Studio e caratterizzazione del colore rosso dell'epicarpo nella pera Max Red Bartlett, mutante della cv William

Durante il secolo scorso sono state individuate alcune mutazioni per il colore della buccia della varietà William che invece di essere giallo arriva a maturazione con diverse tonalità di colore rosso. L’intensità e la tipologia del fenotipo dovuto a questa mutazione mostra una variabilità all’interno dei diversi cloni rossi di questa cultivar: Max Red Bartlett, Rosired e Sensation. Questa mutazione è ereditabile e usando come genitore uno dei sopra-citati mutanti per il rosso sono state prodotte altre cultivar caratterizzate da buccia rossa come Cascade. Max Red Bartlett presenta una intensa colorazione rossa nelle prime fasi di maturazione per poi striarsi perdendo di lucentezza e non ricoprendo totalmente la superficie del frutto. Max Red Bartlett ha inoltre il problema di regressione del colore. Questa mutazione infatti non è stabile e dopo qualche anno può regredire e presentare il fenotipo di William. Diverso è invece lo sviluppo per esempio di Rosired che durante le prime fasi di accrescimento del frutto è identica a Williams (di colore verde con la parte del frutto rivolta verso il sole leggermente rossastra) per poi virare e mantenere un vivo colore rosso su tutta la superficie del frutto. Questa tesi si è proposta di caratterizzare questa mutazione che coinvolge in qualche modo la via biosintetica per la sintesi del colore. In particolare si è cercato di investigare sui probabili geni della via degli antociani coinvolti e in quale modo vengono espressi durante la maturazione del frutto, inoltre si è cercato di trovare quali specifiche molecole venissero diversamente sintetizzate. Le cultivar utilizzate sono state William e Max Red Bartlett. Di quest’ultima era già disponibile una mappa molecolare, ottenuta sulla popolazione di’incrocio di Abate Fetel (gialla) x MRB (rossa) con AFLP e SSR, quest’ultimi hanno permesso di denominare i diversi linkage group grazie alla sintenia con le altre mappe di pero e di melo. I semenzali appartenenti a questa popolazione, oltre a dimostrare l’ereditarietà del carattere, erano per il 50% gialli e 50% rossi. Questo ha permesso il mappaggio di questo carattere/mutazione che si è posizionato nel linkage group 4. Una ricerca in banca dati eseguita in parallelo ha permesso di trovare sequenze di melo dei geni coinvolti nella via biosintetica degli antociani (CHS, CHI, F3H, DFR, ANS e UFGT), sulle quali è stato possibile disegnare primer degenerati che amplificassero su DNA genomico di pero. Le amplificazioni hanno dato frammenti di lunghezza diversa. Infatti nel caso di F3H e DFR l’altissima omologia tra melo e pero ha permesso l’amplificazione quasi totale del gene, negli altri casi invece è stato necessario utilizzare primer sempre più vicini in modo da facilitare l’amplificazione. I frammenti ottenuti sono stati clonati sequenziati per confermare la specificità degli amplificati. Non sono stati evidenziati polimorfismi di sequenza in nessuna delle sei sequenze tra William e Max Red Bartlett e nessun polimorfismo con Abate, per questo motivo non è stato possibile mapparli e vedere se qualcuno di questi geni era localizzato nella medesima posizione in cui era stato mappato il “colore/mutazione”. Sulle le sequenze ottenute è stato possibile disegnare altri primer, questa volta specifici, sia per analisi d’espressione. Inizialmente è stato sintetizzato il cDNA dei geni suddetti per retrotrascrizione da RNA estratto sia da bucce sia da foglie appena germogliate (le quali presentano solo in questa fase una colorazione rossastra in MRB ma non in William). Al fine di osservare come varia l’espressione dei geni della via biosintetica delle antocianine durante la fase di maturazione dei frutti, sono stati fatti 4 campionamenti, il primo a 45gg dalla piena fioritura, poi a 60, 90, 120 giorni. Foglie e bucce sono state prelevate in campo e poste immediatamente in azoto liquido. Dai risultati con Real Time è emerso che vi è una maggiore espressione nelle prime fasi di sviluppo in Max Red Bartlett per poi calare enormemente in giugno. Si potrebbe ipotizzare che ci sia una reazione di feed back da parte della piante considerando che in questa fase il frutto non si accresce. I livelli di espressione poi aumentano verso la fase finale della maturazione del frutto. In agosto, con l’ultimo campionamento vi è una espressione assai maggiore in Max Red Bartlett per quei geni posti a valle della via biosintetica per la sintesi delle antocianine. Questo risultato è confermato anche dal livello di espressione che si riscontra nelle foglie. In cui i geni F3H, LDOX e UFGT hanno un livello di espressione nettamente maggiore in Max Red Bartlett rispetto a William. Recentemente Takos et al (2006) hanno pubblicato uno studio su un gene regolatore della famiglia Myb e ciò ha permesso di ampliare i nostri studi anche su questo gene. L’altissima omologia di sequenza, anche a livello di introni, non ha permesso di individuare polimorfismi tra le varietà Abate Fetel e Max Red Bartlett, per nessun gene ad eccezione proprio del gene regolatore Myb. I risultati ottenuti in questa tesi dimostrano che in pero l’espressione relativa del gene Myb codificante per una proteina regolatrice mostra una netta sovra-espressione nel primo stadio di maturazione del frutto, in Max Red Bartlett 25 volte maggiore che in William. All’interno della sequenza del gene un polimorfismo prodotto da un microsatellite ha permesso il mappaggio del gene nel linkage group 9 in Max Red Bartlett e in Abate Fetel. Confrontando questo dato di mappa con quello del carattere morfologico rosso, mappato nel linkage group 4, si deduce che la mutazione non agisce direttamente sulla sequenza di questo gene regolatore, benché sia espresso maggiormente in Max Red Bartlett rispetto a William ma agisca in un altro modo ancora da scoprire. Infine per entrambe le varietà (William e Max Red Bartlett) sono state effettuate analisi fenotipiche in diversi step. Innanzi tutto si è proceduto con una analisi preliminare in HPLC per osservare se vi fossero differenze nella produzione di composti con assorbenza specifica delle antocianine e dei flavonoidi in generale. Si è potuto quindi osservare la presenza di due picchi in Max Red Bartlett ma non in William. La mancanza di standard che coincidessero con i picchi rilevati dallo spettro non ha permesso in questa fase di fare alcuna ipotesi riguardo alla loro natura. Partendo da questo risultato l’investigazione è proceduta attraverso analisi di spettrometria di massa associate ad una cromatografia liquida identificando con una certa precisione due composti: la cianidina-3-0-glucoside e la quercitina-3-o-glucoside. In particolare la cianidina sembra essere la molecola responsabile della colorazione della buccia nei frutti di pero. Successive analisi sono state fatte sempre con lo spettrometro di massa ma collegato ad un gas cromatografo per verificare se vi fossero delle differenze anche nella produzione di zuccheri e più in generale di molecole volatili. L’assenza di variazioni significative ha dimostrato che la mutazione coinvolge solo il colore della buccia e non le caratteristiche gustative e organolettiche di William che restano inalterate nel mutante.

Aportaciones al control inverso con modelo de referencia basado en lógica borrosa, redes neuronales y algoritmos genéticos

Programa de doctorado: Ingeniería de Telecomunicación Avanzada.

Progetto e Costruzione del Telaio di Vettura Formula SAE: Parte Anteriore

Nel presente elaborato viene riassunta in 4 brevi capitoli la mia attività di tesi, svolta nell’ambito del progetto Formula SAE® dell’Università di Bologna nell’anno 2010. Il progetto ha consistito nella realizzazione di una vettura monoposto, con l’obiettivo di far competere la stessa negli eventi previsti dalla SAE® (Society of Automotive Engineer), insieme alle vetture progettate e costruite da altri atenei di tutto il mondo. In tali eventi, una serie di giudici del settore auto-motive valuta la bontà del progetto, ovvero della vettura, che sarà sottoposta ad una serie di prove statiche e dinamiche. Nella seguente trattazione si narra quindi il percorso progettuale e di realizzazione del telaio della vettura, ovvero della sua struttura portante principale. Il progetto infatti, nell’ambito del team UniBo Motorsport, mi ha visto impegnato come “Responsabile Telaio” oltre che come “Responsabile in Pista” durante le prove su strada della vettura, svolte a valle della realizzazione. L’obbiettivo principale di un telaio di vettura da corsa è quello di realizzare una struttura che colleghi rigidamente tra loro i gruppi sospensivi anteriore e posteriore e che preveda anche la possibilità di ancorare tutti i componenti dei sistemi ausiliari di cui la vettura deve essere equipaggiata. Esistono varie tipologie di telai per autovettura ma quelle più adatte ad equipaggiare una vettura da competizione di tipo Formula, sono sicuramente il traliccio in tubi (“space frame”) e la monoscocca in fibra di carbonio. Il primo è sicuramente quello più diffuso nell’ambito della Formula Student grazie alla sua maggior semplicità progettuale e realizzativa ed ai minor investimenti economici che richiede. I parametri fondamentali che caratterizzano un telaio vettura da competizione sono sicuramente la massa e la rigidezza. La massa dello chassis deve essere ovviamente il più bassa possibile in quanto quest, costituisce generalmente il terzo contributo più importante dopo pilota e motore alla massa complessiva del veicolo. Quest’ultimo deve essere il più leggero possibile per avere un guidabilità ed una performance migliori nelle prove dinamiche in cui dovrà impegnarsi. Per quanto riguarda la rigidezza di un telaio, essa può essere distinta in rigidezza flessionale e rigidezza torsionale: di fatto però, solo la rigidezza torsionale va ad influire sui carichi che si trasferiscono agli pneumatici della vettura, pertanto quando si parla di rigidezza di un telaio, ci si riferisce alla sua capacità di sopportare carichi di tipo torsionale. Stabilire a priori un valore adeguato per la rigidezza torsionale di un telaio è impossibile. Tale valore dipende infatti dal tipo di vettura e dal suo impiego. In una vettura di tipo Formula quale quella oggetto del progetto, la rigidezza torsionale del telaio deve essere tale da garantire un corretto lavoro delle sospensioni: gli unici cedimenti elastici causati dalle sollecitazioni dinamiche della vettura devono essere quelli dovuti agli elementi sospensivi (ammortizzatori). In base a questo, come indicazione di massima, si può dire che un valore di rigidezza adeguato per un telaio deve essere un multiplo della rigidezza totale a rollio delle sospensioni. Essendo questo per l’Università di Bologna il primo progetto nell’ambito della Formula SAE® e non avendo quindi a disposizione nessun feed-back da studi o vetture di anni precedenti, per collocare in modo adeguato il pilota all’interno della vettura, in ottemperanza anche con i requisiti di sicurezza dettati dal regolamento, si è deciso insieme all’esperto di ergonomia del team di realizzare una maquette fisica in scala reale dell’abitacolo. Questo ha portato all’individuazione della corretta posizione del pilota e al corretto collocamento dei comandi, con l’obbiettivo di massimizzare la visibilità ed il confort di guida della vettura. Con questo primo studio quindi è stata intrapresa la fase progettuale vera e propria del telaio, la quale si è svolta in modo parallelo ma trasversale a quella di tutti gli altri sistemi principali ed ausiliari di cui è equipaggiata la vettura. In questa fase fortemente iterativa si vanno a cercare non le soluzioni migliori ma quelle “meno peggio”: la coperta è sempre troppo corta e il compromesso la fa da padrone. Terminata questa fase si è passati a quella realizzativa che ha avuto luogo presso l’azienda modenese Marchesi & C. che fin dal 1965 si è occupata della realizzazione di telai da corsa per importanti aziende del settore automobilistico. Grazie al preziosissimo supporto dell’azienda, a valle della realizzazione, è stato possibile condurre una prova di rigidezza sul telaio completo della vettura. Questa, oltre a fornire il valore di rigidezza dello chassis, ha permesso di identificare le sezioni della struttura più cedevoli, fornendo una valida base di partenza per l’ottimizzazione di telai per vetture future. La vettura del team UniBo Motorsport ha visto il suo esordio nell’evento italiano della Formula SAE® tenutosi nel circuito di Varano de Melegari nella prima settimana di settembre, chiudendo con un ottimo 16esimo posto su un totale di 55 partecipanti. Il team ha partecipato inoltre alla Formula Student Spain tenutasi sul famoso circuito di Montmelò alla fine dello stesso mese, raggiungendo addirittura il podio con il secondo posto tra i 18 partecipanti. La stagione si chiude quindi con due soli eventi all’attivo della vettura, ma con un notevole esordio ed un ottimo secondo posto assoluto. L’ateneo di Bologna si inserisce al sessantasettesimo posto nella classifica mondiale, come seconda università italiana.

Funktionelle Zusammenhänge zwischen Expressionsveränderungen des von Hippel-Lindau Tumorsuppressorgens und dessen potentiellen Zielgenen in sporadischen Nierenzellkarzinomen

ZusammenfassungNierenzellkarzinome (NZK) sind häufig gekennzeichnet durch den Funktionsverlust des von Hippel-Lindau Tumorsuppressorgens (VHL TSG). Man kennt heute eine Reihe potentieller Kandidatengene, die eventuell in Wechselwirkung mit dem VHL-Genprodukt stehen (VEGF, c-fos, c-myc). Zur Aufklärung der molekularen Vorgänge, die zur Pathogenese der gut vaskularisierten Nierenzellkarzinome beitragen, wurden NZK-Zellinien untersucht. Vektorkonstrukte wurden generiert, um das in vitro und in vivo Wachstumsverhalten vor und nach Transfektion zu beobachten. Mit Hilfe eines GFP-Fusionsproteins wurden zusätzlich Hinweise auf die intrazelluläre Lokalisation des VHL-Genproduktes (pVHL) geliefert. Nach Abschluß der vorliegenden Studien zeigte sich eine direkte Abhängigkeit der beiden Gene VHL und VEGF. Sowohl die in vitro als auch die in vivo Ansätze bewiesen eine Interaktion der beiden Gene. Die Frage nach einer Interaktion von pVHL mit den Genprodukten Fos und Myc läßt sich jedoch nicht eindeutig beantworten. Die Expressionsveränderungen dieser Gene erfolgten scheinbar willkürlich, eine Interaktion konnte nicht bestätigt werden.Die Lokalisation des VHL-Genproduktes ist von Fall zu Fall unterschiedlich, ein Zusammenhang mit den verschiedenen Funktionen des VHL-Gens ist demnach wahrscheinlich. Zusammenfassend läßt sich sagen, daß das VHL TSG eine Rolle bei der Kontrolle der Angiogenese spielt, eine Interaktion mit VEGF ist mehr als wahrscheinlich. Zukünftig sind bei der Aufklärung des Pathomechanismus von Nierenzellkarzinomen deshalb vor allem Studien nötig, die dem VHL TSG als Angiogeneseinhibitor eine zentrale Bedeutung bei der Heilung sporadischer Tumoren mit starker Vaskularisierung zukommen lassen.

Entschlüsselung des Carotinoid-Metabolismus im marinen Schwamm Suberites domuncula

Die Enzyme des Carotinoidstoffwechsels spalten Provitamin A-Carotinoide in wichtige Retinoide (z.B. Vitamin A, Retinsäure), die Organismen während der Entwicklung und in visuellen Systemen benötigen. Die vorliegende Arbeit präsentiert erstmalig eine Carotinoxygenase (BCO) aus Schwämmen (S. domuncula), die einzigartig im Tierreich ist und nur einen orthologen Vertreter in Pflanzen (Crocus sativus) wieder findet. Das Enzym ist eine 7,8(7’,8’)-Carotinoxygenase, die C40-Carotinoide zu einem C10-Apocarotinoid und 8’-Apocarotinal spaltet. Mittels HPLC wurden sowohl die Primärspaltprodukte von β-Carotin, Lykopin und Zeaxanthin als auch das für alle identische innere Kettenstück (Crocetin) bei Doppelspaltung nachgewiesen. Der Nachweis der BCO-Transkripte (unter anderem in-situ) belegt eine Beteiligung des Enzyms während Entwicklungsprozessen und offenbart sowohl eine streng räumlich-zeitliche als auch eine über Rückkopplungsprozesse gesteuerte Regulierung des Enzyms. Ein weiteres hier identifiziertes Gen ähnelt einer bakteriellen Apocarotinoidoxygenase (ACO), welche das 8’-Apocarotinal der BCO erneut spaltet und so Retinal generiert. Letzteres dient als Chromophor zahlreicher visueller Systeme und kann über Enzyme des Retinoidstoffwechsels entweder gespeichert, oder in das wichtige Morphogen Retinsäure umgesetzt werden. Hier werden zwei potentielle Enzyme vorgestellt, die an dieser Interkonversion Retinal/Retinol (Speicher) beteiligt sein könnten als auch eines, das evtl. Retinal zu Retinsäure umsetzt. Die hier vorgestellten Ergebnisse unterstützen die Hypothese, dass Retinsäure kein autapomorphes Morphogen der Chordaten darstellt.

Elites or middle classes? : lessons from transnational research for the study of social stratification in Africa

In diesem Arbeitspapier will ich zur künftigen Forschung über soziale Stratifikation in Afrika beitragen, indem ich die theoretischen Implikationen und empirischen Herausforderungen der Konzepte "Elite" und "Mittelklasse" untersuche. Diese Konzepte stammen aus teilweise miteinander konkurrierenden Theorietraditionen. Außerdem haben Sozialwissenschaftler und Historiker sie zu verschiedenen Zeiten und mit Bezug auf verschiedene Regionen unterschiedlich verwendet. So haben Afrikaforscher und -forscherinnen soziale Formationen, die in anderen Teilen der Welt als Mittelklasse kategorisiert wurden, meist als Eliten aufgefasst und tun dies zum Teil noch heute. Elite und Mittelklasse sind aber nicht nur Begriffe der sozialwissenschaftlichen Forschung, sondern zugleich Kategorien der sozialen und politischen Praxis. Die Art und Weise, wie Menschen diese Begriffe benutzen, um sich selbst oder andere zu beschreiben, hat wiederum Rückwirkungen auf sozialwissenschaftliche Diskurse und umgekehrt. Das Arbeitspapier setzt sich mit beiden Aspekten auseinander: mit der Geschichte der theoretischen Debatten über Elite und Mittelklasse und damit, was wir aus empirischen Studien über die umstrittenen Selbstverortungen sozialer Akteure lernen können und über ihre sich verändernden Auffassungen und Praktiken von Elite- oder Mittelklasse-Sein. Weil ich überzeugt bin, dass künftige Forschung zu sozialer Stratifikation in Afrika außerordentlich viel von einer historisch und regional vergleichenden Perspektive profitieren kann, analysiert dieses Arbeitspapier nicht nur Untersuchungen zu afrikanischen Eliten und Mittelklassen, sondern auch eine Fülle von Studien zur Geschichte der Mittelklassen in Europa und Nordamerika sowie zu den neuen Mittelklassen im Globalen Süden.

Inhibitory regulation of dendritic activity in vivo

The spatiotemporal control of neuronal excitability is fundamental to the inhibitory process. We now have a wealth of information about the active dendritic properties of cortical neurons including axonally generated sodium action potentials as well as local sodium spikelets generated in the dendrites, calcium plateau spikes, and NMDA spikes. All of these events have been shown to be highly modified by the spatiotemporal pattern of nearby inhibitory input which can drastically change the output firing mode of the neuron. This means that particular populations of interneurons embedded in the neocortical microcircuitry can more precisely control pyramidal cell output than has previously been thought. Furthermore, the output of any given neuron tends to feed back onto inhibitory circuits making the resultant network activity further dependent on inhibition. Network activity is therefore ultimately governed by the subcellular microcircuitry of the cortex and it is impossible to ignore the subcompartmentalization of inhibitory influence at the neuronal level in order to understand its effects at the network level. In this article, we summarize the inhibitory circuits that have been shown so far to act on specific dendritic compartments in vivo.

Applied Developmental Psychology as an Implementation of the Life-Span View of Human Development

Application of knowledge about psychological development should, ideally, be theory based. As such, these applications represent “natural ontogenetic experiments”; the results of the evaluation of such interventions feed back to the theory, helping to support, falsify, or refine the ideas from the theory which led to the particular application. Such applied developmental intervention research is central within a currently popular perspective of life-span human development. Thus, applied developmental intervention research provides critical tests of such key concepts within this life-span perspective as: plasticity; multidirectionality; the synthesis of continuous and discontinuous processes across ontogeny; contextual embeddedness; and the role of individuals as agents in their own development. This paper elucidates some of the major features of the dynamic linkage between applied developmental psychology and this view of life-span human development. Key elements of this life-span perspective and the facts of developmental intervention, as seen from this perspective, are specified. Finally, the doctoral training program at the authors' institution is presented as one example of how this link may be institutionalized in the form of graduate education.

Development, feasibility and performance of a health risk appraisal questionnaire for older persons

BACKGROUND: Health risk appraisal is a promising method for health promotion and prevention in older persons. The Health Risk Appraisal for the Elderly (HRA-E) developed in the U.S. has unique features but has not been tested outside the United States. METHODS: Based on the original HRA-E, we developed a scientifically updated and regionally adapted multilingual Health Risk Appraisal for Older Persons (HRA-O) instrument consisting of a self-administered questionnaire and software-generated feed-back reports. We evaluated the practicability and performance of the questionnaire in non-disabled community-dwelling older persons in London (U.K.) (N = 1090), Hamburg (Germany) (N = 804), and Solothurn (Switzerland) (N = 748) in a sub-sample of an international randomised controlled study. RESULTS: Over eighty percent of invited older persons returned the self-administered HRA-O questionnaire. Fair or poor self-perceived health status and older age were correlated with higher rates of non-return of the questionnaire. Older participants and those with lower educational levels reported more difficulty in completing the HRA-O questionnaire as compared to younger and higher educated persons. However, even among older participants and those with low educational level, more than 80% rated the questionnaire as easy to complete. Prevalence rates of risks for functional decline or problems were between 2% and 91% for the 19 HRA-O domains. Participants' intention to change health behaviour suggested that for some risk factors participants were in a pre-contemplation phase, having no short- or medium-term plans for change. Many participants perceived their health behaviour or preventative care uptake as optimal, despite indications of deficits according to the HRA-O based evaluation. CONCLUSION: The HRA-O questionnaire was highly accepted by a broad range of community-dwelling non-disabled persons. It identified a high number of risks and problems, and provided information on participants' intention to change health behaviour.

Dystrophic cardiomyopathy: amplification of cellular damage by Ca2+ signalling and reactive oxygen species-generating pathways

AIMS: Cardiac myopathies are the second leading cause of death in patients with Duchenne and Becker muscular dystrophy, the two most common and severe forms of a disabling striated muscle disease. Although the genetic defect has been identified as mutations of the dystrophin gene, very little is known about the molecular and cellular events leading to progressive cardiac muscle damage. Dystrophin is a protein linking the cytoskeleton to a complex of transmembrane proteins that interact with the extracellular matrix. The fragility of the cell membrane resulting from the lack of dystrophin is thought to cause an excessive susceptibility to mechanical stress. Here, we examined cellular mechanisms linking the initial membrane damage to the dysfunction of dystrophic heart. METHODS AND RESULTS: Cardiac ventricular myocytes were enzymatically isolated from 5- to 9-month-old dystrophic mdx and wild-type (WT) mice. Cells were exposed to mechanical stress, applied as osmotic shock. Stress-induced cytosolic and mitochondrial Ca(2+) signals, production of reactive oxygen species (ROS), and mitochondrial membrane potential were monitored with confocal microscopy and fluorescent indicators. Pharmacological tools were used to scavenge ROS and to identify their possible sources. Osmotic shock triggered excessive cytosolic Ca(2+) signals, often lasting for several minutes, in 82% of mdx cells. In contrast, only 47% of the WT cardiomyocytes responded with transient and moderate intracellular Ca(2+) signals. On average, the reaction was 6-fold larger in mdx cells. Removal of extracellular Ca(2+) abolished these responses, implicating Ca(2+) influx as a trigger for abnormal Ca(2+) signalling. Our further experiments revealed that osmotic stress in mdx cells produced an increase in ROS production and mitochondrial Ca(2+) overload. The latter was followed by collapse of the mitochondrial membrane potential, an early sign of cell death. CONCLUSION: Overall, our findings reveal that excessive intracellular Ca(2+) signals and ROS generation link the initial sarcolemmal injury to mitochondrial dysfunctions. The latter possibly contribute to the loss of functional cardiac myocytes and heart failure in dystrophy. Understanding the sequence of events of dystrophic cell damage and the deleterious amplification systems involved, including several positive feed-back loops, may allow for a rational development of novel therapeutic strategies.

Fluidic oscillator design for water removal enhancement in a PEM fuel cell

This research initiative was triggered by the problems of water management of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC). In low temperature fuel cells such as PEMFC, some of the water produced after the chemical reaction remains in its liquid state. Excess water produced by the fuel cell must be removed from the system to avoid flooding of the gas diffusion layers (GDL). The GDL is responsible for the transport of reactant gas to the active sites and remove the water produced from the sites. If the GDL is flooded, the supply gas will not be able to reach the reactive sites and the fuel cell fails. The choice of water removal method in this research is to exert a variable asymmetrical force on a liquid droplet. As the drop of liquid is subjected to an external vibrational force in the form of periodic wave, it will begin to oscillate. A fluidic oscillator is capable to produce a pulsating flow using simple balance of momentum fluxes between three impinging jets. By connecting the outputs of the oscillator to the gas channels of a fuel cell, a flow pulsation can be imposed on a water droplet formed within the gas channel during fuel cell operation. The lowest frequency produced by this design is approximately 202 Hz when a 20 inches feed-back port length was used and a supply pressure of 5 psig was introduced. This information was found by setting up a fluidic network with appropriate data acquisition. The components include a fluidic amplifier, valves and fittings, flow meters, a pressure gage, NI-DAQ system, Siglab®, Matlab software and four PCB microphones. The operating environment of the water droplet was reviewed, speed of the sound pressure which travels down the square channel was precisely estimated, and measurement devices were carefully selected. Applicable alternative measurement devices and its application to pressure wave measurement was considered. Methods for experimental setup and possible approaches were recommended, with some discussion of potential problems with implementation of this technique. Some computational fluid dynamic was also performed as an approach to oscillator design.

Correspondence of Gonadotropin-Releasing Hormone and Luteinizing Hormone Secretion during Suckling in Postpartum Cows

The hypothalamus in the lower part of the brain contains neurons that produce a small peptide, gonadotropin- releasing hormone (GnRH, LHRH), that regulates luteinizing hormone (LH) secretion by the anterior pituitary gland. Important functions of LH include induction of ovulation in preovulatory follicles during estrus and the luteinization of granulosa cells lining those collapsed follicles to form corpora lutea that produce progesterone during the luteal phase of the estrous cycle or during pregnancy. The production of progesterone by the corpus luteum conveys a negative feed-back action at the central nervous system (CNS) for further episodic secretion of GnRH and in turn, LH secretion. Gonadal removal (i.e., ovariectomy) allows a greater amount of LH secretion to occur during a prolonged period. The objectives of this study were to characterize the pattern of GnRH secretion in the cerebrospinal fluid (CSF) of the bovine third ventricle region of the hypothalamus, determine its correspondence with the tonic and surge release of LH in ovariectomized cows, and examine the dynamics of GnRH pulse release activity in response to known modulators of LH release (suckling, neuropeptide-Y [NPY]). In ovariectomized cows, both tonic release patterns and estradiol-induced surges of GnRH and LH were highly correlated. A 500-microgram dose of NPY caused an immediate cessation of LH pulses and decreased plasma concentrations of LH for at least 4 hours. This corresponded with a decrease in both GnRH pulse amplitude and frequency. In anestrous cows, GnRH pulse frequency did not change before and 48 to 54 hours after weaning on day 18 postpartum, but GnRH concentration and amplitudes of GnRH pulses increased in association with weaning and heightened secretion of LH. It is clear that high-frequency, highamplitude pulses of LH are accompanied by similar patterns of GnRH in CSF of adult cattle. Yet strong inhibitors of LH pulsatility, putatively acting at the level of the central nervous system (i.e., suckling) or at both the central nervous system and pituitary (NPY) levels, produced periods of discordance between GnRH and LH pulses.

Mechanical control of morphogenesis at the shoot apex

Morphogenesis does not just require the correct expression of patterning genes; these genes must induce the precise mechanical changes necessary to produce a new form. Mechanical characterization of plant growth is not new; however, in recent years, new technologies and interdisciplinary collaborations have made it feasible in young tissues such as the shoot apex. Analysis of tissues where active growth and developmental patterning are taking place has revealed biologically significant variability in mechanical properties and has even suggested that mechanical changes in the tissue can feed back to direct morphogenesis. Here, an overview is given of the current understanding of the mechanical dynamics and its influence on cellular and developmental processes in the shoot apex. We are only starting to uncover the mechanical basis of morphogenesis, and many exciting questions remain to be answered.

Posttranslational modifications of cardiac ryanodine receptors: Ca2+ signaling and EC-coupling

In cardiac muscle, a number of posttranslational protein modifications can alter the function of the Ca(2+) release channel of the sarcoplasmic reticulum (SR), also known as the ryanodine receptor (RyR). During every heartbeat RyRs are activated by the Ca(2+)-induced Ca(2+) release mechanism and contribute a large fraction of the Ca(2+) required for contraction. Some of the posttranslational modifications of the RyR are known to affect its gating and Ca(2+) sensitivity. Presently, research in a number of laboratories is focused on RyR phosphorylation, both by PKA and CaMKII, or on RyR modifications caused by reactive oxygen and nitrogen species (ROS/RNS). Both classes of posttranslational modifications are thought to play important roles in the physiological regulation of channel activity, but are also known to provoke abnormal alterations during various diseases. Only recently it was realized that several types of posttranslational modifications are tightly connected and form synergistic (or antagonistic) feed-back loops resulting in additive and potentially detrimental downstream effects. This review summarizes recent findings on such posttranslational modifications, attempts to bridge molecular with cellular findings, and opens a perspective for future work trying to understand the ramifications of crosstalk in these multiple signaling pathways. Clarifying these complex interactions will be important in the development of novel therapeutic approaches, since this may form the foundation for the implementation of multi-pronged treatment regimes in the future. This article is part of a Special Issue entitled: Cardiomyocyte Biology: Cardiac Pathways of Differentiation, Metabolism and Contraction.

Practitioners' Views of Family Strengths: A Delphi Study

Reported is a research study to assess the opinions of family practitioners on the status of families in Oklahoma. Researchers employed the Delphi method to achieve consensus among key informants in the family practice field about the strengths and weaknesses of Oklahoma families, threats facing families in the state, and means to strengthening family life in Oklahoma. The study yielded qualitative data from the key informants, which the researchers then condensed into response categories to feed back to informants to rate. Family practitioners identified resilience, spirituality, and access to support systems as the greatest strengths, and listed substance abuse, poverty, and generational cycles of dysfunction as the greatest weaknesses of Oklahoma families. Recommendations by these practitioners are given for improvements in addressing family needs.