The Application of Microperforated Panels in Duct Systems

Microperforated panels (MPPs) are usually considered to be an alternative sound absorbing surface treatment in architectural acoustics applications, where they can serve as effective, fiber-free replacements for the more traditional glass fibers and other porous materials. However, the areas in which MPPs may be applied are not only limited to the replacement of conventional sound absorbing materials, but MPPs can also be used in spaces where more conventional materials cannot be conveniently used. For example, heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) duct application is one area where MPPs can be used as a stand-alone material,in contrast with glass fiber, which typically must be covered by perforated surface treatments to prevent erosion of the fibers due to the flow. In this study, it will be shown how a suitably designed MPP can be an effective noise control element in ducts by reducing fan and flow noise while at the same time maintaining the flow delivery performance of the duct

Rolle von T-Zellen bei Ischämie-Reperfusion der Leber

Die protektive Wirkung von Immunsuppressiva auf den hepatischen I/R-Schaden deutet darauf hin, dass T-Zellen bei diesem alloantigen-unabhängigen Ereignis eine Rolle spielen. Die Mechanismen der Aktivierung bzw. der mikrovaskulären Rekrutierung von CD4+ T-Zellen bei alloantigen-unabhängiger I/R der Leber sind jedoch weitgehend ungeklärt. Ziele der vorliegenden Arbeit waren daher (1) die Rekrutierung von T-Zell-Subopulationen in den postischämischen hepatischen Mikrogefäßen in vivo zu untersuchen, (2) die Mechanismen einer Interaktion von CD4+ T-Zellen und Thrombozyten während hepatischer I/R zu analysieren, (3) die Rolle von CD4+ T-Zellen an der Ausbildung des hepatischen I/R-Schadens zu beurteilen, (4) zu untersuchen, ob die postischämische Rekrutierung von CD4+ T-Zellen MHC Klasse II-abhängig stattfindet und (5) zu analysieren, ob CD4+ T-Zellen während hepatischer I/R mit Kupffer-Zellen interagieren. In der vorliegenden Studie konnte erstmals in vivo der Typ, die mikrovaskuläre Lokalisation und die Kinetik der Lymphozyten-Endothelzell-Interaktion während hepatischer I/R intravitalmikroskopisch charakterisiert werden. So konnte gezeigt werden, dass insbesondere CD4+ T-Zellen, und nicht CD8+ T-Zellen, während I/R in der hepatischen Mikrozirkulation akkumulieren. Diese Akkumulation tritt hauptsächlich in den Sinusoiden auf, nur zu einem geringeren Teil in den postsinusoidalen Venolen. Bereits nach 30-minütiger Reperfusion ist gegenüber der schein-operierten Gruppe eine signifikante Zunahme der Anzahl akkumulierter CD4+ T-Zellen in den Mikrogefäßen der Leber zu beobachten, die Anzahl emigrierter CD4+ T-Zellen nimmt im Verlauf der Reperfusionszeit signifikant zu. Im Rahmen der Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass CD4+ T-Zellen an der Ausbildung des hepatischen I/R-Schadens beteiligt sind. Über CD40L- und CD28-abhängige Signalwege ist die postischämische Akkumulation von Thrombozyten und Leukozyten in der hepatischen Mikrozirkulation von CD4+ T-Zellen abhängig. Darüber hinaus wird die Ausbildung des mikrovaskulären Schadens, gemessen anhand des sinusoidalen Perfusionsdefizites, sowie die Ausbildung des hepatozellulären Schadens, gemessen anhand der hepatischen Transaminasen, CD40L- und CD28-abhängig über CD4+ T-Zellen mediiert. Mittels simultaner Visualisierung zweier Zellpopulationen in vivo konnte in dieser Dissertations¬schrift erstmals nachgewiesen werden, dass CD4+ T-Zellen und Thrombozyten während hepatischer I/R kolokalisieren. Unter Verwendung P-Selektin- und CD40L-defizienter Mäuse konnte in vivo nachgewiesen werden, dass eine feste Adhärenz zwischen Thrombozyten und CD4+ T-Zellen über P-Selektin und PSGL-1 vermittelt wird, während die kostimulatorischen Moleküle CD40 und CD40L eine reziproke Aktivierung unter Thrombozyten und CD4+ T-Zellen bedingen. In einem weiteren Abschnitt dieser Studie konnte unter Verwendung von blockierenden Antikörpern schließlich erstmals in vivo gezeigt werden, dass die im Rahmen der hepatischen I/R stattfindende Aktivierung von CD4+ T-Zellen MHC-Klasse II-unabhängig abläuft. Schließlich wurde in einem weiteren Abschnitt dieser Dissertationsschrift erstmals in vivo nachgewiesen, dass eine reziproke Aktivierung von Kupffer-Zellen und CD4+ T-Zellen während hepatischer I/R vorliegt. Die Anzahl postischämisch akkumulierter CD4+ T-Zellen ist nicht nur nach vollständiger Depletion von Kupffer-Zellen, sondern auch nach selektiver Unterbindung der Signalwege über TNF-α und IL-6 sowie des Abfangens freier Sauerstoffradikaler signifikant vermindert. Vice versa konnte hier Anhand der Untersuchung der Phagozytoseaktivität von Kupffer Zellen mittels Latex-Beads gezeigt werden, dass CD4+ T-Zellen die Aktivität von Kupffer-Zellen beeinflussen. Weitergehende Untersuchungen zur reziproken Aktivierung von Kupffer-Zellen und CD4+ T-Zellen konnten unter Verwendung von Durchflusszytometrie zeigen, dass proinflammatorische Mediatoren wie TNF-α und IL-6, vornehmlich freigesetzt durch Kupffer-Zellen während hepatischer I/R, nicht nur direkt aktivierend auf CD4+ T-Zellen wirken, sondern auch sinusoidale Endothelzellen aktivieren können. Eine Aktivierung der sinusoidalen Endothelzellen mit entsprechender Alteration der Expression von Adhäsionsmolekülen, wie z.B. ICAM-1, VCAM-1 und VAP-1 stellt wiederum einen pathophysiologischen Mechanismus dar, der mit einer konsekutiven Verstärkung der Akkumulation von CD4+ T-Zellen nach I/R verbunden ist. Zusammenfassend weisen diese in vivo Daten darauf hin, dass hepatische I/R die Akkumulation und Emigration von CD4+ T-Zellen, jedoch nicht von CD8+ T-Zellen induziert. Adhärente CD4+ T-Zellen sind in Sinusoiden mit Thrombozyten kolokalisiert; dies lässt eine gegenseitige Aktivierung beider Zelltypen durch direkten Zellkontakt oder über die Aktivierung des Endothels vermuten. Eine CD4 T-Zell-Defizienz geht mit einer Verminderung der postischämischen Thrombozytenakkumulation und mit einer Reduktion des mikrovaskulären I/R-Schadens einher. Die postischämische Rekrutierung von CD4+ T-Zellen in hepatischen Mikrogefäßen wird durch Kupffer-Zellen, wahrscheinlich über die Freisetzung von Sauerstoffradikalen, TNF-α und IL-6, vermittelt

CO2 treatment increases glucosinolate hydrolysis products in two Arabidopsis thaliana accessions

Brassicales include many vegetables of nutritional interest because the hydrolysis products of their phytochemicals, the glucosinolates, have health-promoting properties. So far, the impact of rising CO2 concentrations on glucosinolates and their hydrolysis is unclear. Applying a modified atmosphere, we exposed two Arabidopsis thaliana accessions that differ in their glucosinolate hydrolysis behavior, namely Hi-0 and Bur-0, to elevated CO2 concentrations. Glucosinolates and their hydrolysis products were analyzed using UHPLC-DAD-MS and GC-MS. CO2 treatment increased indicators of primary production, such as biomass, leaf area and electron transport rate, and increased gluco-sinolate levels in Bur-0, but not Hi-0. Significantly, released glucosinolate hydrolysis product levels increased by up to 122% in Bur-0 due to increased epithionitrile formation. Likewise, in Hi-0 glucosinolate hydrolysis product levels increased after CO2 treatment by up to 67%, caused by enhanced nitrile and to some extent isothiocyanate formation. In addition, more alkenyl rather than alkyl glucosinolates were formed in Bur-0 under elevated CO2, thus changing the glucosinolate profile compositions. As CO2 treatment enhanced primary production but also overall glucosinolate hydrolysis pro-duct formation, it is conceivable to recycle excess CO2 by using it as supplement greenhouse gas to produce high-quality food

Biologische Bodenentseuchung für eine umweltgerechte und intensive Gehölzproduktion

Der wiederholte Nachbau von Gehölzen der Familie der Rosaceae führt zu einer Nachbaukrankheit, die als Bodenmüdigkeit beschrieben wird. Eine wirksame Bekämpfung der Bodenmüdigkeit war die chemische Desinfektion mit Basamid® Granulat, basierend auf der Freisetzung eines Isothiocyanates (ITC). Die Zulassung von Basamid® Granulat ist in Deutschland abgelaufen. Eine Alternative könnte die Biofumigation darstellen. Bei der Biofumigation werden Glucosinolat(GS)-haltige Pflanzenteile von Vertretern der Brassicaceae in den Boden eingearbeitet. Die toxischen GS-Abbauprodukte, vor allem ITC, führen zu einer biologischen Bodendesinfektion. In dem berichteten Projekt wurde die Wirkung der ein- und zweijährigen Biofumigation von Brassica juncea und Raphanus sativus mit dem Anbau von Tagetes patula NEMAMIX, der Anwendung von Basamid® Granulat und des fortgesetzten Nachbaus der Indikatorpflanzen Malus sylvestris ‘Bittenfelder, Malus M4 bzw. M106 und Rosa corymbifera ‘Laxa’ verglichen. Das beste Wachstum der Indikatorpflanzen erbrachte ein vorausgegangener, zweijähriger Anbau von Tagetes patula NEMAMIX. Die praxisübliche Anwendung von Basamid® Granulat zeigte wenig Wirkung. Vermutlich war der Boden zum Anwendungstermin zu trocken. Eine geringe Wirkung erbrachte auch die ein- oder auch zweijährige Biofumigation mit Brassica juncea und Raphanus sativus. Auch die im Rahmen der Projektverlängerung zusätzlich geprüfte Einarbeitung von Brassica juncea-Samenmehl, die Verwendung der speziellen Saatgutmischung viterra®BIOFUMIGATION zur klassischen Biofumigation sowie die Dämpfung des Bodens mit Hilfe des CombiMIXERs an zwei nachbaukranken Baumschulstandorten brachten nicht die erhofften positive Effekte auf das Pflanzenwachstum der Indikatorpflanzen. Wieder war die einjährige Kultur von Tagetes die erfolgreichste Var. im Vergleich zum unbehandelten nachbaukranken Boden. Es konnten nur wenig positive Effekte auf das Wachstum der Indikatorpflanzen statistisch gesichert werden. Selbst in den Fällen, in denen signifikante Unterschiede auftraten, reichten diese Effekte aus Sicht der Praxis bei weitem nicht aus, um die durch Minderwuchs entstehenden Ertragsverluste auszugleichen. Mögliche Gründe für die schlechte Wirkung der geprüften Varianten werden diskutiert

Detection of Abrin-Like and Prepropulchellin-Like Toxin Genes and Transcripts Using Whole Genome Sequencing and Full-Length Transcript Sequencing of Abrus precatorius

The sequenced genome and the leaf transcriptome of a near relative of Abrus pulchellus and Abrus precatorius was analyzed to characterize the genetic basis of toxin gene expression. From the high-quality genome assembly, a total of 26 potential coding regions were identified that contain genes with abrin-like, pulchellin-like, and agglutinin-like homology, with full-length transcripts detected in leaf tissue for 9 of the 26 coding regions. All of the toxin-like genes were identified within only five isolated regions of the genome, with each region containing 1 to 16 gene variants within each genomic region (<1 Mbp). The Abrusprecatorius cultivar sequenced here contains genes which encode for proteins that are homologous to certain abrin and prepropulchellin genes previously identified, and we observed substantial diversity of genes and predicted gene products in Abrus precatorius and previously characterized toxins. This suggests diverse toxin repertoires within Abrus, potentially the results of rapid toxin evolution.Open access journalThis item from the UA Faculty Publications collection is made available by the University of Arizona with support from the University of Arizona Libraries. If you have questions, please contact us at [email protected]

On the origin of biological construction, with a focus on multicellularity

Biology is marked by a hierarchical organization: all life consists of cells; in some cases, these cells assemble into groups, such as endosymbionts or multicellular organisms; in turn, multicellular organisms sometimes assemble into yet other groups, such as primate societies or ant colonies. The construction of new organizational layers results from hierarchical evolutionary transitions, in which biological units (e.g., cells) form groups that evolve into new units of biological organization (e.g., multicellular organisms). Despite considerable advances, there is no bottom-up, dynamical account of how, starting from the solitary ancestor, the first groups originate and subsequently evolve the organizing principles that qualify them as new units. Guided by six central questions, we propose an integrative bottom-up approach for studying the dynamics underlying hierarchical evolutionary transitions, which builds on and synthesizes existing knowledge. This approach highlights the crucial role of the ecology and development of the solitary ancestor in the emergence and subsequent evolution of groups, and it stresses the paramount importance of the life cycle: only by evaluating groups in the context of their life cycle can we unravel the evolutionary trajectory of hierarchical transitions. These insights also provide a starting point for understanding the types of subsequent organizational complexity. The central research questions outlined here naturally link existing research programs on biological construction (e.g., on cooperation, multilevel selection, self-organization, and development) and thereby help integrate knowledge stemming from diverse fields of biology

Evolution of Individuality: A Case Study in the Volvocine Green Algae

While numerous criteria have been proposed in definitions of biological individuality, it is not clear whether these criteria reflect the evolutionary processes that underlie transitions in individuality. We consider the evolution of individuality during the transition from unicellular to multicellular life. We assume that “individuality” (however it is defined) has changed in the volvocine green algae lineage during the transition from single cells, to simple multicellular colonies with four to one hundred cells, to more complex multicellular organisms with thousands of differentiated cells. We map traits associated with the various proposed individuality criteria onto volvocine algae species thought to be similar to ancestral forms arising during this transition in individuality. We find that the fulfillment of some criteria, such as genetic homogeneity and genetic uniqueness, do not change across species, while traits underpinning other aspects of individuality, including degrees of integration, group-level fitness and adaptation, and group indivisibility, change dramatically. We observe that different kinds of individuals likely exist at different levels of organization (cell and group) in the same species of algae. Future research should focus on the causes and consequences of variation in individuality

The Gonium pectorale genome demonstrates co-option of cell cycle regulation during the evolution of multicellularity

Citation: Hanschen, E. R., Marriage, T. N., Ferris, P. J., Hamaji, T., Toyoda, A., Fujiyama, A., . . . Olson, B. (2016). The Gonium pectorale genome demonstrates co-option of cell cycle regulation during the evolution of multicellularity. Nature Communications, 7, 10. doi:10.1038/ncomms11370Additional Authors: Anderson, J.;Bakaric, R.;Luria, V.;Karger, A.;Kirschner, M. W.;Durand, P. M.;Michod, R. E.;Nozaki, H.The transition to multicellularity has occurred numerous times in all domains of life, yet its initial steps are poorly understood. The volvocine green algae are a tractable system for understanding the genetic basis of multicellularity including the initial formation of cooperative cell groups. Here we report the genome sequence of the undifferentiated colonial alga, Gonium pectorale, where group formation evolved by co-option of the retinoblastoma cell cycle regulatory pathway. Significantly, expression of the Gonium retinoblastoma cell cycle regulator in unicellular Chlamydomonas causes it to become colonial. The presence of these changes in undifferentiated Gonium indicates extensive group-level adaptation during the initial step in the evolution of multicellularity. These results emphasize an early and formative step in the evolution of multicellularity, the evolution of cell cycle regulation, one that may shed light on the evolutionary history of other multicellular innovations and evolutionary transitions