25 research outputs found
Differences in protein structural regions that impact functional specificity in GT2 family β- Glucan synthases
No full text© 2019 Oehme, Shafee et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited. Most cell wall and secreted β-glucans are synthesised by the CAZy Glycosyltransferase 2 family (www.cazy.org), with different members catalysing the formation of (1,4)-β-, (1,3)-β-, or both (1,4)- and (1,3)-β-glucosidic linkages. Given the distinct physicochemical properties of each of the resultant β-glucans (cellulose, curdlan, and mixed linkage glucan, respectively) are crucial to their biological and biotechnological functions, there is a desire to understand the molecular evolution of synthesis and how linkage specificity is determined. With structural studies hamstrung by the instability of these proteins to solubilisation, we have utilised in silico techniques and the crystal structure for a bacterial cellulose synthase to further understand how these enzymes have evolved distinct functions. Sequence and phylogenetic analyses were performed to determine amino acid conservation, both family-wide and within each sub-family. Further structural analysis centred on comparison of a bacterial curdlan synthase homology model with the bacterial cellulose synthase crystal structure, with molecular dynamics simulations performed with their respective β-glucan products bound in the trans-membrane channel. Key residues that differentially interact with the different β-glucan chains and have sub-family-specific conservation were found to reside at the entrance of the trans-membrane channel. The linkage-specific catalytic activity of these enzymes and hence the type of β-glucan chain built is thus likely determined by the different interactions between the proteins and the first few glucose residues in the channel, which in turn dictates the position of the acceptor glucose. The sequence-function relationships for the bacterial β- glucan synthases pave the way for extending this understanding to other kingdoms, such as plants
Maßnahmen gegen Jakobskreuzkraut Senecio jacobaea - langfristige Aspekte auf Wirksamkeit und biologische Vielfalt
No full textJakobskreuzkraut (Senecio jacobaea) bereitet zunehmend Probleme auf extensiv geführtem Grünland. Im Jahre 2011 wurde im Rahmen einer Masterarbeit ein Grünland-Großparzellen-Versuch unter Praxisbedingungen angelegt, um die Wirksamkeit verschiedener agronomischer und chemischer Bekämpfungsvarianten gegenüber Senecio jacobaea zu vergleichen. Neben Umbruch mit und ohne Glyphosatbehandlung, wurden Glyphosat mit Neueinsaat (ohne Umbruch) und Simplex (Fluroxypyr+Aminopyralid) mit und ohne Nachsaat geprüft. Ab Herbst 2011 bis 2017 wurden zusätzliche Düngungsvarianten (2 x 50 kg/ha bzw. 1 x 50 kg/ha Kalkammonsalpeter mit 27 % N pro Jahr) in Form von Kleinparzellen in die bestehende Versuchsfläche eingefügt.
Seit 2011 wird jährlich die Wirkung der verschiedenen Maßnahmen gegen S. jacobaea bonitiert. Darüber hinaus wird seit 2013 durch Vegetationsaufnahme nach Braun-Blanquet 1964 die Bestandszusammensetzung erhoben.
Alle Maßnahmen hatten bis einschließlich 2016 eine dauerhafte Wirkung gegen Jakobskreuzkraut. Darüber hinaus war eine statistisch signifikant verringerte Anzahl an dikotylen Arten feststellbar. Der Unterschied zwischen den Varianten blieb diesbezüglich vergleichsweise gering. Die regelmäßige Düngung führte zu ähnlichen Effekten wie eine einmalige Anwendung von Herbiziden oder Umbruchmaßnahmen. Die stärkste Verringerung der Artenzahl war bei einmaliger Simplex-Anwendung mit nachfolgender regelmäßiger Düngung feststellbar.
Die Untersuchungen belegen, dass Jakobskreuzkraut sowohl mit Herbiziden, als auch mit Umbruch oder Düngungsmaßnahmen wirksam zu kontrollieren ist. Allerdings ist dies nicht ohne einen Verlust an Biodiversität (Reduzierung der Artenzahl dikotyler Pflanzen) zu erreichen
Bedeutung von Jakobskreuzkraut (Senecio jacobaea) in der Pferdehaltung und Möglichkeiten der Bekämpfung
No full textAuthor Correction: The influence of different sample preparation on mechanical properties of human iliotibial tract
No full textArt. 10404, 2 S.This Article contains errors. The determined values of the Young's moduli deviate from the literature by about two orders of magnitude. Due to the recalculation, the values of the determined Young's moduli in Figure 7B are incorrect. The correct Figure 7B appears below as Figure 1. In addition, a new table is included with each calculated Young's modulus for better transparency. The calculated Young's moduli are listed in Table 1 below. As a result of this error, Table 2 is incorrect. The correct Table 2 appears below. In the Results section, ""A slight increase in the Young's Modulus of FDF0 samples (0.91 (SD 0.29) MPa) and FDF1 samples (0.83 (SD 0.28) MPa), compared to F samples (0.73 (SD 0.44) MPa) has been observed (Fig. 7)."" should read: "A slight increase in the Young's Moduli of FDF0 samples (274.46 (SD 115.60) MPa) and FDF1 samples (252.26 (SD 83.16) MPa), compared to F samples (247.73 (SD 167.91) MPa) has been observed (Fig. 7)." Finally, the Acknowledgements section is incomplete. "We acknowledge support from the German Research Foundation (DFG) and Leipzig University within the program of Open Access Publishing." should read: "We acknowledge support from the German Research Foundation (DFG) and Leipzig University within the program of Open Access Publishing. Additionally, the authors would like to thank Matthias Oehme and especially PD Dr. Hanno Steinke for their support in managing the cadaver acquisition."1
The Radical SAM enzyme NirJ catalyzes the removal of two propionate side chains during heme<i>d</i><sub>1</sub>biosynthesis
No full textBildung in Freiburg 2008. Erster Bildungsbericht der Stadt Freiburg im Breisgau
No full textBildungsberichte sind eine sehr informative, effektive und aussagekräftige Form der Erfassung des Zustands und der Entwicklung des Bildungswesens. Neben der Verdeutlichung übergreifender Problemlagen liegt der große Vorteil von Bildungsberichten in der Darstellung verlässlicher, datengestützter und wiederkehrender Informationen zu ausgewählten Aspekten des Bildungswesens im Zeitverlauf. Mit dem ersten Bericht "Bildung in Freiburg 2008" beschreitet die Stadt Freiburg den Weg einer transparenten und evidenzbasierten Bildungsentwicklung und -politik. "Kern" des Berichts sind sechs Indikatoren: "Qualität frühkindlicher Bildung, Betreuung und Erziehung", "Übergänge in die Schule", "Übergänge und Wechsel im Schulwesen", "Wiederholer und Abbrecher", "Schulabschlüsse" und "Qualität schulischer Arbeit". Der Bericht wird durch Informationen eröffnet, die die Indikatoren in den Kontext kommunaler Rahmenbedingungen für Bildung in Freiburg stellen. Dazu werden grundlegende Aspekte der wirtschaftlichen Infrastruktur, der Bevölkerungssituation, insbesondere unter den Aspekten der demografischen Entwicklung und der Entwicklung der Bevölkerung mit Migrationshintergrund, sowie der Bildungsinfrastruktur in Freiburg beschrieben. Im Anschluss an die sechs Indikatoren wird der Projektbericht der Bildungsregion Freiburg dargestellt, der sich auf Erhebungen und Erfahrungen in der Arbeit mit dem SEIS-Instrument gründet. Eine Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse des ersten Freiburger Bildungsberichts schließt den Bericht ab. (DIPF/Verlag
The molecular dysregulation of excitation contraction coupling in patients with congenital muscle disorders
No full textExcitation contraction coupling (ECC) is the process whereby an action potential spreading throughout the muscle membrane activates muscle contraction, by releasing Ca2+ from the Sarcoplasmic Reticulum (SR). Ca2+ release from the SR is mediated by the Ryanodine Receptor located on the SR membrane. Any alterations in the architecture of the intercellular muscle membrane compartments or mutations in the RYR1 gene are associated with neuromuscular disorders such as Central core disease, Multi minicore disease, Central nuclear myopathy or congenital fiber type disproportion.
In the last few decades, ECC characteristics were extensively investigated in our lab, on myotubes originating from patient’s muscle satellite cells. In the 1st paper entitled “Establishment of human skeletal muscle- derived cell line: biochemical, cellular and electrophysiological characterization”, we studied the ECC in an immortalized human muscle cell line (HMCL-7304), which helps to overcome many of the technical limitations of working with primary muscle cells from human patients. ECC in HMCL-7304 was characterized with qPCR and western blotting as well as super resolution microscopy (SIM), Ca2+ imaging and electrophysiological measurements. We discovered that HMCL-7304 have a phenotype closer to slow twitch muscles than fast twitch muscles. HMCL-7304 can be used as a platform to investigate genetic mechanisms of muscle disorders, as shown in our 2nd publication; “RyR1 deficiency in congenital myopathies disrupts excitation contraction coupling”, where we simulated the downregulation of RyR1 expression as seen in patients with recessive RYR1 mutations, by silencing RyR1 expression in the HMCL-7304.
Patients with recessive RYR1 mutations have been shown to downregulate RyR1 expression in skeletal muscles. This is in contrast to what is observed in patients with dominant RYR1 mutations, in whom we could not find reduction in the RyR1 expression. In patient’s muscle biopsies where RyR1 expression is reduced, all isoforms of InsP3R Receptors (ITPR1-ITPR3) were found to be up-regulated. Ca2+ release was not altered by the reduction of RyR1 expression using siRNA in HMCL or by blocking of IP3Rs using Xestospongin, rejecting the possibility for InsP3R functional compensation for the downregulation of RyR1.
The potential mechanisms causing downregulation of RyR1 in patients with recessive RYR1 mutations is addressed in our 3rd publication; “Epigenetic changes as a common trigger of muscle weakness in congenital myopathies”. Patients with downregulation of RyR1, exhibit decreased expression of muscle specific microRNAs and increased expression of HDAC4 and HDAC5. Additionally hyper-methylation of CpG Island in the RYR1 gene was observed. Down regulation of RyR1, downregulation microRNAs and upregulation of HDAC4 and HDAC5 was also observed in patients with Nemaline myopathy, reflecting common epigenetic changes activated in congenital myopathies. Using HDAC or DNMT inhibitors can target common downstream pathways activated in muscles of patients with congenital myopathies offers an interesting new approach for the amelioration of muscle functio
Gliding swifts attain laminar flow over rough wings
No full textSwifts are among the most aerodynamically refined gliding birds. However, the overlapping vanes and protruding shafts of their primary feathers make swift wings remarkably rough for their size. Wing roughness height is 1–2% of chord length on the upper surface—10,000 times rougher than sailplane wings. Sailplanes depend on extreme wing smoothness to increase the area of laminar flow on the wing surface and minimize drag for extended glides. To understand why the swift does not rely on smooth wings, we used a stethoscope to map laminar flow over preserved wings in a low-turbulence wind tunnel. By combining laminar area, lift, and drag measurements, we show that average area of laminar flow on swift wings is 69% (n = 3; std 13%) of their total area during glides that maximize flight distance and duration—similar to high-performance sailplanes. Our aerodynamic analysis indicates that swifts attain laminar flow over their rough wings because their wing size is comparable to the distance the air travels (after a roughness-induced perturbation) before it transitions from laminar to turbulent. To interpret the function of swift wing roughness, we simulated its effect on smooth model wings using physical models. This manipulation shows that laminar flow is reduced and drag increased at high speeds. At the speeds at which swifts cruise, however, swift-like roughness prolongs laminar flow and reduces drag. This feature gives small birds with rudimentary wings an edge during the evolution of glide performance
Structural factors affecting 13C NMR chemical shifts of cellulose: a computational study
No full text© 2017, The Author(s). The doublet C4 peaks at ~ 85 and ~ 89 ppm in solid-state 13C NMR spectra of native cellulose have been attributed to signals of C4 atoms on the surface (solvent-exposed) and in the interior of microfibrils, designated as sC4 and iC4, respectively. The relative intensity ratios of sC4 and iC4 observed in NMR spectra of cellulose have been used to estimate the degree of crystallinity of cellulose and the number of glucan chains in cellulose microfibrils. However, the molecular structures of cellulose responsible for the specific surface and interior C4 peaks have not been positively confirmed. Using density functional theory (DFT) methods and structures produced from classical molecular dynamics simulations, we investigated how the following four factors affect 13C NMR chemical shifts in cellulose: conformations of exocyclic groups at C6 (tg, gt and gg), H2O molecules H-bonded on the surface of the microfibril, glycosidic bond angles (Φ, Ψ) and the distances between H4 and HO3 atoms. We focus on changes in the δ13C4 value because it is the most significant observable for the same C atom within the cellulose structure. DFT results indicate that different conformations of the exocyclic groups at C6 have the greatest influence on δ13C4 peak separation, while the other three factors have secondary effects that increase the spread of the calculated C4 interior and surface peaks
Entwerfen Entwickeln Erleben 2016 - Beiträge zum Industrial Design: Dresden, 31. Juni – 1. Juli 2016
No full textDie Konferenz »Entwerfen – Entwickeln – Erleben« bietet ein besonderes Podium zum Austausch von Wissenschaft und Praxis entlang des Produktentwicklungsprozess mit einem Schwerpunkt Industrial Design. Der vorliegende Band enthält Beiträge der Sessions zum Industrial Design sowie ausgewählte Posterveröffentlichungen der Konferenz 2016. Darin werden Themen und Ansätze von der Anwenderintegration, neuen Prototypen, Service Design, User Experience und der Gestaltung von Emotion über Design in der Digitalen Revolution und für eine nachhaltige Zukunft, Design in mobilen und für Sicherheitsanwendungen bis hin zu Designmanagement, Feasibilitydesign und Reengineering vorgestellt und diskutiert.
Die Technische Universität Dresden und technischesdesign.org ermöglichten in Kooperation mit der Gruppe Virtuelle Produktentwicklung der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktentwicklung (WiGeP) und dem Rat für Formgebung die fachübergreifende Diskussion des Schwerpunkt-Themas inmitten der interdisziplinären Dresdner Wissenschaftslandschaft. Ein zweiter Band »Entwerfen Entwickeln Erleben 2016« (ISBN 978-3-95908-062-0, herausgegeben von Ralph Stelzer) fasst die Beiträge zur Konstruktionstechnik und zur Virtuellen Produktentwicklung zusammen.:Hybride Prototypen im Design
Sebastian Lorenz · Maria Klemm · Jens Krzywinski 11
Anwenderintegration in strategische Designprozesse von Industriegütern
Frank Thomas Gärtner 23
Die Relevanz semiotischer Dimensionen als „System der möglichen Fehler“ für die Usability
Klaus Schwarzfischer 37
Service Design = Kognitives Design – Über die Gestaltung von Berührungspunkten und Perzeption in analogen und digitalen Benutzungskontexten
Oliver Gerstheimer 51
Design und User Experience in der Flugsicherung – Assistenzsystem zur Fernüberwachung im Multi-Airport-Betrieb
Rodney Leitner · Astrid Oehme 63
Die Gestaltung in Zeiten der Digitalen Revolution
Gerhard Glatzel 79
Designing a Sustainable Future with Mental Models
Anke Bernotat · Jürgen Bertling · Christiane English · Judith Schanz 91
Design in globalen Industrien – Ein Blick hinter die Kulissen von Dräger
Herbert Glass · Matthias Willner 105
Untersuchung von emotionalen Wirkungsmechanismen im Produktdesign
Mareike Roth · Oliver Saiz 115
Strak als Schnittstelle zwischen Design und Konstruktion – Ergebnisse einer Prozessberatung bei Miele
Norbert Hentsch · Matthias Knoke 127
Feasibility Design – „Designqualität in Serie bringen“
Knut Lender 139
Experimenteller Ansatz zu Effekten subjektiven Erlebens in VR-basierter Risikobeurteilung
Patrick Puschmann · Tina Horlitz · Volker Wittstock · Astrid Schütz 153
Simulation komplexer Arbeitsabläufe im Bereich der digitalen Fabrik
Thomas Kronfeld · Guido Brunnett 169
Vom Wert der designerischen Perspektive des Erlebens beim Re-Engineering von Produkten: ein Best-Practice-Project
Philip Zerweck 183
Vorgehensweisen zum Einsatz universitärer Produktentwicklung als Innovationstreiber
Bernd Neutschel · Martin Wiesner · Michael Schabacker · Sandor Vajna 197
Considering emotional impressions in product design: Taking on the challenges ahead
Susan Gretchen Kett · Sandro Wartzack 215
Methode zur Verbesserung der Usability durch gezielte Förderung mentaler Modelle
Marcus Jenke · Karoline Binder · Thomas Maier 23
