Synthese und Eigenschaften Silizium-verknüpfter Oligo(phenylenvinylen)e

Im Vordergrund der vorliegenden Arbeit stand die Synthese konjugierter Oligomere und Polymere vom Phenylenvinylen-Typ, die Elektronenakzeptorsubstituenten tragen, sowie die Darstellung von Oligo(phenylenvinylen)en mit reaktiven Alkoxysilylgruppen, die durch Hydrolyse und Polykondensation zu amorphen und filmbildenden Materialien mit definierten Chromophoren umgewandelt werden können.Der Aufbau von Oligo(phenylenvinylen)en (OPVs) und Poly(phenylenvinylen)en (PPVs) mit Elektronenakzeptoren an den aromatischen Kernen wurde über die Heck-Reaktion substituierter Divinylaromaten mit Dibromaromaten durchgeführt. Dazu wurde eine einfache Synthese von Divinylaromaten mit Elektronenakzeptor-substituenten über die zweifache Vinylierung der 1,4-Dibromaromaten mit Ethen bei erhöhtem Druck entwickelt.OPVs haben sich als Emitter in lichtemittierenden Dioden (LEDs) bewährt, ein zentrales Problem bei der Verwendung wohldefinierter niedermolekularer Verbindungen ist deren Kristallisationstendenz. Eine hier angewendete Strategie zur Unterdrückung der Rekristallisation beinhaltet die Verknüpfung stilbenoider Chromophore über ein gemeinsames Silizium-Atom, zu dreidimensionalen Verbindungen. Alternativ können durch die Verknüpfung definierter Chromophore mit Alkoxysilanen Monomere erzeugt werden, die für den Aufbau von Kammpolymeren mit Polysiloxanhauptkette oder von Siloxan-Netzwerken genutzt werden können, um amorphe und filmbildende Materialien aufzubauen. Die Darstellung der Tetrakis-OPV-silane wurde über Horner-Olefinierungen stilbenoider Aldehyde mit einem tetraedrischen Phosphonester mit Si-Zentralatom durchgeführt. Die Verknüpfung stilbenoider Chromophore mit Alkoxysilanen zu polykondensierbaren Monomeren erfolgte über Heck-Reaktion oder gekreuzte Metathese Reaktionen. Eine Verknüpfung über flexible Spacer wird durch Kondensation der Oligostyrylbenzaldehyde mit Aminopropylethoxysilanen zu Schiffschen Basen und deren Reduktion mit Cyanoborhydrid zu sekundären Aminen erzeugt. Die Chromophore, OPVs oder Diaryloxadiazole, mit Kieselsäureestergruppen lassen sich durch saure Hydrolyse und Kondensation zu gut löslichen, fluoreszierenden Oligomeren umwandeln, die entweder ringöffnend polymerisierbar oder zu unlöslichen Filmen vernetzbar sind.

Messung der Charmonium-Produktion und Energiekalibration für Elektronen mit dem Atlas-Experiment

Der Wirkungsquerschnitt der Charmoniumproduktion wurde unter Nutzung der Daten aus pp-Kollisionen bei s^{1/2}=7TeV, die im Jahr 2010 vom Atlas-Experiment am LHC aufgezeichnet wurden, gemessen. Um das notwendige Detektorverständnis zu verbessern, wurde eine Energiekalibration durchgeführt.rnrnrnUnter Nutzung von Elektronen aus Zerfällen des Charmoniums wurde die Energieskala der elektromagnetischen Kalorimeter bei niedrigen Energien untersucht. Nach Anwendung der Kalibration wurden für die Energiemessung im Vergleich mit in Monte-Carlo-Simulationen gemessenen Energien Abweichungen von weniger als 0,5% gefunden.rnrnrnMit einer integrierten Luminosität von 2,2pb^{-1} wurde eine erste Messung des inklusiven Wirkungsquerschnittes für den Prozess pp->J/psi(e^{+}e^{-})+X bei s^{1/2}=7TeV vorgenommen. Das geschah im zugänglichen Bereich für Transversalimpulse p_{T,ee}>7GeV und Rapiditäten |y_{ee}|<2,4. Es wurden differentielle Wirkungsquerschnitte für den Transversalimpuls p_{T,ee} und für die Rapidität |y_{ee}| bestimmt. Integration beider Verteilungen lieferte für den inklusiven Wirkungsquerschnitt sigma(pp-> J/psi X)BR(J/psi->e^{+}e^{-}) die Werte (85,1+/-1,9_{stat}+/-11,2_{syst}+/-2,9_{Lum})nb und (75,4+/-1,6_{stat}+/-11,9_{syst}+/-2,6_{Lum})nb, die innerhalb der Systematik kompatibel sind.rnrnrnVergleiche mit Messungen von Atlas und CMS für den Prozess pp->J/psi(mu^{+}mu^{-})+X zeigten gute Übereinstimmung. Zum Vergleich mit der Theorie wurden Vorhersagen mit verschiedenen Modellen in nächst-zu-führender und mit Anteilen in nächst-zu-nächst-zu-führender Ordnung kombiniert. Der Vergleich zeigt eine gute Übereinstimmung bei Berücksichtigung von Anteilen in nächst-zu-nächst-zu-führender Ordnung.

Entwicklung von chiralen- sowie RP-HPLC-Methoden in Verbindung mit hochauflösender MS und deren Anwendung zur Analyse sekundärer organischer Aerosole in der Atmosphäre

Die Erdatmosphäre besteht hauptsächlich aus Stickstoff (78%), Sauerstoff (21%) und Edelga¬sen. Obwohl Partikel weniger als 0,1% ausmachen, spielen sie eine entscheidende Rolle in der Chemie und Physik der Atmosphäre, da sie das Klima der Erde sowohl direkt als auch indirekt beeinflussen. Je nach Art der Bildung unterscheidet man zwischen primären und sekundären Partikeln, wobei primäre Partikel direkt in die Atmosphäre eingetragen werden. Sekundäre Partikel hingegen entstehen durch Kondensation von schwerflüchtigen Verbindungen aus der Gasphase, welche durch Reaktionen von gasförmigen Vorläufersubstanzen (volatile organic compounds, VOCs) mit atmosphärischen Oxidantien wie Ozon oder OH-Radikalen gebildet werden. Da die meisten Vorläufersubstanzen organischer Natur sind, wird das daraus gebil¬dete Aerosol als sekundäres organisches Aerosol (SOA) bezeichnet. Anders als die meisten primären Partikel stammen die VOCs überwiegend aus biogenen Quellen. Es handelt sich da¬bei um ungesättigte Kohlenwasserstoffe, die bei intensiver Sonneneinstrahlung und hohen Temperaturen von Pflanzen emittiert werden. Viele der leichtflüchtigen Vorläufersubstanzen sind chiral, sowohl die Vorläufer als auch die daraus gebildeten Partikel werden aber in den meisten Studien als eine Verbindung betrachtet und gemeinsam analysiert. Die mit Modellen berechneten SOA-Konzentrationen, welche auf dieser traditionellen Vorstellung der SOA-Bil¬dung beruhen, liegen deutlich unterhalb der in der Atmosphäre gefundenen, so dass neben diesem Bildungsweg auch noch andere SOA-Bildungsarten existieren müssen. Aus diesem Grund wird der Fokus der heutigen Forschung vermehrt auf die heterogene Chemie in der Partikelphase gerichtet. Glyoxal als Modellsubstanz kommt hierbei eine wichtige Rolle zu. Es handelt sich bei dieser Verbindung um ein Molekül mit einem hohen Dampfdruck, das auf Grund dieser Eigenschaft nur in der Gasphase zu finden sein sollte. Da es aber über zwei Alde¬hydgruppen verfügt, ist es sehr gut wasserlöslich und kann dadurch in die Partikelphase über¬gehen, wo es heterogenen chemischen Prozessen unterliegt. Unter anderem werden in An¬wesenheit von Ammoniumionen Imidazole gebildet, welche wegen der beiden Stickstoff-He¬teroatome lichtabsorbierende Eigenschaften besitzen. Die Verteilung von Glyoxal zwischen der Gas- und der Partikelphase wird durch das Henrysche Gesetz beschrieben, wobei die Gleichgewichtskonstante die sogenannte Henry-Konstante ist. Diese ist abhängig von der un¬tersuchten organischen Verbindung und den im Partikel vorhandenen anorganischen Salzen. Für die Untersuchung chiraler Verbindungen im SOA wurde zunächst eine Filterextraktions¬methode entwickelt und die erhaltenen Proben anschließend mittels chiraler Hochleistungs-Flüssigchromatographie, welche an ein Elektrospray-Massenspektrometer gekoppelt war, analysiert. Der Fokus lag hierbei auf dem am häufigsten emittierten Monoterpen α-Pinen und seinem Hauptprodukt, der Pinsäure. Da bei der Ozonolyse des α-Pinens das cyclische Grund¬gerüst erhalten bleibt, können trotz der beiden im Molekül vorhanden chiralen Zentren nur zwei Pinsäure Enantiomere gebildet werden. Als Extraktionsmittel wurde eine Mischung aus Methanol/Wasser 9/1 gewählt, mit welcher Extraktionseffizienzen von 65% für Pinsäure Enan¬tiomer 1 und 68% für Pinsäure Enantiomer 2 erreicht werden konnten. Des Weiteren wurden Experimente in einer Atmosphärensimulationskammer durchgeführt, um die Produkte der α-Pinen Ozonolyse eindeutig zu charakterisieren. Enantiomer 1 wurde demnach aus (+)-α-Pinen gebildet und Enantiomer 2 entstand aus (-)-α-Pinen. Auf Filterproben aus dem brasilianischen Regenwald konnte ausschließlich Pinsäure Enantiomer 2 gefunden werden. Enantiomer 1 lag dauerhaft unterhalb der Nachweisgrenze von 18,27 ng/mL. Im borealen Nadelwald war das Verhältnis umgekehrt und Pinsäure Enantiomer 1 überwog vor Pinsäure Enantiomer 2. Das Verhältnis betrug 56% Enantiomer 1 zu 44% Enantiomer 2. Saisonale Verläufe im tropischen Regenwald zeigten, dass die Konzentrationen zur Trockenzeit im August höher waren als wäh¬rend der Regenzeit im Februar. Auch im borealen Nadelwald wurden im Sommer höhere Kon¬zentrationen gemessen als im Winter. Die Verhältnisse der Enantiomere änderten sich nicht im jahreszeitlichen Verlauf. Die Bestimmung der Henry-Konstanten von Glyoxal bei verschiedenen Saataerosolen, nämlich Ammoniumsulfat, Natriumnitrat, Kaliumsulfat, Natriumchlorid und Ammoniumnitrat sowie die irreversible Produktbildung aus Glyoxal in Anwesenheit von Ammoniak waren Forschungs¬gegenstand einer Atmosphärensimulationskammer-Kampagne am Paul-Scherrer-Institut in Villigen, Schweiz. Hierzu wurde zunächst das zu untersuchende Saataerosol in der Kammer vorgelegt und dann aus photochemisch erzeugten OH-Radikalen und Acetylen Glyoxal er¬zeugt. Für die Bestimmung der Glyoxalkonzentration im Kammeraerosol wurde zunächst eine beste¬hende Filterextraktionsmethode modifiziert und die Analyse mittels hochauflösender Mas¬senspektrometrie realisiert. Als Extraktionsmittel kam 100% Acetonitril, ACN zum Einsatz wo¬bei die Extraktionseffizienz bei 85% lag. Für die anschließende Derivatisierung wurde 2,4-Di¬nitrophenylhydrazin, DNPH verwendet. Dieses musste zuvor drei Mal mittels Festphasenex¬traktion gereinigt werden um störende Blindwerte ausreichend zu minimieren. Die gefunde¬nen Henry-Konstanten für Ammoniumsulfat als Saataerosol stimmten gut mit in der Literatur gefundenen Werten überein. Die Werte für Natriumnitrat und Natriumchlorid als Saataerosol waren kleiner als die von Ammoniumsulfat aber größer als der Wert von reinem Wasser. Für Ammoniumnitrat und Kaliumsulfat konnten keine Konstanten berechnet werden. Alle drei Saataerosole führten zu einem „Salting-in“. Das bedeutet, dass bei Erhöhung der Salzmolalität auch die Glyoxalkonzentration im Partikel stieg. Diese Beobachtungen sind auch in der Litera¬tur beschrieben, wobei die Ergebnisse dort nicht auf der Durchführung von Kammerexperi¬menten beruhen, sondern mittels bulk-Experimenten generiert wurden. Für die Trennung der Imidazole wurde eine neue Filterextraktionsmethode entwickelt, wobei sich ein Gemisch aus mit HCl angesäuertem ACN/H2O im Verhältnis 9/1 als optimales Extrak¬tionsmittel herausstellte. Drei verschiedenen Imidazole konnten mit dieser Methode quanti¬fiziert werden, nämlich 1-H-Imidazol-4-carbaldehyd (IC), Imidazol (IM) und 2,2‘-Biimidazol (BI). Die Effizienzen lagen für BI bei 95%, für IC bei 58% und für IM bei 75%. Kammerexperimente unter Zugabe von Ammoniak zeigten höhere Imidazolkonzentrationen als solche ohne. Wurden die Experimente ohne Ammoniak in Anwesenheit von Ammoni¬umsulfat durchgeführt, wurden höhere Imidazol-Konzentrationen gefunden als ohne Ammo¬niumionen. Auch die relative Luftfeuchtigkeit spielte eine wichtige Rolle, da sowohl eine zu hohe als auch eine zu niedrige relative Luftfeuchtigkeit zu einer verminderten Imidazolbildung führte. Durch mit 13C-markiertem Kohlenstoff durchgeführte Experimente konnte eindeutig gezeigt werden, dass es sich bei den gebildeten Imidazolen und Glyoxalprodukte handelte. Außerdem konnte der in der Literatur beschriebene Bildungsmechanismus erfolgreich weiter¬entwickelt werden. Während der CYPHEX Kampagne in Zypern konnten erstmalig Imidazole in Feldproben nach¬gewiesen werden. Das Hauptprodukt IC zeigte einen tageszeitlichen Verlauf mit höheren Kon¬zentrationen während der Nacht und korrelierte signifikant aber schwach mit der Acidität und Ammoniumionenkonzentration des gefundenen Aerosols.

MR imaging of the adrenal glands: 1.5T versus 3T

MR imaging at 1.5T is considered the prime cross-sectional imaging modality for characterization of adrenal lesions. This is of utmost clinical importance, because non-functioning adenoma and adrenal metastasis are fairly common. The differentiation of these two tumor entities primarily is based on chemical shift imaging, also known as dual echo in-phase and opposed-phase imaging. At 3.0 T, the echo time pairs for in-phase and opposed-phase MR imaging need to be adjusted because the frequency difference is double that of standard 1.5T MR systems. Unfortunately, the acquisition of the first opposed-phase echo at 1.1 milliseconds and the first in-phase echo at 2.2 milliseconds within the same breath-hold requires unacceptably high receiver bandwidths at 3.0 T. Therefore, alternative data collection schemes have been implemented. This article reviews the current literature regarding adrenal imaging at 3.0 T with a focus on the chemical shift technique.

Correlation of intravascular ultrasound findings with histopathological analysis of thrombus aspirates in patients with very late drug-eluting stent thrombosis

BACKGROUND: Intravascular ultrasound of drug-eluting stent (DES) thrombosis (ST) reveals a high incidence of incomplete stent apposition (ISA) and vessel remodeling. Autopsy specimens of DES ST show delayed healing and hypersensitivity reactions. The present study sought to correlate histopathology of thrombus aspirates with intravascular ultrasound findings in patients with very late DES ST. METHODS AND RESULTS: The study population consisted of 54 patients (28 patients with very late DES ST and 26 controls). Of 28 patients with very late DES ST, 10 patients (1020+/-283 days after implantation) with 11 ST segments (5 sirolimus-eluting stents, 5 paclitaxel-eluting stents, 1 zotarolimus-eluting stent) underwent both thrombus aspiration and intravascular ultrasound investigation. ISA was present in 73% of cases with an ISA cross-sectional area of 6.2+/-2.4 mm(2) and evidence of vessel remodeling (index, 1.6+/-0.3). Histopathological analysis showed pieces of fresh thrombus with inflammatory cell infiltrates (DES, 263+/-149 white blood cells per high-power field) and eosinophils (DES, 20+/-24 eosinophils per high-power field; sirolimus-eluting stents, 34+/-28; paclitaxel-eluting stents, 6+/-6; P for sirolimus-eluting stents versus paclitaxel-eluting stents=0.09). The mean number of eosinophils per high-power field was higher in specimens from very late DES ST (20+/-24) than in those from spontaneous acute myocardial infarction (7+/-10), early bare-metal stent ST (1+/-1), early DES ST (1+/-2), and late bare-metal stent ST (2+/-3; P from ANOVA=0.038). Eosinophil count correlated with ISA cross-sectional area, with an average increase of 5.4 eosinophils per high-power field per 1-mm(2) increase in ISA cross-sectional area. CONCLUSIONS: Very late DES thrombosis is associated with histopathological signs of inflammation and intravascular ultrasound evidence of vessel remodeling. Compared with other causes of myocardial infarction, eosinophilic infiltrates are more common in thrombi harvested from very late DES thrombosis, particularly in sirolimus-eluting stents, and correlate with the extent of stent malapposition.

Neer Award 2007: Reversion of structural muscle changes caused by chronic rotator cuff tears using continuous musculotendinous traction. An experimental study in sheep

HYPOTHESIS: Chronic rotator cuff tears are associated with irreversible architectural muscle changes and a high rate of repair failure. The changes observed in man and their irreversibility with a single stage repair can be reproduced in sheep. It was the purpose of this experiment to test the hypothesis that slow, continuous elongation of a retracted musculotendinous unit allows reversal of the currently irreversible structural muscle changes. MATERIALS AND METHODS: The infraspinatus tendon of 12 sheep was released using a greater tuberosity osteotomy and allowed to retract for 4 months. Then, a new device was mounted on the scapular spine and used to extend the infraspinatus muscuculotendinous unit transcutaneously by 1 mm per day. Thereafter, the tendon was repaired back to the greater tuberosity. We assessed the muscular architecture using magnetic resonance imaging, macroscopic dissection, histology, and electron microscopy. Fatty infiltration (in Hounsfield units 1/4 HU) and muscular cross-sectional area (in % of the control side) were monitored with computed tomography at tendon release, initiation of elongation, repair, and at sacrifice. RESULTS: Sixteen weeks after tendon release, the mean tendon retraction was 29 +/- 6 mm (14% of original length, P = .008). In 8 sheep, elongation was achieved as planned (group I), but in 4, the elongation failed technically (group II). The mean traction time was 24 +/- 6 days with a mean traction distance of 19 +/- 4 mm. At sacrifice, the mean pennation angle in the infraspinatus of group I was not different from the control side (29.8 degrees +/-7.5 degrees vs. 30 degrees +/-6 degrees , P = .575). In group II, the pennation angle had increased from 30 degrees +/-6 degrees to 55 degrees +/-14 degrees (P = .035). There was no fatty infiltration at the time of tendon release. After retraction, there was a significant increase in fatty infiltration of the infraspinatus muscle and a decrease of its cross-sectional area to 57% of the contralateral side (P = .0001). During traction, the degree of fatty infiltration remained unchanged (36 HU to 38 HU, P = .381), and atrophy improved to a muscle square area of 78% of the contralateral side (P = .0001) in group I. In group II, an increase of fatty infiltration was measured from 36 HU to 28 HU; however, this increase was not significant (P = .144). Atrophy did not change in group II (57-55%, P = .946). At sacrifice, the remaining muscle mass was 64% in group I and 46% in group II (P = .019). DISCUSSION: Our preliminary results document, that continuous elongation of a retracted, fatty infiltrated and atrophied musculotendinous unit is technically feasible. CONCLUSION: In the sheep, continuous elongation can lead to restoration of normal muscle architecture, to partial reversal of muscle atrophy, and to arrest of the progression of fatty infiltration. LEVEL OF EVIDENCE: Basic science level 2; Prospective comparative therapeutic study.

High resolution quantitative computed tomography-based assessment of trabecular microstructure and strength estimates by finite-element analysis of the spine, but not DXA, reflects vertebral fracture status in men with glucocorticoid-induced osteoporosis

High-resolution quantitative computed tomography (HRQCT)-based analysis of spinal bone density and microstructure, finite element analysis (FEA), and DXA were used to investigate the vertebral bone status of men with glucocorticoid-induced osteoporosis (GIO). DXA of L1–L3 and total hip, QCT of L1–L3, and HRQCT of T12 were available for 73 men (54.6±14.0years) with GIO. Prevalent vertebral fracture status was evaluated on radiographs using a semi-quantitative (SQ) score (normal=0 to severe fracture=3), and the spinal deformity index (SDI) score (sum of SQ scores of T4 to L4 vertebrae). Thirty-one (42.4%) subjects had prevalent vertebral fractures. Cortical BMD (Ct.BMD) and thickness (Ct.Th), trabecular BMD (Tb.BMD), apparent trabecular bone volume fraction (app.BV/TV), and apparent trabecular separation (app.Tb.Sp) were analyzed by HRQCT. Stiffness and strength of T12 were computed by HRQCT-based nonlinear FEA for axial compression, anterior bending and axial torsion. In logistic regressions adjusted for age, glucocorticoid dose and osteoporosis treatment, Tb.BMD was most closely associated with vertebral fracture status (standardized odds ratio [sOR]: Tb.BMD T12: 4.05 [95% CI: 1.8–9.0], Tb.BMD L1–L3: 3.95 [1.8–8.9]). Strength divided by cross-sectional area for axial compression showed the most significant association with spine fracture status among FEA variables (2.56 [1.29–5.07]). SDI was best predicted by a microstructural model using Ct.Th and app.Tb.Sp (r2=0.57, p<0.001). Spinal or hip DXA measurements did not show significant associations with fracture status or severity. In this cross-sectional study of males with GIO, QCT, HRQCT-based measurements and FEA variables were superior to DXA in discriminating between patients of differing prevalent vertebral fracture status. A microstructural model combining aspects of cortical and trabecular bone reflected fracture severity most accurately.

Measurement of the cross-section for W boson production in association with b-jets in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV with the ATLAS detector

This paper reports a measurement of the W+b-jets (W+b+X and W+b (b) over bar +X) production cross-section in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 7 TeV at the LHC. These results are based on data corresponding to an integrated luminosity of 4.6 fb(-1), collected with the ATLAS detector. Cross-sections are presented as a function of jet multiplicity and of the transverse momentum of the leading b-jet for both the muon and electron decay modes of the W boson. The W+b-jets cross-section, corrected for all known detector effects, is quoted in a limited kinematic range. Combining the muon and electron channels, the fiducial cross-section for W+b-jets is measured to be 7.1 +/- 0.5 (stat) +/- 1.4 (syst) pb, consistent with the next-to-leading order QCD prediction, corrected for non-perturbative and double-parton interactions (DPI) contributions, of 4.70 +/- 0.09 (stat) (+0.60)(-0.49) (scale) +/- 0.06 (PDF) +/- 0.16 (non-pert) (+0.52)(-0.38) (DPI) pb.

Repeated electrical stimulations as a tool to evoke temporal summation of nociceptive inputs in healthy, non-medicated experimental sheep.

The nociceptive withdrawal reflex (NWR) model is used in animal pain research to quantify nociception. The aim of this study was to evaluate the NWR evoked by repeated stimulations in healthy, non-medicated standing sheep. Repeated electrical stimulations were applied at 5Hz for 2s to the digital nerves of the right thoracic and the pelvic limbs of 25 standing sheep. The stimulation intensities applied were fractions (0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 and 1) of the individual previously determined nociceptive threshold (It) after single stimulation. Surface-electromyographic activity (EMG) was recorded from the deltoid, the femoral biceps or the peroneus tertius muscles. The repeated stimulation threshold (RS It) was reached if at least one stimulus in the train was followed by a reflex with a minimal root-mean-square-amplitude (RMSA) of 20μV. The behavioural reaction following each series of stimulations was scored on a scale from 0 (no reaction) to 5 (vigorous whole-body reaction). For the deltoid muscle, RS It was 2.3mA (1.6-3mA) with a reaction score of 2 (1-2) and at a fraction of 0.6 (0.5-0.8)×It. For the biceps femoris muscle, RS It was 2.9mA (2.6-4mA) with a reaction score of 1 (1-2) at a fraction of and 0.55 (0.4-0.7)×It while for the peroneus tertius muscle RS It was 3mA (2.8-3.5mA) with a reaction score of 1 (1-2) and at a fraction of 0.8 (0.8-0.95)×It. Both, RMSA and reaction scores increased significantly with increasing stimulation intensities in all muscles (p<0.001). The repeated application of electrical stimuli led to temporal summation of nociceptive inputs and therefore a reduction of the stimulus intensity evoking a withdrawal reaction in healthy, standing sheep. Data achieved in this study can now serve as reference for further clinical or experimental applications of the model in this species.

Paramecium tetraurelia chromatin assembly factor-1-like protein PtCAF-1 is involved in RNA-mediated control of DNA elimination

Genome-wide DNA remodelling in the ciliate Paramecium is ensured by RNA-mediated trans-nuclear crosstalk between the germline and the somatic genomes during sexual development. The rearrangements include elimination of transposable elements, minisatellites and tens of thousands non-coding elements called internally eliminated sequences (IESs). The trans-nuclear genome comparison process employs a distinct class of germline small RNAs (scnRNAs) that are compared against the parental somatic genome to select the germline-specific subset of scnRNAs that subsequently target DNA elimination in the progeny genome. Only a handful of proteins involved in this process have been identified so far and the mechanism of DNA targeting is unknown. Here we describe chromatin assembly factor-1-like protein (PtCAF-1), which we show is required for the survival of sexual progeny and localizes first in the parental and later in the newly developing macronucleus. Gene silencing shows that PtCAF-1 is required for the elimination of transposable elements and a subset of IESs. PTCAF-1 depletion also impairs the selection of germline-specific scnRNAs during development. We identify specific histone modifications appearing during Paramecium development which are strongly reduced in PTCAF-1 depleted cells. Our results demonstrate the importance of PtCAF-1 for the epigenetic trans-nuclear cross-talk mechanism.

THE EQUILIBRIUM CONSTANT FOR THE GLYCINE SYNTHASE REACTION (ONE-CARBON, METABOLISM, FOLATE)

The equilibrium constant (K(,c)) under physiological conditions (38(DEGREES)C, 0.25 M ionic strength (I), pH 7.0) for the glycine synthase (GS) reaction (E C 2.1.2.1.0) (Equation 1) has been determined. (UNFORMATTED TABLE FOLLOWS)^ 5,10-CH(,2)-H(,4)Folate NADH NH (,4)+ CO(,2) ^ K(,c) = Eq. 1^ H(,4)Folate NAD('+) GLY ^(TABLE ENDS)^ The enzymatic instability of the GS enzyme complex itself has made it necessary to determine the overall K(,c) from the product of constants for the partial reactions of GS determined separately under the same conditions. The partial reactions are the H(,4)Folate-formaldehyde (CH(,2)(OH)(,2)) condensation reaction (Reaction 1) the K(,c) for which has been reported by this laboratory (3.0 x 10('4)), the lipoate (LipS(,2)) dehydrogenase reaction (LipDH) (Reaction 2) and the Gly-Lip^ decarboxylase reaction (Reaction 3) forming reduced lipoate (Lip(SH)(,2)), NH(,4)('+), CO(,2) and CH(,2)(OH)(,2.) (UNFORMATTED TABLE FOLLOWS)(,)^ H(,4)Fote + CH(,2)(OH)(,2) 5,10-CH(,2)-H(,4)Folate (1)^ Lip(SH)(,2) + NAD('+) LipS(,2) + NADH + H('+) (2)^ H('+) + Gly + LipS(,2) Lip(SH)(,2) + NH(,4)('+) CO(,2) + CH(,2)(OH)(,2) (3)^(TABLE ENDS)^ In this work the K(,c) for Reactions 2 and 3 are reported.^ The K(,c)' for the LipDH reaction described by other authors was reported with unexplainable conclusions regarding the pH depend- ence for the reaction. These conclusions would imply otherwise unexpected acid dissociation constants for reduced and oxidized lipoate. The pK(,a)',s for these compounds have been determined to resolve discrepancy. The conclusions are as follows: (1) The K(,c) for the LipDH reaction is 2.08 x 10('-8); (2) The pK(,a)',s for Lip(SH)(,2) are 4.77(-COOH), 9.91(-SH), 11.59(-SH); for LipS(,2) the carboxyl pK(,a)' is 4.77; (3) Contrary to previous literature, the log K(,c)' for the LipDH reaction is a linear function of the pH, a conclusion supported by the values for the dissociation constants.^ The K(,c) for Reaction 3 is the product of constants for Reactions 4-7. (UNFORMATTED TABLE FOLLOWS)^ LipSHSCH(,2)OH + H(,2)O Lip(SH)(,2) + CH(,2)(OH)(,2) (4)^ H(,2)O + LipSHSCH(,2)NH(,3)('+) LipSHSCH(,2)OH + NH(,4)('+) (5)^ LipSHSCH(,2)NH(,2) + H('+) LipSHSCH(,2)NH(,3)('+) (6)^ Gly + LipS(,2) LipSHSCH(,2)NH(,2) + CO(,2) (7)^(TABLE ENDS)^ Reactions 4-6 are non-enzymatic reactions whose constants were determined spectrophotometrically. Reaction 7 was catalyzed by the partially purified P-protein of GS with equilibrium approached from both directions. The value for K(,c) for this reaction is 8.15 x 10('-3). The combined K(,c) for Reactions 4-7 or Reaction 3 is 2.4 M.^ The overall K(,c) for the GS reaction determined by combination of values for Reactions 1-3 is 1.56 x 10('-3). ^

Facies investigations on sediment core CRP-3 from the Ross Sea, Antarctica

The Cenozoic Victoria Land Basin (VLB) stratigraphic section penetrated by CRP-3 is mostly of Early Oligocene age. It contains an array of lithofacies comprising fine-grained mudrocks, interlaminated and interbedded mudrocks/sandstones, mud-rich and mud-poor sandstones, conglomerates and diamctites that are together interpreted as the products of shallow marine to possibly non-marine environments of deposition, affected by the periodic advance and retreat of tidewater glaciers. This lithofacies assemblage can be readily rationalised using the facies scheme designed originally for CRP-2/2A, and published previously. The uppermost 330 metres below sea floor (mbsf) shows a cyclical arrangement of lithofacies also similar to that recognised throughout CRP-2/2A, and interpreted to reflect cyclical variations in relative sea-level driven by ice volume fluctuations ('Motif A'). Between 330 and 480 mbsf, a series of less clearly cyclical units, generally fining-upward but nonetheless incorporating a significant subset of the facies assemblage, has been identified and noted in the Initial Report as 'Motif B' Below 480 mbsf, the section is arranged into a repetitive succession of fining-upward units, each of which comprises dolerite clast conglomerate at the base passing upward into relatively thick intervals of sandstones. The cycles present down 480 mbsf are defined as sequences, each interpreted to record cyclical variation of relative sea-level. The thickness distribution of sequences in CRP-3 provides some insights into the geological variables controlling sediment accumulation in the Early Oligocene section. The uppermost part of the section in CRP-3 comprises two or three thick, complete sequences that show a broadly symmetrical arrangement of lithofacies (similar to Sequences 9-11 in CRP-2/2A). This suggests a period of relatively rapid tectonic subsidence, which allowed preservation of the complete facies cycle. Below Sequence 3, however, is a considerable interval of thin, incomplete and erosionally truncated sequences (4-23), which incorporates both the remainder of Motif A sequences and all Motif B sequences recognised. The thinner and more truncated sequences suggest sediment accumulation under conditions of reduced accommodation, and given the lack of evidence for glacial conditions (see Powell et al., this volume) tends to argue for a period of reduced tectonic subsidence. The section below 480 mbsf consists of a series of fining-upward, conglomerate to sandstone intervals which cannot be readily interpreted in terms of relative sea-level change. A relatively mudrock-rich interval above the basal conglomerate/breccia (782-762 mbsf) may record initial flooding of the basin during early rift subsidence. The lithostratigraphy summarised above has been linked to seismic reflection data using depth conversion techniques (Henrys et al., this volume). The three uppermost reflectors ('o', 'p' and 'q') correlate to the package of thick sequences 1-3, and several deeper reflectors can also be correlated to sequence boundaries. The package of thick Sequences 1-3 shows a sheet-like cross-sectional geometry on seismic reflection lines, unlike the similar package recognised in CRP-2/2A.

Spherical collectors versus bare tethers for drag, thrust, and power generation

Deorbit, power generation, and thrusting performances of a bare thin-tape tether and an insulated tether with a spherical electron collector are compared for typical conditions in low-Earth orbit and common values of length L = 4−20 km and cross-sectional area of the tether A = 1−5 mm2. The relative performance of moderately large spheres, as compared with bare tapes, improves but still lags as one moves from deorbiting to power generation and to thrusting: Maximum drag in deorbiting requires maximum current and, thus, fully reflects on anodic collection capability, whereas extracting power at a load or using a supply to push current against the motional field requires reduced currents. The relative performance also improves as one moves to smaller A, which makes the sphere approach the limiting short-circuit current, and at greater L, with the higher bias only affecting moderately the already large bare-tape current. For a 4-m-diameter sphere, relative performances range from 0.09 sphere-to-bare tether drag ratio for L = 4 km and A = 5 mm2 to 0.82 thrust–efficiency ratio for L = 20 km and A = 1 mm2. Extremely large spheres collecting the short-circuit current at zero bias at daytime (diameters being about 14 m for A = 1 mm2 and 31 m for A = 5 mm2) barely outperform the bare tape for L = 4 km and are still outperformed by the bare tape for L = 20 km in both deorbiting and power generation; these large spheres perform like the bare tape in thrusting. In no case was sphere or sphere-related hardware taken into account in evaluating system mass, which would have reduced the sphere performances even further.

Critical role of reverse transcriptase in the inhibitory mechanism of CNI-H0294 on HIV-1 nuclear translocation.

HIV-1 replication requires the translocation of viral genome into the nucleus of a target cell. We recently reported the synthesis of an arylene bis(methyl ketone) compound (CNI-H0294) that inhibits nuclear targeting of the HIV-1 genome and thus HIV-1 replication in monocyte cultures. Here we demonstrate that CNI-H0294 inhibits nuclear targeting of HIV-1-derived preintegration complexes by inactivating the nuclear localization sequence of the HIV-1 matrix antigen in a reaction that absolutely requires reverse transcriptase. This drug/reverse transcriptase interaction defines the specificity of its antiviral effect and is most likely mediated by the pyrimidine side-chain of CNI-H0294. After binding to reverse transcriptase, the carbonyl groups of CNI-H0294 react with the nuclear localization sequence of matrix antigen and prevent its binding to karyopherin alpha, the cellular receptor for nuclear localization sequences that carries proteins into the nucleus. Our results provide a basis for the development of a novel class of compounds that inhibit nuclear translocation and that can, in principle, be modified to target specific infectious agents.

Performance Assessment of a Polymer Electrolyte Membrane Electrochemical Reactor under Alkaline Conditions – A Case Study with the Electrooxidation of Alcohols

A novel polymer electrolyte membrane electrochemical reactor (PEMER) configuration has been employed for the direct electrooxidation of propargyl alcohol (PGA), a model primary alcohol, towards its carboxylic acid derivatives in alkaline medium. The PEMER configuration comprised of an anode and cathode based on nanoparticulate Ni and Pt electrocatalysts, respectively, supported on carbonaceous substrates. The electrooxidation of PGA was performed in 1.0 M NaOH, where a cathode based on a gas diffusion electrode was manufactured for the reduction of oxygen in alkaline conditions. The performance of a novel alkaline anion-exchange membrane based on Chitosan (CS) and Poly(vinyl) alcohol (PVA) in a 50:50 composition ratio doped with a 5 wt.% of poly (4-vinylpyridine) organic ionomer cross-linked, methyl chloride quaternary salt resin (4VP) was assessed as solid polymer electrolyte. The influence of 4VP anionic ionomer loading of 7, 12 and 20 wt.% incorporated into the electrocatalytic layers was examined by SEM and cyclic voltammetry (CV) upon the optimisation of the electroactive area, the mechanical stability and cohesion of the catalytic ink onto the carbonaceous substrate for both electrodes. The performance of the 4VP/CS:PVA membrane was compared with the commercial alkaline anion-exchange membrane FAA −a membrane generally used in direct alcohol alkaline fuel cells- in terms of polarisation plots in alkaline conditions. Furthermore, preparative electrolyses of the electrooxidation of PGA was performed under alkaline conditions of 1 M NaOH at constant current density of 20 mA cm−2 using a PEMER configuration to provide proof of the principle of the feasibility of the electrooxidation of other alcohols in alkaline media. PGA conversion to Z isomers of 3-(2-propynoxy)-2-propenoic acid (Z-PPA) was circa 0.77, with average current efficiency of 0.32. Alkaline stability of the membranes within the PEMER configuration was finally evaluated after the electrooxidation of PGA.