Polynomial Bounds in Koldobsky's Discrete Slicing Problem

In 2013, Koldobsky posed the problem to find a constant $d_n$, depending only on the dimension $n$, such that for any origin-symmetric convex body $K\subset\mathbb{R}^n$ there exists an $(n-1)$ dimensional linear subspace $H\subset\mathbb{R}^n$ with $$|K\cap\mathbb{Z}^n| \leq d_n\,|K\cap H\cap \mathbb{Z}^n|\,\mathrm{vol}(K)^{\frac 1n}.$$ In this article we show that $d_n$ is bounded from above by $c\,n^2\,\omega(n)$, where $c$ is an absolute constant and $\omega(n)$ is the flatness constant. Due to the best known upper bound on $\omega(n)$ this gives a ${c\,n^{10/3}\log(n)^a}$ bound on $d_n$ where $a$ is another absolute constant. This bound improves on former bounds which were exponential in the dimension

Bounds on the lattice point enumerator via slices and projections

Gardner et al. posed the problem to find a discrete analogue of Meyer’s inequality bounding from below the volume of a convex body by the geometric mean of the volumes of its slices with the coordinate hyperplanes. Motivated by this problem, for which we provide a first general bound, we study in a more general context the question of bounding the number of lattice points of a convex body in terms of slices, as well as projections.TU Berlin, Open-Access-Mittel – 202

Stickstoffversorgung und -dynamik in Fruchtfolgen vieharmer Betriebe des ökologischen Landbaus

Ziele Mit der vorliegenden Arbeit sollte das Stickstoff-Management der vieharmen Ökobetriebe am Oberrhein optimiert werden, um die Wirtschaftlichkeit dieser Betriebe zu erhöhen und gleichzeitig Nitratauswaschungen ins Grundwasser weiter zu reduzieren. Außerdem sollte geprüft werden, inwieweit der ökologische Landbau als Instrument zum Grundwasserschutz in einem Trinkwasserschutzgebiet der Region eingesetzt werden könnte. Vorgehen Es wurden zunächst bestehende Daten des Untersuchungsgebietes ausgewertet. Außerdem wurden auf zehn badischen und sechs elsässischen Ökobetrieben Daten zu Ein- und Ausfuhren, Standort, Fruchtfolgen, Bodenbearbeitung, Düngung sowie Erträgen erhoben und Hoftorbilanzen für die Nährelemente Stickstoff, Phosphor und Kalium berechnet. In begleitenden Versuchen wurde der Einfluss von Zwischenfrüchten und organischen Düngern auf die Nitratdynamik der Böden und die Erträge der Folgekulturen geprüft. Für eine typische Fruchtfolge unter viehloser, ökologischer Bewirtschaftung wurden in zwei hydrologischen Winterhalbjahren die Nitratausträge berechnet. Aus einer systematischen Auswertung der Literatur zur Stickstoffdynamik im ökologischen Landbau und den Ergebnissen der eigenen Untersuchungen wurde ein Schätzrahmen für mittlere Vorwinter-Nmin-Werte entwickelt. Die Anwendung dieses Schätzrahmens wurde am Beispiel des Wasserschutzgebietes Weisweil demonstriert. Die hypothetische Umstellung des Wasserschutzgebietes auf ökologischen Landbau wurde mit bestehenden Maßnahmen zur Reduzierung der Nitratausträge verglichen. Ergebnisse 1. Trotz ähnlicher naturräumlicher Bedingungen ist der ökologische Landbau in den Regionen Südbaden (D), Elsass (F) und Nordwestschweiz (CH) sehr unterschiedlich ausgeprägt. Unterschiede bestehen vor allem - im Anteil ökologisch bewirtschafteter Flächen (CH > D > F), - in der Höhe der staatlichen Zusatzförderung durch Flächenprämien (CH > D > F) und - dem Preisaufschlag für Bioprodukte gegenüber konventioneller Ware (D > F > CH). 2. Während die Hoftorbilanz für Stickstoff in den südbadischen Ökobetrieben in der Regel ausgeglichen ist, wurden in drei von sechs elsässischen Ökobetrieben positive Stickstoff-Bilanz-Salden um 80 kg N/ha festgestellt. Diesen Betrieben, die regelmäßig bedeutende Mengen organischer Düngemittel zukaufen, wird eine Überprüfung ihrer Düngepraxis dringend empfohlen. 3. Bei den eigenen Untersuchungen in einer Fruchtfolge unter viehloser, ökologischer Bewirtschaftung wurde im Mittel über alle Fruchtfolgeglieder und zwei Sickerperioden eine Stickstoff-Auswaschung aus dem effektiven Wurzelraum von 10 kg N/ha festgestellt. Andere Autoren haben unter den Produktionsbedingungen des ökologischen Landbaus Auswaschungen von 20 bis 28 kg N/ha ermittelt. Die sehr geringe Stickstoff-Auswaschung der eigenen Untersuchungen ist plausibel, da viele grundwasserschonende Elemente eingesetzt wurden: später Kleegrasumbruch, konsequenter Zwischenfruchtanbau, Verzicht auf Kartoffel- oder Gemüsebau, kein Einsatz organischer Düngemittel und Bodenbearbeitung zu Sommerungen erst im Spätwinter oder Frühjahr. 4. Es wird ein Schätzrahmen für mittlere Vorwinter-Nmin-Werte, die sich unter den Produktionsbedingungen des ökologischen Landbaus in Abhängigkeit von angebauten Kulturen und ackerbaulichen Maßnahmen im Bodenprofil bilden, vorgeschlagen. Mit dem Schätzrahmen können Vorwinter-Nmin-Werte geschätzt werden, die sich im Mittel über viele Jahre und ein größeres Gebiet unter einer definierten ökologischen Bewirtschaftung voraussichtlich einstellen. Mit dem geschätzten mittleren Vorwinter-Nmin-Wert kann vor dem Hintergrund der Boden- und Klimaverhältnisse im betrachteten Gebiet entschieden werden, welchen Beitrag zum Grundwasserschutz Landnutzungssysteme des ökologischen Landbaus leisten können. Auch einzelnen Ökobetrieben steht mit dem vorgeschlagenen Schätzrahmen ein Instrument zur Verfügung, mit dem die langfristige Stickstoffeffizienz aller ackerbaulichen Maßnahmen beurteilt werden kann. 5. Unter einer hypothetischen Bewirtschaftung des am Oberrhein gelegenen Wasserschutzgebietes Weisweil mit praxisüblichen Fruchtfolgen des ökologischen Landbaus wurde mit Hilfe des Schätzrahmens ein Vorwinter-Nmin-Wert von 32 kg N/ha berechnet. Damit wäre das Szenario Ökolandbau am Standort Weisweil mit seiner vergleichsweise geringen Grundwasserneubildungrate als grundwasserschonendes, nicht aber grundwassersanierendes Landnutzungssystem anzusprechen. 6. Der geschätzte Vorwinter-Nmin-Wert von 32 kg N/ha im Szenario Ökolandbau liegt über dem Wert in der Kernsanierungszone im Mittel der Jahre 1996 bis 1998 von 24 kg N/ha und unter dem im übrigen Wasserschutzgebiet Weisweil im gleichen Zeitraum gefundenen Mittelwert von 40 kg N/ha. Das Szenario wäre der SchALVO-Praxis mit herkömmlichen Wasserschutzmaßnahmen überlegen. Um die in der Kernsanierungszone erzielten Erfolge zu erreichen müßte das Szenario Ökolandbau dagegen noch im Sinne des Grundwasserschutzes optimiert werden. 7. Konventionelle Maßnahmen zum Grundwasserschutz, wie sie in der Kernsanierungszone des Wasserschutzgebietes Weisweil durchgeführt werden, sind mit hohen Zusatzkosten wie SchALVO-Ausgleich, Sanierungsausgleich, Intensiv-NID und der Bezahlung von Wasserschutzgebietsberatern verbunden. Der ökologische Landbau dagegen wäre - aufnahmefähige Märkte für Bioprodukte vorausgesetzt - ein Landnutzungssystem, das in den vieharmen bis viehlosen Betrieben der Oberrheinebene auch als kostengünstigeres Instrument für großflächigen Grundwasserschutz eingesetzt werden könnte

A phenomenological approach to the simulation of metabolism and proliferation dynamics of large tumour cell populations

A major goal of modern computational biology is to simulate the collective behaviour of large cell populations starting from the intricate web of molecular interactions occurring at the microscopic level. In this paper we describe a simplified model of cell metabolism, growth and proliferation, suitable for inclusion in a multicell simulator, now under development (Chignola R and Milotti E 2004 Physica A 338 261-6). Nutrients regulate the proliferation dynamics of tumor cells which adapt their behaviour to respond to changes in the biochemical composition of the environment. This modeling of nutrient metabolism and cell cycle at a mesoscopic scale level leads to a continuous flow of information between the two disparate spatiotemporal scales of molecular and cellular dynamics that can be simulated with modern computers and tested experimentally.Comment: 58 pages, 7 figures, 3 tables, pdf onl

Loss of ALDH18A1 function is associated with a cellular lipid droplet phenotype suggesting a link between autosomal recessive cutis laxa type 3A and Warburg Micro syndrome

Autosomal recessive cutis laxa type 3A is caused by mutations in ALDH18A1, a gene encoding the mitochondrial enzyme Δ(1)-pyrroline-5-carboxylate synthase (P5CS). It is a rare disorder with only six pathogenic mutations and 10 affected individuals from five families previously described in the literature. Here we report the identification of novel compound heterozygous missense mutations in two affected siblings from a Lebanese family by whole-exome sequencing. The mutations alter a conserved C-terminal domain of the encoded protein and reduce protein stability as determined through Western blot analysis of patient fibroblasts. Patient fibroblasts exhibit a lipid droplet phenotype similar to that recently reported in Warburg Micro syndrome, a disorder with similar features but hitherto unrelated cellular etiology

Absence of the Autophagy Adaptor SQSTM1/p62 Causes Childhood-Onset Neurodegeneration with Ataxia, Dystonia, and Gaze Palsy

Peer reviewe

Carcinoembryonic Antigen Gene Family

The carcinoembryonic antigen (CEA) gene family belongs to the immunoglobulin supergene family and can be divided into two main subgroups based on sequence comparisons. In humans it is clustered on the long arm of chromosome 19 and consists of approximately 20 genes. The CEA subgroup genes code for CEA and its classical crossreacting antigens, which are mainly membrane-bound, whereas the other subgroup genes encode the pregnancy-specific glycoproteins (PSG), which are secreted. Splice variants of individual genes and differential post-translational modifications of the resulting proteins, e.g., by glycosylation, indicate a high complexity in the number of putative CEA-related molecules. So far, only a limited number of CEA-related antigens in humans have been unequivocally assigned to a specific gene. Rodent CEA-related genes reveal a high sequence divergence and, in part, a completely different domain organization than the human CEA gene family, making it difficult to determine individual gene counterparts. However, rodent CEA-related genes can be assigned to human subgroups based on similarity of expression patterns, which is characteristic for the subgroups. Various functions have been determined for members of the CEA subgroup in vitro, including cell adhesion, bacterial binding, an accessory role for collagen binding or ecto-ATPases activity. Based on all that is known so far on its biology, the clinical outlook for the CEA family has been reassessed

Myoglobinopathy is an adult-onset autosomal dominant myopathy with characteristic sarcoplasmic inclusions

Myoglobin, encoded by MB, is a small cytoplasmic globular hemoprotein highly expressed in cardiac myocytes and oxidative skeletal myofibers. Myoglobin binds O-2, facilitates its intracellular transport and serves as a controller of nitric oxide and reactive oxygen species. Here, we identify a recurrent c.292C>T ( p.His98Tyr) substitution in MB in fourteen members of six European families suffering from an autosomal dominant progressive myopathy with highly characteristic sarcoplasmic inclusions in skeletal and cardiac muscle. Myoglobinopathy manifests in adulthood with proximal and axial weakness that progresses to involve distal muscles and causes respiratory and cardiac failure. Biochemical characterization reveals that the mutant myoglobin has altered O-2 binding, exhibits a faster heme dissociation rate and has a lower reduction potential compared to wild-type myoglobin. Preliminary studies show that mutant myoglobin may result in elevated superoxide levels at the cellular level. These data define a recognizable muscle disease associated with MB mutation.Peer reviewe

Feedback by massive stars and the emergence of superbubbles. II. X-ray properties

This article has an erratum M. Krause, et al., “Feedback by massive stars and the emergence of superbubbles. II. X-ray properties”, Astronomy & Astrophysics, Vol. 566, June 2014. This version of record is available online at: https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2014/06/aa23871-14/aa23871-14.html Reproduced with Permission from Astronomy and Astrophysics, © ESO 2014.Context. In a previous paper we investigated the energy transfer of massive stars to the interstellar medium (ISM) as a function of time and the geometrical configuration of three massive stars via 3D-mesh-refining hydrodynamics simulations, following the complete evolution of the massive stars and their supernovaewith the exception of non-thermal processes. Aims. To compare our results against observations we derivethermalX-ray properties of the ISM from our simulations and compare them to observations of superbubbles in general, to the well-studied nearby Orion-Eridanus superbubble and to the diffuse soft X-ray emission of nearby galaxies. Methods. We analysed our ISM simulation results with the help of spectra for plasma temperatures between 0.1 and 10 keV and computed the spectral evolution and the spatio-temporal distribution of the hot gas. Results. Despite significant input of high-temperature gas from supernovae and fast stellar winds, the resultingthermalX-ray spectra are generally very soft, with most of the emission well below 1 keV. We show that this is due to mixing triggered by resolved hydrodynamic instabilities. Supernovae enhance the X-ray luminosity of a superbubble by 1–2 orders of magnitude for a time span of about 0.1 Myr; which is longer if a supernova occurs in a larger superbubble and shorter in higher energy bands. Peak superbubble luminosities of the order of 1036 erg s-1 are reproduced well. The strong decay of the X-ray luminosity is due to bubble expansion, hydrodynamic instabilities related to the acceleration of the superbubble’s shell thanks to the sudden energy input, and subsequent mixing. We also find global oscillations of our simulated superbubbles, which produce spatial variations of the X-ray spectrum, similar to what we see in the Orion-Eridanus cavity. We calculated the fraction of energy emitted in X-rays and find that with a value of a few times 10-4, it is about a factor of ten below the measurements for nearby galaxies. Conclusions. Our models explain the observed soft spectra and peak X-ray luminosities of individual superbubbles. Each supernova event inside a superbubble produces a fairly similar heating-entrainment-cooling sequence, and the energy content of superbubbles is always determined by a specific fraction of the energy released by one supernova. For a given superbubble, soft X-rays trace the internal energy content well with moderate scatter. Some mechanism seems to delay the energy loss in real superbubbles compared to our simulations. Alternatively, some mechanism other thanthermal emission ofsuperbubbles may contribute to the soft X-ray luminosity of star-forming galaxies.Peer reviewe