Discovery of a Small-Molecule-Dependent Photolytic Peptide

We accidentally found that YM-53601, a known small-molecule inhibitor of squalene synthase (SQS), selectively depletes SQS from mammalian cells upon UV irradiation. Further analyses indicated that the photodepletion of SQS requires its short peptide segment located at the COOH terminus. Remarkably, when the 27 amino acid peptide was fused to green fluorescent protein or unrelated proteins at either the NH2 or COOH terminus, such fusion proteins were selectively depleted when the cells were treated with both YM-53601 and UV exposure. Product analysis and electron spin resonance experiments suggested that the UV irradiation promotes homolytic C-O bond cleavage of the aryl ether group in YM-53601. It is likely that the radical species generated from UV-activated YM-53601 abstract hydrogen atoms from the SQS peptide, leading to the photolysis of the entire protein. The pair of the SQS peptide and YM-53601 discovered in the present study paves the way for the design of a new small-molecule-controlled optogenetic tool

Lysinibacillus fusiformis M5 induces increased complexity in Bacillus subtilis 168 colony biofilms via hypoxanthine:Running Title: L. fusiformis M5 interaction with B. subtilis 168

ABSTRACT In recent years, biofilms have become a central subject of research in the fields of microbiology, medicine, agriculture, and systems biology, among others. The sociomicrobiology of multispecies biofilms, however, is still poorly understood. Here, we report a screening system that allowed us to identify soil bacteria which induce architectural changes in biofilm colonies when cocultured with Bacillus subtilis . We identified the soil bacterium Lysinibacillus fusiformis M5 as an inducer of wrinkle formation in B. subtilis colonies mediated by a diffusible signaling molecule. This compound was isolated by bioassay-guided chromatographic fractionation. The elicitor was identified to be the purine hypoxanthine using mass spectrometry and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. We show that the induction of wrinkle formation by hypoxanthine is not dependent on signal recognition by the histidine kinases KinA, KinB, KinC, and KinD, which are generally involved in phosphorylation of the master regulator Spo0A. Likewise, we show that hypoxanthine signaling does not induce the expression of biofilm matrix-related operons epsABCDEFGHIJKLMNO and tasA-sipW-tapA . Finally, we demonstrate that the purine permease PbuO, but not PbuG, is necessary for hypoxanthine to induce an increase in wrinkle formation of B. subtilis biofilm colonies. Our results suggest that hypoxanthine-stimulated wrinkle development is not due to a direct induction of biofilm-related gene expression but rather is caused by the excess of hypoxanthine within B. subtilis cells, which may lead to cell stress and death. IMPORTANCE Biofilms are a bacterial lifestyle with high relevance regarding diverse human activities. Biofilms can be beneficial, for instance, in crop protection. In nature, biofilms are commonly found as multispecies communities displaying complex social behaviors and characteristics. The study of interspecies interactions will thus lead to a better understanding and use of biofilms as they occur outside laboratory conditions. Here, we present a screening method suitable for the identification of multispecies interactions and showcase L. fusiformis as a soil bacterium that is able to live alongside B. subtilis and modify the architecture of its biofilms. </jats:p

Casting manufacturing of cylindrical preforms made of low alloy steels

The manufacturing of complex drivetrain components made of steel requires multi-stage manufacturing processes, resulting in long processing times and high costs. Forged parts get their final geometry after multi-stage forming operations. One approach to shorten such process chains is close contour casting of steel preforms and a single subsequent forming step to achieve high strength properties similar to those of multi-stage forged parts. Since the application of precision forging using cast steel preforms has been studied insufficiently up to now, the manufacturing of cylindrical preforms made of the low-alloy heat-treatable steel G42CrMo4 by sand casting was investigated. Using casting simulations, suitable casting parameters for the finished casting systems were identified and nearly pore-free preforms were achieved. Depending on the casting system, metallographic investigations revealed different fractions of bainite in the microstructure of the casted preforms. Subsequently, the cylinders were deformed in upsetting experiments by which the remaining porosity could be eliminated. The numerical casting simulation was combined with a forming simulation to model the reduction in porosity and to allow the prediction of the densification behavior in further research employing more complex geometries

Smartphone-Experimente zu harmonischen Pendelschwingungen mit der App phyphox

Das Smartphone ist fester Bestandteil der alltäglichen Lebenswelt der heutigen Schülerinnen und Schüler. Aufgrund einer Ausstattung mit diversen Sensoren, die eine große Bandbreite physikalischer Daten erfassen können, sind die Einsatzmöglichkeiten des Messgeräts „Smartphone“ auch im schulischen Physikunterricht sehr vielfältig. Im Gegensatz zu den meisten auf dem Markt erhältlichen Apps kann die an der RWTH Aachen entwickelte, kosten- und werbefreie App phyphox verschiedene Sensoren des Smartphones auswerten und dem Kontext des Experiments entsprechend darstellen. Neben einer Reihe von vordefinierten Experimenten besteht mit einem Editor die Möglichkeit, eigene Experimente zu kreieren und bei Bedarf über einen Fernzugriff zu steuern. Exemplarisch wurden zwei Smartphone-Experimente zu harmonischen Schwingungen für die Sekundarstufe II entwickelt. Sie ermöglichen eine sehr kostengünstige Realisierung von Versuchen mit digitaler Messwerterfassung in dem Themenfeld und bieten die Möglichkeit, mit dem Editor gezielt auf die Rahmenbedingungen einzelner Lerngruppen einzugehen. Damit stellen sie eine attraktive Alternative zu aktuell in der Schulpraxis vorherrschenden Versuchsdurchführungen dar

Smartphone-Experimente zu harmonischen Pendelschwingungen mit der App phyphox

Das Smartphone ist fester Bestandteil der alltäglichen Lebenswelt der heutigen Schülerinnen und Schüler. Aufgrund einer Ausstattung mit diversen Sensoren, die eine große Bandbreite physikalischer Daten erfassen können, sind die Einsatzmöglichkeiten des Messgeräts „Smartphone“ auch im schulischen Physikunterricht sehr vielfältig. Im Gegensatz zu den meisten auf dem Markt erhältlichen Apps kann die an der RWTH Aachen entwickelte, kosten- und werbefreie App phyphox verschiedene Sensoren des Smartphones auswerten und dem Kontext des Experiments entsprechend darstellen. Neben einer Reihe von vordefinierten Experimenten besteht mit einem Editor die Möglichkeit, eigene Experimente zu kreieren und bei Bedarf über einen Fernzugriff zu steuern. Exemplarisch wurden zwei Smartphone-Experimente zu harmonischen Schwingungen für die Sekundarstufe II entwickelt. Sie ermöglichen eine sehr kostengünstige Realisierung von Versuchen mit digitaler Messwerterfassung in dem Themenfeld und bieten die Möglichkeit, mit dem Editor gezielt auf die Rahmenbedingungen einzelner Lerngruppen einzugehen. Damit stellen sie eine attraktive Alternative zu aktuell in der Schulpraxis vorherrschenden Versuchsdurchführungen dar

Adaptive SNR-Anhebung von VEP mit Statistik höherer Ordnung

Visual evoked potentials (VHP) are diagnostic features in assessment of the visual System. Because of very low SNR (Signal-lo-Noise Ratio) repetitive stimulus responses are averaged to obtain sufficient signal strength. Sucessive averaging is time consumptive. In multichannel KHG recordings we save the measurement time improving the SNR simultaneously by adaptive channel delay control. The adaptive algorithm is controlled by higher-order correlation coefficient, which is a scalar giving the similarity of multi-channel recordings

Verbesserung des SNR bei mehrkanaligen EEG-Ableitungen

The main problem in measurements of the focal VEP (Visual Evoked Potential) is its weak SNR (Signal-to-Noise Ratio). The most common methodfor enhancement of the SNR is the Stimulus synchronized averaging. For study ofsingle responses other ways in SNR improvement are needed. In this contribution a new method based on space-time selective measurement is introduced, which can be interpreted äs beaming a Signal source. Since the anatomical structures of sources generating the focal VEP are known in general and if the electrode positions are of sufficient density over the visual cortex, a source beamer can be realized by controlling the channels' delays

Echtzeitblickrichtungserfassung mit CMOS-Zweikamerasystem

Es wurde ein Eyetracking-Konzept entworfen, welches sich sich auf die VOG unter Verwendung eines Zweikamerasystems und spezieller Bildverarbeitungs und SD-Algorithmen stützt. Entwickelt wurde ein Versuchsaufbau, bestehend aus einem Zweikamerasystem, IRBeleuchtung und einem dreh- und verschiebbar gelagerten Augenmodell. Der Algorithmus zur Berechnung der Lage des Messobjektes wurde für den Echtzeitbetrieb auf PCTechnik optimiert. Messergebnisse am Augenmodell zeigen, dass die angestrebten Genauigkeit s- und Geschwindigkeitsanforderungen erfüllt werden. Das wichtigste Ergebnis der Messungen ist die Tatsache, dass die räumliche Lage eines pupillenähnlichen Messobjektes ohne vorherige Kalibration ermittelt werden kann. Weiterführende Untersuchungen müssen zeigen, ob dies auch für Messungen am menschlichen Auge gilt

Von Anfang an Zukunft: Bibliothekartag 2015: Ein Resümee zu einer der größten Fortbildungsveranstaltungen im Europäischen Raum

Ende Mai wurde das Messezentrum Nürnberg zum Mittelpunkt der deutschsprachigen Bibliotheksszene und ein Pilgerort vieler Bibliothekarinnen und Bibliothekare. Der diesjährige Bibliothekartag stand unter dem Motto „Von Anfang an Zukunft“ und zählte 3.815 Teilnehmerinnen und Teilnehmer, die sich bei 250 Veranstaltungen – darunter 389 Vorträge, Podiumsdiskussionen und Workshops – vier Tage lang intensiv mit den Herausforderungen und Zukunftsperspektiven der Bibliothekslandschaft auseinandersetzten

Strukturrevision einer weit verbreiteten marinen Sulfonolipidklasse basierend auf deren Isolierung und Totalsynthese

Bakterien der marinen Roseobacter-Gruppe spielen eine wichtige Rolle in globalen biogeochemischen Prozessen. Prominente Vetreter dieser Gruppe produzieren schwefelhaltige Aminolipide (SAL), die für die Bildung von Biofilmen und die Besiedlung von Meeresoberflächen von entscheidender Bedeutung sind. Obwohl Genome Mining-Ansätze und massenspektrometrische Studien homotaurinhaltige Strukturen für eine Gruppe von SALs postulierten, blieben deren relative und absolute Strukturen bisher unbekannt, was biochemische und funktionelle Untersuchungen behinderte. In dieser Studie konnten wir die absoluten Strukturen durch eine Kombination von analytischen Techniken, Isolierungs- und Abbauexperimenten sowie Totalsynthese bestimmen. Im Gegensatz zu vorherigen Strukturvorschlägen sind die hier untersuchten Aminolipide durch eine ungewöhnliche N,O-acylierte Cysteinolsäure Kopfgruppe gekennzeichnet, weshalb wir die Substanzklasse Cysteinolide genannt haben. Durch gezielte Netzwerk-basierende metabolomische Studien konnten wir zudem die Verteilung und strukturelle Vielfalt von Cysteinoliden in verschiedenee Vertretern der bakteriellen Roseobacter-Gruppe kartieren. Insgesamt konnten in dieser Studie 14 verschiedene Aminolipide, einschließlich der in dieser Studie isolierten Cysteinolide, synthetisiert werden. Der Vergleich der erhaltenen analytischen Daten ermöglichte tiefergehende strukturelle Einblicke in die Charakteristika diese Substanzgruppe, welche für Studien zum bakteriellen Sulfonolipid-Stoffwechsel und zu biogeochemischen Nährstoffkreislauf in den Ozeanen von großer Bedeutung sein werden