetzung des Arzneistoffes aus der Formulierung zu allen gemessenen Zeitpunkten höher als diejenige der Reinsubstanz war. rnDie Nanoemulsion-Formulierung von Amphotericin B wurde mit einem Öl und Tensid system, jedoch mit unterschiedlichen Co-Solvenzien, erfolgreich entwickelt. Gemäß der Bestimmung der Löslichkeit in verschiedenen Hilfsstoffen erwies sich der Arzneistoff Amphotericin B als nicht-lipophil, gleichzeitig aber auch als nicht-hydrophil. Die zur Ermittlung der für die Emulsionsbildung notwendigen Hilfstoffkonzentrationen erstellten ternären Diagramme veranschaulichten, dass hohe Öl- und Tensidgehalte zu keiner Emulsionsbildung führten. Dementsprechend betrug der höchste Ölgehalt 10%. Die Tröpfchengröße wuchs mit zunehmender Tensidkonzentration, wobei die Co-Solventmenge der Propylenglykol-haltigen Nanoemulsion indirekt verringert wurde. Für die Transcutol®P-haltige Nanoemulsion hingegen wurde das Gegenteil beobachtet, nämlich eine Abnahme der Tröpfchengröße bei steigenden Tensidkonzentrationen. Durch den Einschluss des Arzneistoffes wurde nicht die Viskosität der Formulierung, sondern die Tröpfchengröße beeinflusst. Der Wirkstoffeinschluss führte zu höheren Tröpfchengrößen. Mit zunehmender Propylenglykolkonzentration wurde der Wirkstoffgehalt erhöht, mit zunehmender Transcutol®P-Konzentration dagegen vermindert. UV/VIS-spektroskopische Analysen deuten darauf hin, dass in beiden Formulierungen Amphotericin B als Monomer vorliegt. Allerdings erwiesen sich die Formulierungen Caco-2-Zellen und humanen roten Blutkörperchen gegenüber als toxisch. Da die Kontrollproben eine höhere Toxizität als die wirkstoffhaltigen Formulierungen zeigten, ist die Toxizität nicht nur auf Amphotericin, sondern auch auf die Hilfsstoffe zurückzuführen. Die solubilisierte Wirkstoffmenge ist in beiden Formulierungen nicht ausreichend im Hinblick auf die eingesetzte Menge an Hilfsstoff nach WHO-Kriterien. Gemäß diesen Untersuchungen erscheinen die Emulsions-Formulierungen für die orale Gabe nicht geeignet. Dennoch sind Tierstudien notwendig, um den Effekt bei Tieren sowie die systemisch verfügbare Wirkstoffmenge zu ermitteln. Dies wird bestandskräftige Schlussfolgerungen bezüglich der Formulierung und Aussagen über mögliche Perspektiven erlauben. Nichtsdestotrotz sind die Präkonzentrate sehr stabil und können bei Raumtemperatur gelagert werden.rnDie multilamellar-vesikulären Formulierungen von Amphotericin B mit ungesättigten und gesättigten neutralen Phospholipiden und Cholesterin wurden erfolgreich entwickelt und enthielten nicht nur Vesikel, sondern auch zusätzliche Strukturen bei zunehmender Cholesterinkonzentration. Mittels Partikelgrößenanalyse wurden bei den Formulierungen mit gesättigten Lipiden Mikropartikel detektiert, was abhängig von der Alkylkettenlänge war. Mit dem ungesättigten Lipid (DOPC) konnten hingegen Nanopartikel mit hinreichender Verkapselung und Partikelgrößenverteilung gebildet werden. Die Ergebnisse der thermischen und FTIR-spektroskopischen Analyse, welche den Einfluss des Arzneistoffes ausschließen ließen, liefern den Nachweis für die mögliche, bereits in der Literatur beschriebene Einlagerung des Wirkstoffs in lipid- und/oder cholesterinreiche Membranen. Mit Hilfe eines linearen Saccharosedichtegradienten konnte die Formulierung in Vesikel und Wirkstoff-Lipid-Komplexe nach bimodaler Verteilung aufgetrennt werden, wobei der Arzneistoff stärker mit den Komplexen als mit den Vesikeln assoziiert ist. Bei den Kleinwinkelneutronenstreu-Experimenten wurde die Methode der Kontrastvariation mit Erfolg angewendet. Dabei konnte gezeigt werden, dass Cholesterol in situ einen Komplex mit Amphotericin B bildet. Diesen Sachverhalt legt unter anderem die beobachtete Differenz in der äquivalenten Streulängendichte der Wirkstoff-Lipid- und Wirkstoff-Lipid-Cholesterin-haltigen kleinen unilamellaren Vesikeln nahe. Das Vorkommen von Bragg-Peaks im Streuprofil weist auf Domänen hin und systematische Untersuchungen zeigten, dass die Anzahl der Domänen mit steigendem Cholesteringehalt zunimmt, ab einem bestimmten Grenzwert jedoch wieder abnimmt. Die Domänen treten vor allem nahe der Außenfläche der Modellmembran auf und bestätigen, dass der Wirkstoff in den Cholesterinreichen Membranen vertikal eingelagert ist. Die Formulierung war sowohl Caco-2-Zellen als auch humanen roten Blutkörperchen gegenüber nicht toxisch und erwies sich unter Berücksichtigung der Aufnahme in Caco-2-Zellen als vielversprechend für die orale Applikation. Die Formulierung zeigt sich somit aussichtsreich und könnte in Tabletten weiterverarbeitet werden. Ein Filmüberzug würde den Wirkstoff gegen die saure Umgebung im Magen schützen. Für die Bestimmung der systemischen Verfügbarkeit der Formulierung sind Tierstudien notwendig. Die entwickelten multilamellaren Formulierungen einschließlich der Wirkstoff-Cholesterin-Komplexe bieten somit gute Aussichten auf die mögliche medizinische Anwendung. rnrn

Monotone Constrained Tensor-product B-spline with application to screening studies

When different markers are responsive to different aspects of a disease, combination of multiple markers could provide a better screening test for early detection. It is also resonable to assume that the risk of disease changes smoothly as the biomarker values change and the change in risk is monotone with respect to each biomarker. In this paper, we propose a boundary constrained tensor-product B-spline method to estimate the risk of disease by maximizing a penalized likelihood. To choose the optimal amount of smoothing, two scores are proposed which are extensions of the GCV score (O'Sullivan et al. (1986)) and the GACV score (Ziang and Wahba (1996)) to incorporate linear constraints. Simulation studies are carried out to investigate the performance of the proposed estimator and the selection scores. In addidtion, sensitivities and specificities based ona pproximate leave-one-out estimates are proposed to generate more realisitc ROC curves. Data from a pancreatic cancer study is used for illustration.

Understanding measured water rotational temperatures and column densities in the very innermost coma of Comet 73P/Schwassmann–Wachmann 3 B

Direct sublimation of a comet nucleus surface is usually considered to be the main source of gas in the coma of a comet. However, evidence from a number of comets including the recent spectacular images of Comet 103P/Hartley 2 by the EPOXI mission indicates that the nucleus alone may not be responsible for all, or possibly at times even most, of the total amount of gas seen in the coma. Indeed, the sublimation of icy grains, which have been injected into the coma, appears to constitute an important source. We use the fully-kinetic Direct Simulation Monte Carlo model of Tenishev et al. (Tenishev, V.M., Combi, M.R., Davidsson, B. [2008]. Astrophys. J., 685, 659−677; Tenishev, V.M., Combi, M.R., Rubin, M. [2011]. Astrophys. J., 732) to reproduce the measurements of column density and rotational temperature of water in Comet 73P-B/Schwassmann–Wachmann 3 obtained with a very high spatial resolution of ∼30 km using IRCS/Subaru in May 2006 (Bonev, B.P., Mumma, M.J., Kawakita, H., Kobayashi, H., Villanueva, G.L. [2008]. Icarus, 196, 241−248). For gas released solely from the cometary nucleus at a heliocentric distance of 1 AU, modeled rotational temperatures start at 110 K close to the surface and decrease to only several tens of degrees by 10–20 nucleus radii. However, the measured decay of both rotational temperature and column density with distance from the nucleus is much slower than predicted by this simple model. The addition of a substantial (distributed) source of gas from icy grains in the model slows the decay in rotational temperature and provides a more gradual drop in column density profiles. Together with a contribution of rotational heating of water molecules by electrons, the combined effects allow a much better match to the IRCS/Subaru observations. From the spatial distributions of water abundance and temperature measured in 73P/SW3-B, we have identified and quantified multiple mechanisms of release. The application of this tool to other comets may permit such studies over a range of heliocentric and geocentric distances.

Real-time analysis of δ13C- and δD-CH4 in ambient air with laser spectroscopy: method development and first intercomparison results

In situ and simultaneous measurement of the three most abundant isotopologues of methane using mid-infrared laser absorption spectroscopy is demonstrated. A field-deployable, autonomous platform is realized by coupling a compact quantum cascade laser absorption spectrometer (QCLAS) to a preconcentration unit, called trace gas extractor (TREX). This unit enhances CH4 mole fractions by a factor of up to 500 above ambient levels and quantitatively separates interfering trace gases such as N2O and CO2. The analytical precision of the QCLAS isotope measurement on the preconcentrated (750 ppm, parts-per-million, µmole mole−1) methane is 0.1 and 0.5 ‰ for δ13C- and δD-CH4 at 10 min averaging time. Based on repeated measurements of compressed air during a 2-week intercomparison campaign, the repeatability of the TREX–QCLAS was determined to be 0.19 and 1.9 ‰ for δ13C and δD-CH4, respectively. In this intercomparison campaign the new in situ technique is compared to isotope-ratio mass spectrometry (IRMS) based on glass flask and bag sampling and real time CH4 isotope analysis by two commercially available laser spectrometers. Both laser-based analyzers were limited to methane mole fraction and δ13C-CH4 analysis, and only one of them, a cavity ring down spectrometer, was capable to deliver meaningful data for the isotopic composition. After correcting for scale offsets, the average difference between TREX–QCLAS data and bag/flask sampling–IRMS values are within the extended WMO compatibility goals of 0.2 and 5 ‰ for δ13C- and δD-CH4, respectively. This also displays the potential to improve the interlaboratory compatibility based on the analysis of a reference air sample with accurately determined isotopic composition.

Pathways leading to apoptosis resistance in a murine B -cell lymphoma cell system

The aberrant activation of signal transduction pathways has long been linked to uncontrolled cell proliferation and the development of cancer. The activity of one such signaling module, the Mitogen-Activated Protein Kinase (MAPK) pathway, has been implicated in several cancer types including pancreatic, breast, colon, and lymphoid malignancies. Interestingly, the activation of MAP-Kinase-Kinase-Kinase proteins often leads to the additional activation of NF-κB, a transcription factor that acts as a cell survival signal through its control of antiapoptotic genes. We have investigated the role of a specific dimer form of the NF-κB transcription factor family, NF-κB1 (p50) homodimers, in its control of the proto-oncogene, Bcl-2, and we have identified the MEK/ERK (MAPK) signaling cascade as a mediator of NF-κB1 activity. ^ Two murine B cell lymphoma cell lines were used for these studies: LY-as, an apoptosis proficient line with low Bcl-2 protein expression and no nuclear NF-κB activity, and LY-ar, a nonapoptotic line with constitutive p50 homodimer activity and 30 times more Bcl-2 protein expression than LY-as. Experiments modulating p50 activity correlated the activation of p50 homodimers with Bcl-2 expression and additional gel shift experiments demonstrated that the Bcl-2 P1 promoter had NF-κB sites with which recombinant p50 was able to interact. In vitro transcription revealed that p50 enhanced the production of transcripts derived from the Bcl-2 P1 promoter. These data strongly suggest that Bcl-2 is a target gene for p50-mediated transcription and suggest that the activation of p50 homodimers contributes to the expression of Bcl-2 observed in LY-ar cells. ^ Studies of upstream MAPK pathways that could influence NF-κB activity demonstrated that LY-ar cells had phosphorylated ERK proteins while LY-as cells did not. Treatment of LY-ar cells with the MEK inhibitors PD 98059, U0126, and PD 184352 led to a loss of phosphorylated ERK, a reversal of nuclear p50 homodimer DNA binding, and a decrease in the amount of Bcl-2 protein expression. Similarly, the activation of the MEK/ERK pathway in LY-as cells by phorbol ester led to Bcl-2 expression that could be blocked by PD 98059. Furthermore, treatment of LY-ar cells with TNFα, an IKK activator, did not change the suppressive effect of PD 98059 on p50 homodimer activity, suggesting an IKK-independent pathway for p50 homodimer activation. Lastly, all three MEK inhibitors sensitized LY-ar cells to radiation-induced apoptosis. ^ These data indicate that the activation of the MEK/ERK MAP-Kinase signaling pathway acts upstream of p50 homodimer activation and Bcl-2 expression in this B cell lymphoma cell system and suggest that the activation of MEK/ERK may be a key step in the progression of lymphoma to advanced-staged disease. Other researchers have used MEK inhibitors to inhibit cell growth and sensitize a number of tumors to chemotherapies. In light of our data, MEK inhibitors may additionally be useful clinically to radiosensitize cancers of lymphoid origin. ^

Ice and snow measurements during Nathaniel B. Palmer cruise NBP0709 (SIMBA experiment)

The Sea Ice Mass Balance in the Antarctic (SIMBA) experiment was conducted from the RVIB N.B. Palmer in September and October 2007 in the Bellingshausen Sea in an area recently experiencing considerable changes in both climate and sea ice cover. Snow and ice properties were observed at 3 short-term stations and a 27-day drift station (Ice Station Belgica, ISB) during the winter-spring transition. Repeat measurements were performed on sea ice and snow cover at 5 ISB sites, each having different physical characteristics, with mean ice (snow) thicknesses varying from 0.6 m (0.1 m) to 2.3 m (0.7 m). Ice cores retrieved every five days from 2 sites and measured for physical, biological, and chemical properties. Three ice mass-balance buoys (IMBs) provided continuous records of snow and ice thickness and temperature. Meteorological conditions changed from warm fronts with high winds and precipitation followed by cold and calm periods through four cycles during ISB. The snow cover regulated temperature flux and controlled the physical regime in which sea ice morphology changed. Level thin ice areas had little snow accumulation and experienced greater thermal fluctuations resulting in brine salinity and volume changes, and winter maximum thermodynamic growth of ~0.6 m in this region. Flooding and snow-ice formation occurred during cold spells in ice and snow of intermediate thickness. In contrast, little snow-ice formed in flooded areas with thicker ice and snow cover, instead nearly isothermal, highly permeable ice persisted. In spring, short-lived cold air episodes did not effectively penetrate the sea ice nor overcome the effect of ocean heat flux, thus favoring net ice thinning from bottom melt over ice thickening from snow-ice growth, in all cases. These warm ice conditions were consistent with regional remote sensing observations of earlier ice breakup and a shorter sea ice season, more recently observed in the Bellingshausen Sea.

Surface in situ measurements of atmospheric CO, CH4, and CO2 combined with selected meteorological measurements at the University of Wollongong, Australia

Wollongong, Australia is an urban site at the intersection of anthropogenic, biomass burning, biogenic and marine sources of atmospheric trace gases. The location offers a valuable opportunity to study drivers of atmospheric composition in the Southern Hemisphere. Here, a record of surface carbon monoxide (CO), methane (CH4) and carbon dioxide (CO2) was measured with an in situ Fourier transform infrared trace gas analyser between April 2011 and August 2014. Clean air was found to arrive at Wollongong in approximately 10% of air masses. Biomass burning influence was evident in the average annual cycle of clean air CO during austral spring. A significant negative short-term trend was found in clean air CO (-1.5 nmol/mol/a), driven by a reduction in northern Australian biomass burning. Significant short-term positive trends in clean air CH4 (5.4 nmol/mol/a) and CO2 (1.9 ?mol/mol/a) were consistent with the long-term global average trends. Polluted Wollongong air was investigated using wind-direction/wind-speed clustering, which revealed major influence from local urban and industrial sources from the south. High values of CH4, with anthropogenic DCH4/DCO2 enhancement ratio signatures, originated from the northwest, in the direction of local coal mining. A pollution climatology was developed for the region using back trajectory analysis and DO3/DCO enhancement ratios. Ozone production environments in austral spring and summer were associated with anticyclonic meteorology on the east coast of Australia, while ozone depletion environments in autumn and winter were associated with continental transport, or fast moving trajectories from southern latitudes. This implies the need to consider meteorological conditions when developing policies for controlling air quality.