Detecting Orientational Order in Model Systems by X-ray Cross Correlation Methods

We present the results of a computational X-ray cross correlation analysis (XCCA) study on two dimensional polygonal model structures. We show how to detect and identify the orientational order of such systems, demonstrate how to eliminate the influence of the "computational box" on the XCCA results and develop new correlation functions that reflect the sample's orientational order only. For this purpose, we study the dependence of the correlation functions on the number of polygonal clusters and wave vector transfer $q$ for various types of polygons including mixtures of polygons and randomly placed particles. We define an order parameter that describes the orientational order within the sample. Finally, we determine the influence of detector noise and non-planar wavefronts on the XCCA data which both appear to affect the results significantly and have thus to be considered in real experiments

Funktion des Adenovirus Serotyp 12 E1A-Gens bei der malignen Transformation primärer Mauszellen

Die E1A-Proteine sind verantwortlich für die unterschiedliche Onkogenität der verschiedenen Ad-Serotypen in nicht-permissiven Wirtssystemen. Sie vermitteln ihre Funktionen über Protein-Protein-Interaktionen mit zellulären Faktoren, die u. a. an der Regulation des Zellzyklus, der Differenzierung oder der Apoptose beteiligt sind. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Identifizierung neuer onkogener Determinanten in der E1A-Region des hoch onkogenen Ad12. Die Untersuchungen wurden an BALB/c-Zelllinien vorgenommen, die entweder durch die Ad12-E1Awt-Region oder eine Ad12-E1A-Mutante, die aufgrund einer Punktmutation die Proteine Ad12-E1A10S/11S und Ad12-E1A9,5S nicht mehr synthetisieren kann, in Kombination mit Ad12-E1B transformiert sind. Durch die Charakterisierung der generierten Zelllinien habe ich zwei Ad12-E1Awt-Zelllinien, drei Ad12-E1Am-Zelllinien, eine Ad12-13Swt-Zelllinie sowie drei Ad12-13Sm-Zelllinien selektiert, die für weitere in vitro und in vivo Studien verwendet wurden. Meine Studien belegen, dass für die Transformation primärer Zellen durch Ad12-Genprodukte die Expression einer Ad12-13S-cDNA oder der Ad12-E1Am-Region zusammen mit Ad12-E1B ausreicht. Für eine effektive Tumorinduktion in immunkompetenten syngenen Mäusen müssen jedoch neben Ad12-E1A13S und Ad12-E1A12S auch die Proteine Ad12-E1A10S/11S und/oder Ad12-E1A9,5S exprimiert werden. Mit Hilfe von FACS-Analysen konnte ich außerdem erstmalig zeigen, dass für eine effektive Suppression der MHC-Klasse-I-Expression auf der Oberfläche Ad12-transformierter Zellen das Protein Ad12-E1A13S alleine nicht ausreicht. Bei zusätzlicher Berücksichtigung der Tumorinduktionsstudien wird zudem deutlich, dass eine Korrelation zwischen der vollständigen Repression der MHC-Klasse-I-H2- k d -Expression und einer Tumorigenität in immunkompetenten syngenen Mäusen besteht. Die Expression der Proteine Ad12-E1A10S/11S und/oder Ad12-E1A9,5S ist somit von großer Bedeutung für die onkogene Transformation durch Ad12-E1-Genprodukte. Einen weiteren Schwerpunkt meiner Arbeit bildete die Untersuchung der Rolle des zellulären Kofaktors p300 bei der Transformation durch Ad12-E1-Genprodukte. Dabei konnte ich nachweisen, dass eine Korrelation zwischen einer hohen Ad12-E1A/E1B-Expression und einer erhöhten p300-Konzentration in den Ad12-E1-transformierten Zelllinien besteht. Die erhöhte Konzentration von p300 in diesen Zellen ist die Folge einer Stabilisierung des Kofaktors auf Proteinebene. Untersuchungen der p300-Konzentration im Verlauf der Infektion permissiver Zellen mit Ad12-Viren zeigten, dass das Einsetzen der Ad12-E1A-Expression mit einer Erhöhung der Konzentration von p300 korreliert. Diese Ergebnisse belegen, dass eine hohe p300-Konzentration der Transformation primärer BMK-Zellen durch Ad12-E1A/E1B nicht per se entgegenwirkt. Aufbauend auf den Ergebnissen meiner Untersuchungen soll nun durch Kotransfektionsexperimente mit primären BMK-Zellen untersucht werden, ob eines der Proteine Ad12-E1A10S/11S oder Ad12-E1A9,5S die verminderte Fähigkeit zur Repression der MHC-Klasse-I-Expression durch die Genprodukte der Ad12-E1Am-Region komplementieren kann. Ferner sollen NK-Zell-Assays zur Aufklärung der Abläufe beitragen, die zu der Regression der Ad12-E1Awt-Tumoren in immunkompetenten syngenen Mäusen führen. Ein weiteres Ziel ist die detaillierte Aufklärung der Mechanismen, die zur Stabilisierung von p300 führen. Studien mit Ad12-E1A-Antisense-DNA/RNA könnten hierbei Aufschluss darüber geben, ob die hohe Ad12-E1A-Expression in den Ad12-E1A/E1B-transformierten BMK-Zelllinien für die Stabilisierung von p300 verantwortlich ist. In einem anderen Ansatz könnte der Mechanismus der Stabilisierung von p300 durch Überexpression einer E1A-Mutante, die nicht mehr an p300 oder die proteasomalen Untereinheiten S4 und S8 bindet, analysiert werden. Solche Untersuchungen könnten dazu beitragen, über die hier dargelegten Ergebnisse hinaus weitere Einsichten in die Mechanismen der onkogenen Transformation primärer Zellen und die Regulation des E1A-assoziierten Faktors p300 durch Ad12-E1A zu gewinnen

Temperature dependence of the hydrogen bond network in Trimethylamine N-oxide and guanidine hydrochloride - water solutions

We present an X-ray Compton scattering study on aqueous Trimethylamine N-oxide (TMAO) and guanidine hydrochloride solutions (GdnHCl) as a function of temperature. Independent from the concentration of the solvent, Compton profiles almost resemble results for liquid water as a function of temperature. However, The number of hydrogen bonds per water molecule extracted from the Compton profiles suggests a decrease of hydrogen bonds with rising temperatures for all studied samples, the differences between water and the solutions are weak. Nevertheless, the data indicate a reduced bond weakening with rising TMAO concentration up to 5M of 7.2% compared to 8 % for pure water. In contrast, the addition of GdnHCl appears to behave differently for concentrations up to 3.1 M with a weaker impact on the temperature response of the hydrogen bond structure

Structural order in plasmonic superlattices

The assembly of plasmonic nanoparticles into ordered 2D- and 3D-superlattices could pave the way towards new tailored materials for plasmonic sensing, photocatalysis and manipulation of light on the nanoscale. The properties of such materials strongly depend on their geometry, and accordingly straightforward protocols to obtain precise plasmonic superlattices are highly desirable. Here, we synthesize large areas of crystalline mono-, bi- and multilayers of gold nanoparticles >20nm with a small number of defects. The superlattices can be described as hexagonal crystals with standard deviations of the lattice parameter below 1%. The periodic arrangement within the superlattices leads to new well-defined collective plasmon-polariton modes. The general level of achieved superlattice quality will be of benefit for a broad range of applications, ranging from fundamental studies of light-matter interaction to optical metamaterials and substrates for surface-enhanced spectroscopies. Superlattices of nanoparticles promise new properties emerging from the periodic order. Here, the authors describe the synthesis of superlattices of plasmonic gold nanoparticles with high crystallinity and demonstrate how new plasmon-polariton modes appear in the structures

Coherent X-ray Scattering Reveals Nanoscale Fluctuations in Hydrated Proteins

Hydrated proteins undergo a transition in the deeply supercooled regime, which is attributed to rapid changes in hydration water and protein structural dynamics. Here, we investigate the nanoscale stress relaxation in hydrated lysozyme proteins stimulated and probed by X-ray Photon Correlation Spectroscopy (XPCS). This approach allows us to access the nanoscale dynamic response in the deeply supercooled regime (T = 180 K) which is typically not accessible through equilibrium methods. The relaxation time constants exhibit Arrhenius temperature dependence upon cooling with a minimum in the Kohlrausch-Williams-Watts exponent at T = 227 K. The observed minimum is attributed to an increase in dynamical heterogeneity, which coincides with enhanced fluctuations observed in the two-time correlation functions and a maximum in the dynamic susceptibility quantified by the normalised variance $\chi_T$. Our study provides new insights into X-ray stimulated stress relaxation and the underlying mechanisms behind spatio-temporal fluctuations in biological granular materials

Exhaled Aerosols in SARS-CoV-2 Polymerase Chain Reaction-Positive Children and Age-Matched-Negative Controls

BackgroundChildren and adolescents seem to be less affected by the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) disease in terms of severity, especially until the increasing spread of the omicron variant in December 2021. Anatomical structures and lower number of exhaled aerosols may in part explain this phenomenon. In a cohort of healthy and SARS-CoV-2 infected children, we compared exhaled particle counts to gain further insights about the spreading of SARS-CoV-2.Materials and MethodsIn this single-center prospective observational trial, a total of 162 children and adolescents (age 6–17 years), of whom 39 were polymerase chain reaction (PCR)-positive for SARS-CoV-2 and 123 PCR-negative, were included. The 39 PCR-positive children were compared to 39 PCR-negative age-matched controls. The data of all PCR-negative children were analyzed to determine baseline exhaled particle counts in children. In addition, medical and clinical history was obtained and spirometry was measured.ResultsBaseline exhaled particle counts were low in healthy children. Exhaled particle counts were significantly increased in SARS-CoV-2 PCR-positive children (median 355.0/L; range 81–6955/L), compared to age-matched -negative children (median 157.0/L; range 1–533/L; p < 0.001).ConclusionSARS-CoV-2 PCR-positive children exhaled significantly higher levels of aerosols than healthy children. Overall children had low levels of exhaled particle counts, possibly indicating that children are not the major driver of the SARS-CoV-2 pandemic.Trial Registration[ClinicalTrials.gov], Identifier [NCT04739020]

PERSPECTIVAS DEL PROCESO DE GLOBALIZACIÓN Y SU INFLUENCIA SOBRE LOS DERECHOS HUMANOS ECONÓMICOS, SOCIALES Y CULTURALES

El escenario internacional se encuentra en constante transformación debido a lo que se ha denominado el proceso de “globalización”. Este afecta las relaciones internaciones interestatales e influye en la vida cotidiana de los individuos. El Derecho Internacional y más específicamente el Derecho Internacional de los Derechos Humanos no es ajeno a este proceso. La investigación afirma que nos encontramos frente a una etapa de transnacionalización de los Derechos Humanos, que permite que los individuos cuenten con mayor protección en ámbitos supranacionales. También hace especial mención a los derechos Económicos Sociales y Culturales, analiza el debate sobre el pluralismo jurídico y la eficacia diferencial. En la metodología empleada se revisan fuentes documentales y se realiza un análisis de algunos derechos particulares previstos en el Pacto de Derechos Económicos, Sociales y Culturales. Los planteamientos permiten afirmar que el proceso de globalización ha determinado la transnacionalización de los Derechos Humanos, surgiendo de dicho fenómeno consecuencias positivas y negativas en cuanto a su cumplimiento

Stéphane Bauzon, Le devenir humain. Réflexions éthiques sur les fins de la nature, (Sciences, Histoire et société. Travaux et recherches), Paris, Presses Universitaires de France, 2011

Lehmkühler Karsten. Stéphane Bauzon, Le devenir humain. Réflexions éthiques sur les fins de la nature, (Sciences, Histoire et société. Travaux et recherches), Paris, Presses Universitaires de France, 2011. In: Revue d'histoire et de philosophie religieuses, 94e année n°2, Avril-Juin 2014. pp. 197-198