Studien zur Rolle von Blind-homologen MYB-Genen bei der Anlage von Achselmeristemen in Arabidopsis thaliana

Zusammenfassung Mit dem R2R3-MYB-Gen Blind aus Tomate wurde ein Faktor beschrieben, der die Anlage von Achselmeristemen reguliert (Schmitz et al, 2002). Im Arabidopsis thaliana-Genom gibt es eine Untergruppe von sechs R2R3-MYB-Genen, die homolog zu Blind sind und die innerhalb der MYB-Domäne 76% bis 86% Identität in der Aminosäuresequenz aufweisen. Ziel dieser Arbeit war es, eine dem Blind-Faktor aus Tomate entsprechende Funktion in Arabidopsis zu identifizieren. In mehreren Screenings von Insertions-Populationen wurden für die Hälfte der Mitglieder der Blind-homologen Untergruppe - MYB37, MYB38 sowie MYB84 - Knock-out-Linien identifiziert. Diese mutanten Allele wurden sowohl einzeln als auch in jeder möglichen Kombination in Doppel- und Tripelmutanten unter Kurztagbedingungen charakterisiert. myb37 und verschiedene Doppelmutanten sowie die Tripelmutante zeigen unterschiedliche Defekte in der Sprossverzweigung. In der Tripelmutante war die Expression des STM-Gens, das als Marker für die meristematische Identität von Zellen gilt, in älteren Blattachseln nicht mehr nachzuweisen. Dies ist ein Beleg dafür, dass in den myb-Mutanten keine lateralen Meristeme angelegt werden. Folglich sind MYB37, MYB38 und MYB84 an einem frühen Schritt der Etablierung von lateralen Meristemen beteiligt. In der vorliegenden Arbeit wurde damit erstmals in Arabidopsis thaliana eine Funktion von MYB-Transkriptionsfaktoren bei der Anlage von Achselmeristemen sowohl in der vegetativen als auch der reproduktiven Phase nachgewiesen. Die Kombination der mutierten MYB-Gene zeigte, dass die Funktionen der einzelnen Proteine zum einen redundant und zum anderen komplementär zueinander sind. Damit ermöglichen MYB37, MYB38 und MYB84 in ihrer Kombination eine Feinregulation der Verzweigung entlang der Sprossachse, indem sie in unterschiedlichen Entwicklungsstadien der Pflanzen auf die Initiation von lateralen Meristemen Einfluss nehmen. Knock-out-Linien, die ausschließlich in langen Fotoperioden kultiviert wurden, wiesen in den Analysen ihrer Verzweigungsphänotypen keinen der oben beschriebenen Verzweigungsdefekte auf. Unter diesen Bedingungen war lediglich die Bildung von akzessorischen Seitentrieben aus Stängelblättern reduziert. Die unterschiedliche Ausprägung des Phänotyps der myb-Mutanten offenbarte somit eine Abhängigkeit der Initiation von Achselmeristemen von der Tageslänge. Untersuchungen zur Transkriptakkumulation von MYB37, MYB38 und MYB84 mittels RT-PCR und RNA-in-situ-Hybridisierungen zeigten, dass MYB38 ubiquitär exprimiert wird, während MYB37 und MYB84 in der vegetativen und reproduktiven Phase spezifisch in den Zentren von Blattachseln, den Orten der Entstehung von lateralen Meristemen, exprimiert werden. MYB37- und MYB84-Transkripte markieren daher wahrscheinlich in einem sehr frühen Stadium Achselmeristemgründerzellen. Analysen von myb37 las-4- bzw. myb84 las-4-Doppelmutanten ergaben, dass in Arabidopsis mindestens zwei unabhängige Regulationswege existieren, die die Anlage von Achselmeristemen kontrollieren. Expressionsstudien mittels RNA-in-situ-Hybridisierungen bestätigten diese Hypothese, da die Gene MYB37 und LAS nicht in einer regulatorischen Abhängigkeit zu einander stehen. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die beiden Regulationswege während der reproduktiven Phase in redundanter Weise neben der Initiation auch die Aufrechterhaltung und Identität von Achselmeristemen kontrollieren. Bisher waren diese Funktionen von LAS noch nicht bekannt. Untersuchungen zur Proteinfunktion von MYB37, MYB38 und MYB84 mittels des Hefe-Zwei-Hybrid-Systems deuten auf eine Proteininteraktion zwischen MYB37 und bHLH88 hin

Cytokinin is required for escape but not release from auxin mediated apical dominance.

Auxin produced by an active primary shoot apex is transported down the main stem and inhibits the growth of the axillary buds below it, contributing to apical dominance. Here we use Arabidopsis thaliana cytokinin (CK) biosynthetic and signalling mutants to probe the role of CK in this process. It is well established that bud outgrowth is promoted by CK, and that CK synthesis is inhibited by auxin, leading to the hypothesis that release from apical dominance relies on an increased supply of CK to buds. Our data confirm that decapitation induces the expression of at least one ISOPENTENYLTRANSFERASE (IPT) CK biosynthetic gene in the stem. We further show that transcript abundance of a clade of the CK-responsive type-A Arabidopsis response regulator (ARR) genes increases in buds following CK supply, and that, contrary to their typical action as inhibitors of CK signalling, these genes are required for CK-mediated bud activation. However, analysis of the relevant arr and ipt multiple mutants demonstrates that defects in bud CK response do not affect auxin-mediated bud inhibition, and increased IPT transcript levels are not needed for bud release following decapitation. Instead, our data suggest that CK acts to overcome auxin-mediated bud inhibition, allowing buds to escape apical dominance under favourable conditions, such as high nitrate availability

Human Coronavirus NL63 Open Reading Frame 3 encodes a virion-incorporated N-glycosylated membrane protein

Background: Human pathogenic coronavirus NL63 (hCoV-NL63) is a group 1 (alpha) coronavirus commonly associated with respiratory tract infections. In addition to known non-structural and structural proteins all coronaviruses have one or more accessory proteins whose functions are mostly unknown. Our study focuses on hCoV-NL63 open reading frame 3 (ORF 3) which is a highly conserved accessory protein among coronaviruses. Results: In-silico analysis of the 225 amino acid sequence of hCoV-NL63 ORF 3 predicted a triple membranespanning protein. Expression in infected CaCo-2 and LLC-MK2 cells was confirmed by immunofluorescence and Western blot analysis. The protein was detected within the endoplasmatic reticulum/Golgi intermediate compartment (ERGIC) where coronavirus assembly and budding takes place. Subcellular localization studies using recombinant ORF 3 protein transfected in Huh-7 cells revealed occurrence in ERGIC, Golgi- and lysosomal compartments. By fluorescence microscopy of differently tagged envelope (E), membrane (M) and nucleocapsid (N) proteins it was shown that ORF 3 protein colocalizes extensively with E and M within the ERGIC. Using N-terminally FLAG-tagged ORF 3 protein and an antiserum specific to the C-terminus we verified the proposed topology of an extracellular N-terminus and a cytosolic C-terminus. By in-vitro translation analysis and subsequent endoglycosidase H digestion we showed that ORF 3 protein is N-glycosylated at the N-terminus. Analysis of purified viral particles revealed that ORF 3 protein is incorporated into virions and is therefore an additional structural protein. Conclusions: This study is the first extensive expression analysis of a group 1 hCoV-ORF 3 protein. We give evidence that ORF 3 protein is a structural N-glycosylated and virion-incorporated protein.Web of Scienc

Asymmetric synthesis of (S)-phenylacetylcarbinol – closing a gap in C–C bond formation

(S)-Phenylacetylcarbinol [(S)-PAC] and its derivatives are valuable intermediates for the synthesis of various active pharmaceutical ingredients (APIs), but their selective synthesis is challenging. As no highly selective enzymes or chemical catalysts were available, we used semi-rational enzyme engineering to tailor a potent biocatalyst to be >97% stereoselective for the synthesis of (S)-PAC. By optimizing the reaction and process used, industrially relevant product concentrations of >48 g L−1 (up to 320 mM) were achieved. In addition, the best enzyme variant gave access to a broad range of ring-substituted (S)-PAC derivatives with high stereoselectivity, especially for meta-substituted products

Focus: Implementing participation - Advancement of social services in analog and digital spaces

Digitale Informations- und Kommunikationstechnologien gewinnen als fester Bestandteil zunehmend Bedeutung in den alltäglichen Lebenswelten einer wachsenden Zahl von Menschen. Ihre Entwicklung und selbstverständliche Nutzung schreiten in einem immer rasanteren Tempo voran; die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten adressieren längst alle Lebensbereiche. Während der Digitalisierung von Kommunikationsprozessen zuweilen demokratisierende Kräfte zugesprochen werden, scheint eine kritische Reflexion möglicher Potentiale und Auswirkungen digitaler Informations- und Kommunikationstechnologien auf Teilhabedynamiken in unterschiedlichen Lebensbereichen dringend erforderlich. Die Autorinnen und Autoren möchten mit dieser SI:SO-Schwerpunktausgabe einen Beitrag zu einer kritischen Reflexion digitaler Innovationen und ihrer Auswirkungen auf die zukünftige Gestaltung sozialer Dienste leisten. Mit der zweisprachigen Ausgabe ist zudem die Hoffnung verbunden, diesen Beitrag auch einem europäischen und weltweiten Publikum zugänglich zu machen.Digital information and communications technologies are becoming an increasingly important part in everyday life of a growing number of people. Their development and natural use are progressing even faster with a wide range of possible applications addressing all areas of life. While the digitization of communication processes is sometimes said to have democratizing forces, critical reflection on the potential and impact of digital information and communication technologies on participation dynamics in different areas of life seems urgently needed. The Authors would like to contribute to a critical reflection on digital innovations and their impact on the future design of social services. The bilingual edition further aims to make this contribution accessible to a European and global audience

Dysbalance of angiogenic and angiostatic mediators in patients with mixed connective tissue disease

Objective: Vascular disease is common in mixed connective tissue disease (MCTD). The aim of the present study was to investigate, whether dysbalance of angiogenic and angiostatic factors occurs in MCTD. Methods: In all, 38 patients with MCTD, and 40 patients with systemic sclerosis (SSc) for comparison, were included. Four centres contributed to this cross-sectional analysis. A total of 66 healthy volunteers were used as controls. The serum levels of vascular endothelial growth factor (VEGF), basic fibroblast growth factor (bFGF) and endostatin were determined by ELISA. For comparisons between controls and patients with MCTD and detection of associations of serum levels with dichotomous clinical parameters in patients with MCTD the Mann–Whitney test was used. Results: Serum levels of the angiogenic factor VEGF were significantly elevated in patients with MCTD and SSc. Significantly increased levels of the angiostatic factor endostatin were also detected in MCTD, but not in SSc. No differences were observed for bFGF. Levels of VEGF were higher in patients with MCTD with pulmonary arterial hypertension (PAH), acrosclerosis and myositis. In multivariate linear regression analysis, an additive model of PAH, myositis and lymphadenopathy accounted for 79% of the variability of the VEGF levels (r=0.889). Conclusions: Molecular factors modulating angiogenic responses are dysregulated in patients with MCTD and SSc with increases of VEGF in MCTD and SSc and selective upregulation of endostatin in MCTD. Furthermore, high serum levels of VEGF might characterise patients with MCTD with a more severe course of the disease with increased prevalence of PAH and myositis

A certified plasmid reference material for the standardisation of BCR-ABL1 mRNA quantification by real-time quantitative PCR

Serial quantification of BCR–ABL1 mRNA is an important therapeutic indicator in chronic myeloid leukaemia, but there is a substantial variation in results reported by diff