A Plant-Specific Transcription Factor IIB-Related Protein, pBRP2, Is Involved in Endosperm Growth Control

General transcription factor IIB (TFIIB) and TFIIB-related factor (BRF), are conserved RNA polymerase II/III (RNAPII/III) selectivity factors that are involved in polymerase recruitment and transcription initiation in eukaryotes. Recent findings have shown that plants have evolved a third type of B-factor, plant-specific TFIIB-related protein 1 (pBRP1), which seems to be involved in RNAPI transcription. Here, we extend the repertoire of B-factors in plants by reporting the characterization of a novel TFIIB-related protein, plant-specific TFIIB-related protein 2 (pBRP2), which is found to date only in the Brassicacea family. Unlike other B-factors that are ubiquitously expressed, PBRP2 expression is restricted to reproductive organs and seeds as shown by RT-PCR, immunofluorescence labelling and GUS staining experiments. Interestingly, pbrp2 loss-of-function specifically affects the development of the syncytial endosperm, with both parental contributions required for wild-type development. pBRP2, is the first B-factor to exhibit cell-specific expression and regulation in eukaryotes, and might play a role in enforcing bi-parental reproduction in angiosperms

Clinical and radiological evaluation of Trabecular Metal and the Smith–Robinson technique in anterior cervical fusion for degenerative disease: a prospective, randomized, controlled study with 2-year follow-up

A prospective, randomized, controlled study was carried out to compare the radiological and clinical outcomes after anterior cervical decompression and fusion (ACDF) with Trabecular Metal™ (TM) to the traditional Smith–Robinson (SR) procedure with autograft. The clinical results of cervical fusion with autograft from the iliac crest are typically satisfactory, but implications from the donor site are frequently reported. Alternative materials for cervical body interfusion have shown lower fusion rates. Trabecular Metal is a porous tantalum biomaterial with structure and mechanical properties similar to that of trabecular bone and with proven osteoconductivity. As much as 80 consecutive patients planned for ACDF were randomized for fusion with either TM or tricortical autograft from the iliac crest (SR) after discectomy and decompression. Digitized plain radiographic images of 78 (98%) patients were obtained preoperatively and at 2-year follow-up and were subsequently evaluated by two senior radiologists. Fusion/non-fusion was classified by visual evaluation of the A–P and lateral views in forced flexion/extension of the cervical spine and by measuring the mobility between the fused vertebrae. MRI of 20 TM cases at 2 years was successfully used to assess the decompression of the neural structures, but was not helpful in determining fusion/non-fusion. Pain intensity in the neck, arms and pelvis/hip were rated by patients on a visual analog scale (VAS) and neck function was rated using the Neck Disability Index (NDI) the day before surgery and 4, 12 and 24 months postoperatively. Follow-ups at 12 and 24 months were performed by an unbiased observer, when patients also assessed their global outcome. Fusion rate in the SR group was 92%, and in the TM group 69% (P < 0.05). The accuracy of the measurements was calculated to be 2.4°. Operating time was shorter for fusion with TM compared with autograft; mean times were 100 min (SD 18) and 123 min (SD 23), respectively (P = 0.001). The patients’ global assessments of their neck and arm symptoms 2 years postoperatively for the TM group were rated as 79% much better or better after fusion with TM and 75% using autograft. Pain scores and NDI scores were significantly improved in both groups when compared with baseline at all follow-ups, except for neck pain at 1 year for the TM group. There was no statistically significant difference in clinical outcomes between fusion techniques or between patients who appeared radiologically fused or non-fused. There was no difference in pelvic/hip pain between patients operated on with or without autograft. In our study, Trabecular Metal showed a lower fusion rate than the Smith–Robinson technique with autograft after single-level anterior cervical fusion without plating. There was no difference in clinical outcomes between the groups. The operative time was shorter with Trabecular Metal implants

A Low Dose of Dietary Resveratrol Partially Mimics Caloric Restriction and Retards Aging Parameters in Mice

Resveratrol in high doses has been shown to extend lifespan in some studies in invertebrates and to prevent early mortality in mice fed a high-fat diet. We fed mice from middle age (14-months) to old age (30-months) either a control diet, a low dose of resveratrol (4.9 mg kg−1 day−1), or a calorie restricted (CR) diet and examined genome-wide transcriptional profiles. We report a striking transcriptional overlap of CR and resveratrol in heart, skeletal muscle and brain. Both dietary interventions inhibit gene expression profiles associated with cardiac and skeletal muscle aging, and prevent age-related cardiac dysfunction. Dietary resveratrol also mimics the effects of CR in insulin mediated glucose uptake in muscle. Gene expression profiling suggests that both CR and resveratrol may retard some aspects of aging through alterations in chromatin structure and transcription. Resveratrol, at doses that can be readily achieved in humans, fulfills the definition of a dietary compound that mimics some aspects of CR

Hepatitis C Virus Infection Epidemiology among People Who Inject Drugs in Europe: A Systematic Review of Data for Scaling Up Treatment and Prevention

Background: People who inject drugs (PWID) are a key population affected by hepatitis C virus (HCV). Treatment options are improving and may enhance prevention; however access for PWID may be poor. The availability in the literature of information on seven main topic areas (incidence, chronicity, genotypes, HIV co-infection, diagnosis and treatment uptake, and burden of disease) to guide HCV treatment and prevention scale-up for PWID in the 27 countries of the European Union is systematically reviewed. Methods and Findings: We searched MEDLINE, EMBASE and Cochrane Library for publications between 1 January 2000 and 31 December 2012, with a search strategy of general keywords regarding viral hepatitis, substance abuse and geographic scope, as well as topic-specific keywords. Additional articles were found through structured email consultations with a large European expert network. Data availability was highly variable and important limitations existed in comparability and representativeness. Nine of 27 countries had data on HCV incidence among PWID, which was often high (2.7-66/100 person-years, median 13, Interquartile range (IQR) 8.7–28). Most common HCV genotypes were G1 and G3; however, G4 may be increasing, while the proportion of traditionally ‘difficult to treat’ genotypes (G1+G4) showed large variation (median 53, IQR 43–62). Twelve countries reported on HCV chronicity (median 72, IQR 64–81) and 22 on HIV prevalence in HCV-infected PWID (median 3.9%, IQR 0.2–28). Undiagnosed infection, assessed in five countries, was high (median 49%, IQR 38–64), while of those diagnosed, the proportion entering treatment was low (median 9.5%, IQR 3.5–15). Burden of disease, where assessed, was high and will rise in the next decade. Conclusion: Key data on HCV epidemiology, care and disease burden among PWID in Europe are sparse but suggest many undiagnosed infections and poor treatment uptake. Stronger efforts are needed to improve data availability to guide an increase in HCV treatment among PWID

Structural and functional characterization of PhzO and TcpA, two members of the two-component flavin-diffusible monooxygenase family

Die Globalisierung und die drohende Erschöpfung der wichtigsten natürlichen Rohstoffe zwingen die Menschheit dazu, die Herstellungsprozesse einer wachsenden Anzahl von Produkten zu überdenken. Anhand von zahlreichen Beispielen aus der Natur gelingt es Biochemikern und Biotechnologen in zunehmendem Maße, moderne Herstellungsverfahren für die benötigten Produkte zu entwickeln. Dadurch ist das Feld der Biotechnologie entstanden, die als die Nutzung von lebenden Organismen, einzelnen Enzymen oder Enzymkomplexe in technischen Prozessen durch den Menschen definiert wird. Eine Klasse oft genutzter Enzyme in biotechnologischen Prozessen sind die Monooxygenasen. Diese Enzyme sind an biologischen Abbauprozessen von Xenobiotika und Schadstoffe beteiligt, wie z.B. TcpA aus Cupriavidus necator, sowie bei der Erzeugung verschiedener Verbindungen mit antibiotischen Eigenschaften wie z.B. PhzO aus Pseudomonas aureofaciens. PhzO und TcpA gehören zu der Proteinfamilie der „Two Component Flavine Diffusible Monooxygenases“ (TC-FDM). Das Ziel dieser Studie war es, die Struktur, den Reaktionsmechanismus und die Substratspezifität der Monooxygenasen PhzO und TcpA zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden beide Proteine kloniert, überexprimiert, aufgereinigt, kristallisiert und mittels verschiedener biochemischer und biophysikalischer Verfahren analysiert. Für eine detaillierte strukturelle Charakterisierung der beiden Enzyme wurde die Methode der Röntgenstrukturanalyse verwendet. Zur Untersuchung des Substratumsatzes in den katalysierten Reaktionen wurden APCI-MS-Messungen durchgeführt und die Bindungsaffinität der Enyzme an Substrat und Kofaktoren wurde über ITC-Messungen bestimmt. 6.4.1 PhzO Die Kristallisation von PhzO gelang sowohl im nativen Zustand wie im Komplex mit den Liganden FAD, ADP und FMN. Die nativen Kristalle hatten die Raumgruppe C2221 und zeigten eine Beugung von bis zu 1.7 Å. Das endgültige Modell von nativem PhzO wurde bis zu einer Auflösung von 1.7 Å mit R =18% und Rfree = 20% verfeinert. Die Analyse der Kristalle mit den Liganden ADP und FMN ergab keine zusätzliche Elektronendichte im aktiven Zentrum. PhzO-ADP-Kristalle wurden mittels Co-Kristallisation gezüchtet und anschließend in eine FAD-Lösung eingetaucht, um die Struktur des PhzO-FAD-Komplexes zu bestimmen. Eine Kristallstruktur mit der Raumgruppe C2221 bei 3.2 Å und mit R = 15.8% und Rfree = 20% wurde für diesen Protein-Komplex bestimmt. Die Position des FAD weist darauf hin, dass die Bindung hauptsächlich durch den ADP-Teil erfolgt und dass der Isoalloxazinring nicht an dieser Bindung teilnimmt. Dieses Ergebnis steht im Widerspruch zu den ITC-Messungen. Die ITC-Messungen zeigten, dass der Komplex aus PhzO mit FAD durch eine Dissoziationskonstante von 13 μM und eine Reaktionsenthalpie von -4.7 kJ mol-1 charakterisiert ist. Der Isoalloxazinring von FAD ist höchstwahrscheinlich für die Komplexbildung verantwortlich. HPLC-APCI-MS-Messungen haben gezeigt, dass PhzO die Reaktion katalysiert, in der das Substrat PCA zu 2OHPCA umgesetzt wird. Trotz vieler Versuche konnte ein vollständiger Verbrauch des Substrats nicht realisiert werden. Es wird angenommen, dass der Grund dafür die ineffiziente Übertragung des reduzierten Flavins (FADred) aus der Flavin-Reduktase-Komponente (Fre) auf die Monooxygenase (PhzO) ist. Docking- und Modellierungsexperimente mit PhzO- und HpaB-FAD-Proteinkomplex zeigten, dass in PhzO die Aminosäuren R109, T156 bis R166, T202, E263 und R450 bis S461 für die Bindung von FAD zuständig sind. Basierend auf den Kenntnissen über die Struktur von HpaB könnte die korrekte Bindung von FAD in das PhzO zu Konformationsänderungen führen, die das aktive Zentrum für das Substrat PCA zugänglich machen. 6.4.2 TcpA Das zweite in dieser Arbeit beschriebene Enzym wurde in der nativen Form und als Selen-L-Methionin-Derivat kristallisiert. Die Proteinstruktur des nativen TcpAs wurde bei 3.0 Å aufgeklärt und bis auf R = 18% und Rfree = 25% verfeinert. Kokristallisation und soaking-Experimente mit Kofaktor und Substrat scheiterten, sodass eventuelle Komplexbildungen nicht über die Strukturanalyse untersucht werden konnten. Mit den in der wissenschaftlichen Literatur veröffentlichten Strukturen für HpaB, HpaB-FAD und HpaB-FAD-Substrat und mit TcpA wurden Docking- und Modellierungsexperimente durchgeführt, um die Aminosäurereste zu bestimmen, die in TcpA-FAD und TcpA-TCP Komplex-Wechselwirkungen beteiligt sein könnten. So wurde gezeigt, dass die Aminosäuren P156, T192, Q451 an der TCPA-FAD Komplexbildung beteiligt sein könnten