Search for rare leptonic B decays at the Tevatron

Results of a search for the Flavor-Changing Neutral Current decay $B^0_{s,d} \to \mu^+ \mu^-$ using $p\bar{p}$ collision data at $\sqrt{s}=1.96$ TeV collected at Fermilab Tevatron collider by the CDF and D{\O}detectors are presented. CDF reports upper limits on ${\cal B} (B^0_{s} \to \mu^+ \mu^-) \leq 7.5 \cdot10^{-7}$ and ${\cal B}(B^0_{d} \to \mu^+ \mu^-) \leq 1.9 \cdot10^{-7}$ at the 95% C.L. using 171 pb$^{-1}$. The D{\O}Collaboration used 240 pb$^{-1}$ to set an even more stringent limit on the branching ratio for $B^0_{s} \to \mu^+ \mu^-$ of $5.0\cdot 10^{-7}$ at the 95% C.L.Comment: 5 pages, 2 figures, submitted to DPF 2004 conference proceedings, UC Riverside, C

Fraktionierung stabiler Isotope durch anaerobe Bodenmikroorganismen

Methan ist ein Endprodukt des anaeroben Abbaus organischen Materials und ein klimarelevantes Treibhausgas. Über die Kohlenstoffisotopensignatur atmosphärischen Methans kann der Anteil der unterschiedlichen Methanquellen bestimmt werden. Die bedeutendste Quelle sind terrestrische Systeme wie Sümpfe und Reisfelder, in denen Methan fast ausschließlich aus CO2 und Acetat gebildet wird. Die Methanbildungswege unterscheiden sich in ihrer Isotopenfraktionierung, so dass für ein anoxisches System der Anteil des hydrogenotroph und acetoklastisch gebildeten Methans über dessen Isotopenverteilung bestimmt werden kann. In dieser Arbeit wurden Isotopenfraktionierungsfaktoren (a), die für die Modellierung der relativen Anteile der Methanbildungswege benötigt werden, bestimmt. Die Isotopensignatur von Acetat (dac) und der Fraktionierungsfaktor der hydrogenotrophen Methanogenese (aCO2/CH4) sind Parameter, die für eine solche Modellierung benötigt werden. Sie können experimentell über Hemmung der acetoklastischen Methanogenese mit dem Hemmstoff Methylfluorid (CH3F) erhalten werden. Hier wurde überprüft, ob CH3F auch unspezifisch andere Prozesse und archaeelle Gruppen hemmt. Im Reiswurzel-Modellsystem wurde mittels geochemischer und molekularbiologischer Methoden gezeigt, dass nur der Zielprozess, die acetoklastische Methanogenese, und die entsprechenden Zielorganismen, die Familie der Methanosarcinaceae, direkt gehemmt wurden. Damit eignen sich Inkubationen mit CH3F zur Bestimmung von dac und aCO2/CH4. Acetat wird zum überwiegenden Teil bei der Fermentation produziert. Daher kann dac über Isotopenfraktionierungsfaktoren der Fermentation errechnet werden. Für Clostridium papyrosolvens wurde in dieser Arbeit das Fraktionierungsverhalten für die Bildung von Acetat, Ethanol, Lactat, Formiat und CO2 aufgeklärt. Im linearen Teil des Stoffwechselweges vom Saccharid zum Intermediat Pyruvat wurde in löslichen Sacchariden 12C bevorzugt, während dagegen beim Polysaccharid Cellulose keine Fraktionierung auftrat. Die Verzweigungspunkte Pyruvat und Acetyl-CoA wiesen charakteristische Fraktionierungsmuster auf und ermöglichten die Isotopensignatur der Produkte vorauszusagen. Da in Umweltsystemen Polysaccharide das hauptsächliche Substrat der Fermentation sind, und somit keine Fraktionierung bis zum Pyruvat auftritt, können die stabilen Isotopensignaturen der Produkte allein über die Isotopensignatur des organisches Materials und den Kohlenstofffluss der Fermentation vorausgesagt werden. Die Isotopenfraktionierung während der hydrogenotrophen Methanogenese ist ebenfalls ein notwendiger Parameter, der allerdings stark variiert. Die dahinterliegenden Steuerungsfaktoren waren bisher nicht bekannt und wurden daher in dieser Arbeit in Rein- und Kokulturen hydrogenotropher Archaea der Familien Methanomicrobiaceae und Methanobacteriaceae untersucht. Die Isotopenfraktionierung korrelierte mit der Änderung der Gibbs freien Energie (DG) der Methanbildung aus H2 und CO2. In Böden und Sedimenten, in denen DG auf Grund von H2-Gradienten nicht korrekt über Gasmessungen ermittelt werden kann, ermöglichte die gefundene aCO2/CH4-DG-Korrelation eine unbeeinflusste Bestimmung von DG der hydrogenotrophen Methanogenese. Es zeigte sich, dass den hydrogenotrophen Methanogenen in H2-Gradienten-beeinflussten Umweltsystemen deutlich mehr freie Energie zur Verfügung steht als bisher angenommen. Im Reiswurzel-Modellsystem wurden die ermittelten Parameter zur Quantifizierung der relativen Anteile der Methanbildungswege verwendet. Die berechneten Werte stimmten mit anderen geochemischen Daten überein und bestätigten, dass eine solche Bestimmung allein über die Kohlenstoffisotopensignaturen möglich ist. Insgesamt vertiefte diese Arbeit das Verständnis des 13C/12C-Isotopenflusses in Einzelprozessen und im gesamten Netzwerk des anaeroben Abbaus organischen Materials und vereinfachte damit die Modellierung des Kohlenstoffflusses in diesem System

Comment: Judicial Accountability and Discipline

The judicial disciplinary process and the specter of politically motivated misconduct allegations against state judges poses an important challenge to judicial independence

Molekularbiologische Untersuchung der Diversität von Mikroorganismen in gefluteten und ungefluteten Pappelmikrokosmen

Auenböden unterliegen aufgrund temporärer Flutungen einem starken Wechsel im Wassergehalt. Als Folge adaptieren sich Pflanzen, wie beispielsweise Pappeln, und Mikroorganismen an diese anoxischen Bedingungen. Ziel dieser Arbeit war es die Auswirkungen von Flutung auf die mikrobiellen Lebensgemeinschaften (Bacteria und Archaea), die mit Pappeln assoziiert sind, in Mikrokosmen zu analysieren. Die Struktur der Lebensgemeinschaften wurde mittels terminaler Restriktionsfragment-Längen-Polymorphismus (T-RFLP)-Analyse, Klonierung und vergleichender Sequenzierung der 16S rRNA-codierenden Gene (16S rDNA) aufgeklärt. Durch Inkubation (90 Tage) von undurchwurzelten Bodenproben aus ungefluteten (bodenfeuchten) und vorgefluteten Pappelmikrokosmen sowie aus feldfrischen Proben wurde ein Überblick der biogeochemischen Prozesse erhalten. Nach Aufschlämmung dieser Proben wurden die vorhandenen Elektronenakzeptoren entsprechend ihrem Redoxpotential sequentiell reduziert. Im Vergleich unterschieden sich die Proben aus den Mikrokosmen von denen der feldfrischen Proben hinsichtlich der Konzentrationen der ermittelten Parameter, insbesondere war die Methanbildung in den feldfrischen Proben wesentlich stärker ausgeprägt. Die bakteriellen Lebensgemeinschaften in Bodenproben aus vorgefluteten und ungefluteten Mikrokosmen veränderten sich kaum mit der Zeit und wurden von Bacillales und Acidobacteria, welche typisch für Böden sind, dominiert. In den feldfrischen Proben waren zusätzlich Actinobacteria und Alphaproteobacteria dominant. Die archaeelle Lebensgemeinschaft zeigte über den untersuchten Zeitraum in allen Ansätzen geringe Veränderungen. Die abundanten Gruppen innerhalb der Archaea zählten zu den nicht kultivierten Crenarchaeota der Linie 1.1b und den Methanosarcinaceae. Zum Ende der Inkubationen wurden mit abnehmender Acetatkonzentration Methanosaetaceae detektiert. Weiterhin wurde der Einfluss der Pappelpflanze auf die mikrobiellen Gemeinschaften durch die Analyse der Kompartimente undurchwurzelter Boden, Rhizosphäre und Rhizoplane in einem weiteren Mikrokosmosexperiment untersucht. Für die bakterielle Gemeinschaft wurde eine Gesamtheit von 281 Klonsequenzen erhalten. Die Anzahl der verschiedenen Sequenzen (<97 % Ähnlichkeit) in den verschiedenen Habitaten repräsentierte jeweils zwischen 16-55 % des gesamten bakteriellen Artenreichtums wie sie mit Chao1 als Indikator abgeschätzt wurde. In Bezug auf die Anzahl der verschiedenen terminalen Restriktionsfragmente zeigten alle Habitate jeweils ca. 20 verschiedene „operational taxonomic units“ (OTUs), mit Ausnahme des Habitats der gefluteten Rhizoplane, welches eine geringere Anzahl an OTUs aufwies. Generell bestätigten sich die mittels Klonierung und T-RFLP-Analyse erzielten Ergebnisse gegenseitig. Die statistische Auswertung der gesamten T-RFLP-Profile mittels Korrespondenzanalyse zeigte, dass sich die bakteriellen Gemeinschaften in den Kompartimenten deutlich voneinander unterschieden und sich durch Flutung veränderten. Beispielsweise traten unter ungefluteten Bedingungen Bacillus spp. vermehrt im undurchwurzelten Boden und in der Rhizosphäre auf. Hingegen waren Bakterien in nächster Verwandtschaft zu Aquaspirillum sp. nur an Pappelwurzeln und in der Rhizosphäre von gefluteten Mikrokosmen abundant. Die archaeelle Gemeinschaft wurde in allen Kompartimenten, sowohl geflutet als auch ungeflutet, zu 99 % von Crenarchaeota-Klonsequenzen der Linie 1.1b dominiert. Die Dominanz crenarchaeotischer Linien in den Bodenaufschlämmungen und allen Kompartimenten der Mikrokosmen weist auf ihre physiologische Bedeutung nicht nur in Böden, sondern auch in der Rhizosphäre und an Wurzeln von Pappelpflanzen hin. Allein zwei Klonsequenzen aus dem Habitat der Rhizoplane wurden bisher unkultivierten Euryarchaeota zugeordnet. Im Gegensatz zu den Bodenaufschlämmungen wurden keine Methanogenen mittels Klonierung detektiert. In dieser Arbeit wurden erstmals in dem System der Pappelmikrokosmen Einblicke in die strukturelle Zusammensetzung der Bacteria und Archaea, auch in Abhängigkeit von Flutung, mit Hilfe molekularbiologischer Methoden erhalten und abundante Mikroorganismen konnten identifiziert werden. Dies stellt eine Basis für gezielte physiologische Fragestellungen in diesem Habitat dar

Bromeliad tanks are unique habitats for microbial communities involved in methane turnover

The results indicate that every bromeliad tank is a unique island with respect to its resident microbial community. The presence of methanogens and active methanotrophs in all tank slurries further indicates the potential for both methane formation and methane oxidation.Max Planck Gesellschaft; LOEWE (Synmicro) Programm der hessischen Landesregierung zur Entwicklung wissenschaftlicher-ökonomischer Exzellenzresearc

Temperature-Dependent Network Modules of Soil Methanogenic Bacterial and Archaeal Communities

Temperature is an important factor regulating the production of the greenhouse gas CH4. Structure and function of the methanogenic microbial communities are often drastically different upon incubation at 45°C versus 25°C or 35°C, but are also different in different soils. However, the extent of taxonomic redundancy within each functional group and the existence of different temperature-dependent microbial community network modules are unknown. Therefore, we investigated paddy soils from Italy and the Philippines and a desert soil from Utah (United States), which all expressed CH4 production upon flooding and exhibited structural and functional differences upon incubation at three different temperatures. We continued incubation of the pre-incubated soils (Liu et al., 2018) by changing the temperature in a factorial manner. We determined composition, abundance and function of the methanogenic archaeal and bacterial communities using HiSeq Illumina sequencing, qPCR and analysis of activity and stable isotope fractionation, respectively. Heatmap analysis of operational taxonomic units (OTU) from the different incubations gave detailed insights into the community structures and their putative functions. Network analysis showed that the microbial communities in the different soils were all organized within modules distinct for the three incubation temperatures. The diversity of Bacteria and Archaea was always lower at 45°C than at 25 or 35°C. A shift from 45°C to lower temperatures did not recover archaeal diversity, but nevertheless resulted in the establishment of structures and functions that were largely typical for soil at moderate temperatures. At 25 and 35°C and after shifting to one of these temperatures, CH4 was always produced by a combination of acetoclastic and hydrogenotrophic methanogenesis being consistent with the presence of acetoclastic (Methanosarcinaceae, Methanotrichaceae) and hydrogenotrophic (Methanobacteriales, Methanocellales, Methanosarcinaceae) methanogens. At 45°C, however, or after shifting from moderate temperatures to 45°C, only the Philippines soil maintained such combination, while the other soils were devoid of acetoclastic methanogens and consumed acetate instead by syntrophic acetate oxidation coupled to hydrogenotrophic methanogenesis. Syntrophic acetate oxidation was apparently achieved by Thermoanaerobacteraceae, which were especially abundant in Italian paddy soil and Utah desert soil when incubated at 45°C. Other bacterial taxa were also differently abundant at 45°C versus moderate temperatures, as seen by the formation of specific network modules. However, the archaeal OTUs with putative function in acetoclastic or hydrogenotrophic methanogenesis as well as the bacterial OTUs were usually not identical across the different soils and incubation conditions, and if they were, they suggested the existence of mesophilic and thermophilic ecotypes within the same OTUs. Overall, methanogenic function was determined by the bacterial and/or archaeal community structures, which in turn were to quite some extent determined by the incubation temperature, albeit largely individually in each soil. There was quite some functional redundancy as seen by different taxonomic community structures in the different soils and at the different temperatures