Effect of weather on organic cropping systems in Kenya

Rainfall is the single most important factor affecting yield and biomass accumulation by crops as well as residue decomposition in the tropics. The ability to capture this resource in organic systems calls for appropriate techniques. Kenya experiences bimodal type of rainfall with two rainfall peaks; the long (730 mm) and the short (376 mm) rains. Rainfall fluctuations in both seasons are becoming more common in the recent years with a likelihood of crop failure in one out of five years. The question addressed was how to utilize the short rains for food and biomass production. Lablab (Dolichos lablab), a N-fixing legume was sown in the short rains and the seeds harvested. The effect of lablab biomass incorporation on organic maize and potatoes planted in the long rains was evaluated in comparison with farmyard manure application. The 3-year trial showed that dry matter biomass (1.95 t/ha) and grain yield (0.5 t/ha) of lablab was a factor of the amount of rainfall. The amount of lablab biomass applied was proportional to maize grain and potato tuber yields. Similarly, amount of yield and biomass in the long rains was species specific and were a factor of both rainfall amounts and distribution

Measuring the process efficiency of controlled gas metal arc welding processes

The thermal or process efficiency in gas metal arc welding (GMAW) is a crucial input to numerical models of the process and requires the use of an accurate welding calorimeter. In this paper, the authors compare a liquid nitrogen calorimeter with an insulated box calorimeter for measuring the process efficiency of Fronius cold metal transfer, Lincoln surface tension transfer and RapidArc, Kemppi FastRoot and standard pulsed GMAW. All of the controlled dip transfer processes had a process efficiency of ∼85% when measured with the liquid nitrogen calorimeter. This value was slightly higher when welding in a groove and slightly lower for the RapidArc and pulsed GMAW. The efficiency measured with the insulated box calorimeter was slightly lower, but it had the advantage of a much smaller random err

Sprache und Theory-of-Mind bei Kindern mit Asperger-Syndrom

Die vorliegende Diplomarbeit behandelt die Fähigkeiten und Schwierigkeiten von Kindern (und Jugendlichen) mit Asperger-Syndrom auf verschiedenen sprachlichen Ebenen sowie in Bezug auf Theory-of-Mind. Ausgehend von einer Vorstellung der Habilitation 'Die Autistischen Psychopathen im Kindesalter' des Wiener Kinderarztes Hans Asperger wird dabei zuerst das Asperger-Syndrom beschrieben. Diesbezüglich werden auch die diagnostischen Kriterien nach Gillberg (1991) und die der beiden Klassifikationssys-teme ICD-10 (World Health Organization 2007) und DSM-IV-TR (American Psychiatric Association 2000) sowie Tests zur Diagnosestellung vorgestellt und darüber hinaus Unterschiede und Gemeinsamkeiten mit den von Kanner für den infantilen Autismus angeführten Symptomen diskutiert. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt auf den sprachlichen Fähigkeiten und Schwierigkeiten der betroffenen Personen, die zuerst generell zusammengefasst werden, wobei diesbezüglich auch die Abgrenzung des Asperger-Syndroms gegenüber dem High-Functioning Autismus kurz behandelt wird, bevor Studien zu den sprachlichen Ebenen 'Lexikalische und semantische Verarbeitung', 'Syntax', 'Prosodie' und 'Kommunikation' vorgestellt werden. Als Kontrollgruppe fungierten dabei meist Personen, die mit ihnen in Alter und Intelligenzniveau übereinstimmten und entweder eine normale Entwicklung aufwiesen oder die Diagnose High-Functioning Autismus erhalten hatten. Letztere wurden oft mit denjenigen mit Asperger-Syndrom mangels Unterschieden zu einer klinischen Gruppe zusammengefasst. Nach einer Vorstellung verschiedener Definitionen von Theory-of-Mind werden Studien zu den diesbezüglichen Schwierigkeiten vor allem von Kindern (und Jugendlichen) mit Asperger-Syndrom angeführt. Im Folgenden wird auf den Zusammenhang zwischen Fähigkeiten und Schwierigkeiten in bezüglich Sprache und Theory-of-Mind bei betroffenen Personen eingegangen und die Rolle der Relevanztheorie in diesem Zusammenhang diskutiert. Einige der in den verschiedenen Studien, die im Zuge dieser Diplomarbeit vorgestellt werden, verwendeten Materialien sind auch im Anhang angeführt. Diese Studien wurden meist von PsychologInnen vor allem in den letzten beiden Jahrzehnten durchgeführt, da die Habilitation von Hans Asperger lange kaum Beachtung fand

Struktur-Funktionsbeziehungen der FhlA- und HydH/G-Regulationssysteme in Escherichia coli

Das σ54-abhängige Regulatorprotein FhlA aktiviert die Transkription der für die Bildung eines funktionellen Formiat-Hydrogen-Lyase-Komplexes nötigen Gene. Hierfür weist es eine Reihe von Aktivitäten auf, nämlich ATP-Hydrolyse, Interaktion mit Eσ54 und Stimulierung der Transkription. Die Aktivität von FhlA wird durch Bindung von Formiat und von spezifischen DNA-Sequenzen (UAS) stimuliert und durch HycA negativ beeinflußt. Sequenzähnlichkeiten von FhlA zu anderen Transkriptionsaktivatoren lassen auf einen Aufbau aus drei Domänen schließen. Die in der vorliegenden Arbeit erfolgte Struktur- Funktions-Analyse lieferte wichtige Ergebnisse über die Domänenstruktur und den Wirkungsmechanismus von FhlA. In vivo- und in vitro-Analysen der C-terminalen Hälfte von FhlA (FhlA-C, Aminosäuren 379 bis 693 von FhlA), welche die Domänen B, C und D von FhlA umfaßt, zeigten, daß dieser Teil von FhlA sämtliche für die Transkriptionsaktivierung und ATP-Hydrolyse benötigten Bereiche enthält. Beide Aktivitäten von FhlA-C sind konstitutiv, bedürfen also nicht mehr der Aktivierung durch Formiat-Bindung. Durch die Bindung von DNA konnte die Aktivität von FhlA-C jedoch gesteigert werden, wobei bei spezifischer DNA ein stärkerer Effekt als bei unspezifischer zu beobachten war. Aus den Ergebnissen wurde ein Modell abgeleitet, in welchem die N-terminale Domäne von FhlA im nicht-induzierten Zustand einen hemmenden Einfluß auf die Aktivität des restlichen Proteins hat. Formiat-Bindung an die N-terminale Domäne hebt diese Hemmung auf und bewirkt eine Steigerung der Aktivität von FhlA durch Erhöhung der Affinität für ATP. Auch die HycA-Suszeptibilität konnte der N-terminalen Domäne zugeordnet werden. Darüberhinaus besitzt die N-terminale Domäne eine strukturelle Funktion, da sie für die Oligomerisierung von FhlA verantwortlich ist. Es konnte gezeigt werden, daß die Bindung von ATP an FhlA eine Änderung der Konformation oder des Oligomerisierungszustandes des Proteins zur Folge hat. Eine Studie zur Verbreitung des FhlA-Regulationssystems ergab, daß in mehreren Spezies der Familie Enterobacteriaceae sowohl ein zu FhlA orthologes Protein als auch Homologe zu hyc- oder hyp-Genen existieren. Die Sequenz von fhlA aus S. typhimurium, E. aerogenes und K. oxytoca wurde bestimmt. Sie zeigt über die gesamte Länge große Ähnlichkeit zu FhlA von E. coli, wobei der Grad der Identität der Gene und Proteine den phylogenetischen Verwandtschaftsverhältnissen entspricht. Die FhlA-Orthologe aus E. aerogenes und K. oxytoca können FhlA aus E. coli funktionell ersetzen und zeigen auch in ihrer Aktivität hinsichtlich der Stimulierbarkeit durch Formiat und Anaerobiose große Übereinstimmung. Desweiteren beeinflußt auch HycA von E. coli die Aktivität der orthologen Proteine, was wiederum die nahe Verwandtschaft der Regulationssysteme zeigt. Im Hauptteil dieser Arbeit konnte der Beweis erbracht werden, daß das HydH/G-Zwei- Komponenten-System die Expression von zraP aktiviert, einem stromaufwärts von hydH gelegenen, in divergierender Richtung orientierten Gen. Für gereinigtes HydG wurde durch Gelretardationsexperimente und DNase I Footprinting-Analyse eine Bindestelle identifiziert, die im intergenen Bereich zwischen hydHG und zraP liegt. Diese 55 bp lange Region umfaßt zwei jeweils 17 bp lange Bereiche mit der Sequenz GAGTAAAAATGACTCGC, die als inverted repeat angeordnet sind. Diese Bindestelle wirkt als UAS in beide Richtungen. Als auslösender Stimulus für die Expressionsaktivierung von zraP durch HydH/G konnte eine Zn2+-Konzentration im Medium von mehr als 0,5 mM identifiziert werden. Pb2+ war zu einem gewissen Grad in der Lage, Zn2+ in der Funktion als Induktor zu ersetzen, jedoch erfolgte keine Aktivierung durch Ni2+, Co2+, Mn2+, Fe2+, Mg2+, Cu2+, Cd2+ oder Hg2+. Gleichzeitig ist HydH/G einer positiven Autoregulation unterworfen, die durch die gleichen Metalle induziert wird. Sowohl für die durch HydH/G induzierte Expression von zraP als auch von hydHG konnte eine Abhängigkeit von σ54 gezeigt werden. Der Einfluß von HydH/G auf die Regulation der Gene für die Hydrogenase 3 tritt entgegen früherer Postulate nur bei Überproduktion des Regulators auf und ist auf "cross-talk" zurückzuführen. Zweidimensionale Gelelektrophorese erbrachte Hinweise auf weitere durch HydG in ihrer zellulären Konzentration beeinflußte Proteine. Obwohl zraP im Zusammenhang mit Zink- Toleranz identifiziert worden war, zeigten die Ergebnisse keinen Einfluß von HydH/G oder ZraP auf die Zink-Toleranz der Zellen

Staatliche und Parastaatliche Gewalt in Brasilien

1964 wurde die damalige Demokratie Brasilien militärisch geputscht und eine Diktatur eingerichtet, welche bis in die 80er Jahre bestehen blieb. Durch Repressionsstrategien der Militärdiktatur durch staatliche Sicherheitskräfte entstanden parastaatliche, zum Teil gewalttätige, Organisationen die in dieser Form bis heute existieren. Der Demokratisierungsprozess in Brasilien verlief langsam, er Staat wurde nur schrittweise geöffnet und demokratischen Strukturen nach und nach implementiert. Heute gilt Brasilien als Wachstumsstaat, welcher vom wirtschaftlichen Aufschwung profitiert. Gewaltexzesse sind tendenziell auf dem Rückzug, dennoch ist der Alltag der Brasilianer, aller sozialen Schichten, von Gewalt geprägt. Die einkommensstärkeren verstecken sich in eigens gebauten Sicherheitsburgen (Gates Communities), welche durch mangelndes Vertrauens in die Polizei von eigenem Sicherheitspersonal bewacht werden. Ärmere Bevölkerungsschichten mussten lernen mit der Gewalt zu leben: wer sein Leben nicht nach der alltäglichen Gewalt richten wollte, schloss sich in Organisationen, wie die „Movimento Sem Terra“, zusammen. Diese Organisationen ersetzen die in Brasilien fehlenden staatlichen Institutionen in rechtsfreien Räumen, wie beispielsweise in den Elendsviertel, den „Favelas“. Der latent hohe Gewaltpegel ist auf die Entwicklung des Staates zur Demokratie, also auf den Transitionsprozess, zurückzuführen: demokratische Normen, Rechte und Institutionen wurden formell eingeführt, in der Praxis jedoch kaum angewendet. Dadurch entstand in Brasilien eine hybride Demokratieform, die dem Staat das Gewaltmonopol entzieht und die Sicherheit der Bevölkerung gefährdet. „O poder paralelo“ heißt diese Macht, die neben dem legitimen Staat existiert und das Gewaltmonopol an sich reißt. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen parastaatlichen (Gewalt-) Strukturen und demokratischen Institutionen in Brasilien: das Fehlen effizienter Maßnahmen gegen die alltägliche Gewalt fördert diese wiederum und begünstigt das Entstehen parastaatlicher Organisationen zum Schutz der Bevölkerung.In 1964 the Brazilian democracy was overthrown through a military coup, and a dictatorship, which continued up to the mid-1980s, was installed. On the basis of massive political repression by the armed forces, paragovernmental organizations have been created. These, partly violent, organisations exist until today. The process of democratiziation lasted long time in Brazil: the transition from military dictatorship to liberal democracy took place only gradually and democratic changes were implemented slowly. Today’s Brazil is known as a growing country, which strongly benefits from its economic growth. Excesses of violence against the civilization have been reduced in the course of time, but the daily lives of Brazilian citizen, at all levels of society, is still shaped by violence. People with higher incomes are hiding in so called Gated Communities, which are guarded by private security, because of lack of confidence in the Brazilian police. Poorer people had to deal with the high violence level in daily lives: those who do not want to live with the daily violence, join forces in social movements, as shown in the example of the Movemento sem Terra. These organisations replace governmental institutions in Brazil’s lawless regions, as for example in the so called brown areas or Favelas. Brazil‘s violence and crime problem is a result of the transistions process, the development of the country to reach democracy: democratic institutions standards and rights were created formally, but in practice, however, they have not been established. This creates a special kind of democracy, which withdraws the governmental monopoly on the use of force. The state is not able to guarantee the safety of its citizens. The name of this parallel established force is O Poder paralelo. The democratic structures and the high level of violence are directly linked together. Inefficient measures against violence and crime nurture even more violence and promote to paragovernmental organizations for the security of the civilization

Ertragsbildung von unterschiedlichen Kulturarten für die Biogaserzeugung im ökologischen Landbau

Energy crops for biogas production need to be integrated into sustainable and site adapted crop rotation systems, minimising the competition with food production. Luzerne/clover (-grass), sun flower, maize, green-rye + maize and vetch-rye + maize were compared at two sites in Austria with semi-arid (Raasdorf) and humid (Lambach) conditions with and without biogas slurry application. The yield of legumes and fertilised non-legumes at the humid site were 9 % to 56 % higher then at the semi-arid site. The 2-crop system maize following vetch-rye achieved the highest yields at both sites. Slurry from the biogas plant increased the yield only at the humid site

ZraP is a periplasmic molecular chaperone and a repressor of the zinc-responsive two-component regulator ZraSR

The bacterial envelope is the interface with the surrounding environment and is consequently subjected to a barrage of noxious agents including a range of compounds with antimicrobial activity. The ESR (envelope stress response) pathways of enteric bacteria are critical for maintenance of the envelope against these antimicrobial agents. In the present study, we demonstrate that the periplasmic protein ZraP contributes to envelope homoeostasis and assign both chaperone and regulatory function to ZraP from Salmonella Typhimurium. The ZraP chaperone mechanism is catalytic and independent of ATP; the chaperone activity is dependent on the presence of zinc, which is shown to be responsible for the stabilization of an oligomeric ZraP complex. Furthermore, ZraP can act to repress the two-component regulatory system ZraSR, which itself is responsive to zinc concentrations. Through structural homology, ZraP is a member of the bacterial CpxP family of periplasmic proteins, which also consists of CpxP and Spy. We demonstrate environmental co-expression of the CpxP family and identify an important role for these proteins in Salmonella's defence against the cationic antimicrobial peptide polymyxin B

Comparative studies on the structure of an upland African stream ecosystem

Upland stream systems have been extensively investigated in Europe, North America and Australasia and many of the central ideas concerning their function are based on these systems. One central paradigm, the river continuum concept is ultimately derived from those North American streams whose catchments remain forested with native vegetation. Streams of the tropics may or may not fit the model. They have been little studied. The Amani Nature Reserve in the East Usambara Mountains of north-eastern Tanzania offers an opportunity to bring these naturally forested systems to the attention of the ecological community. This article describes a comparison made between two lengths of the River Dodwe in this area. The work was carried out by a group of postgraduate students from eighteen European and African countries with advice from five staff members, as part of a course organised by the Tropical Biology Association. Rigorous efforts were made to standardise techniques, in a situation where equipment and laboratory facilities were very basic, through a management structure and deliberate allocation of work to specialists in each area.The article offers a summary of invertebrate communities found in the stream and its biomass. Crabs seem to be the key organism in both sections of the streams

A modular cell-based biosensor using engineered genetic logic circuits to detect and integrate multiple environmental signals

AbstractCells perceive a wide variety of cellular and environmental signals, which are often processed combinatorially to generate particular phenotypic responses. Here, we employ both single and mixed cell type populations, pre-programmed with engineered modular cell signalling and sensing circuits, as processing units to detect and integrate multiple environmental signals. Based on an engineered modular genetic AND logic gate, we report the construction of a set of scalable synthetic microbe-based biosensors comprising exchangeable sensory, signal processing and actuation modules. These cellular biosensors were engineered using distinct signalling sensory modules to precisely identify various chemical signals, and combinations thereof, with a quantitative fluorescent output. The genetic logic gate used can function as a biological filter and an amplifier to enhance the sensing selectivity and sensitivity of cell-based biosensors. In particular, an Escherichia coli consortium-based biosensor has been constructed that can detect and integrate three environmental signals (arsenic, mercury and copper ion levels) via either its native two-component signal transduction pathways or synthetic signalling sensors derived from other bacteria in combination with a cell-cell communication module. We demonstrate how a modular cell-based biosensor can be engineered predictably using exchangeable synthetic gene circuit modules to sense and integrate multiple-input signals. This study illustrates some of the key practical design principles required for the future application of these biosensors in broad environmental and healthcare areas