Functional estimation and hypothesis testing in nonparametric boundary models

Consider a Poisson point process with unknown support boundary curve $g$, which forms a prototype of an irregular statistical model. We address the problem of estimating non-linear functionals of the form $\int \Phi(g(x))\,dx$. Following a nonparametric maximum-likelihood approach, we construct an estimator which is UMVU over H\"older balls and achieves the (local) minimax rate of convergence. These results hold under weak assumptions on $\Phi$ which are satisfied for $\Phi(u)=|u|^p$, $p\ge 1$. As an application, we consider the problem of estimating the $L^p$-norm and derive the minimax separation rates in the corresponding nonparametric hypothesis testing problem. Structural differences to results for regular nonparametric models are discussed.Comment: 21 pages, 1 figur

The homology of the Higman-Thompson groups

We prove that Thompson's group $V$ is acyclic, answering a 1992 question of Brown in the positive. More generally, we identify the homology of the Higman-Thompson groups $V_{n,r}$ with the homology of the zeroth component of the infinite loop space of the mod $n-1$ Moore spectrum. As $V = V_{2,1}$, we can deduce that this group is acyclic. Our proof involves establishing homological stability with respect to $r$, as well as a computation of the algebraic K-theory of the category of finitely generated free Cantor algebras of any type $n$.Comment: 49 page

Markov Chain Monte Carlo Simulation of the Wright-Fisher Diffusion

In population genetics, the proportions of alleles at any given time are of interest. From generation to generation, these proportions vary and over a long time horizon the likelihoods for the proportions are given by a stationary distribution corresponding to the dynamics of the population. We investigate a diffusion approximation for the Wright-Fisher model and develop a Markov chain Monte Carlo simulation to approximate the evolution of the proportions of alleles in the population. Our aim is to estimate the stationary distribution, especially for parameters of the model for which no analytical formulas are known. We discretize the space of the diffusion process and construct a continuous time Markov chain which converges weakly to the diffusion

Transient effects of solar ultraviolet radiation on the diversity and structure of a field-grown epibenthic community at Lüderitz, Namibia

While the majority of research on ultraviolet radiation (UVR) has focused on UVR-induced changes in the productivity and abundance of single taxonomic groups, only a few field studies have considered the influence of ambient UVR on complete assemblages, in particular of the macrobenthos. Using cutoff filters, we followed the effects of three radiation treatments, (1) PAR+UVAR+UVBR, (2) PAR+UVAR, (3) PAR, on macrobenthic community structure at Luderitz, Namibia, SE Atlantic, for 3 months. Species composition, biomass, evenness, and species richness were not significantly affected by UVR. while the diversity IT of PAR+UVAR+UVBR-exposed communities was significantly lower compared to PAR treatments. However, this effect was only observed early in succession. Increased abundance of the red alga Ceramium sp. coincided with vanishing UVR effects on the community, suggesting a muted UVR microclimate under the Ceramium canopy. Our results demonstrate that UVR could neither decrease diversity persistently, nor affect any of the other tested community parameters. Single UVR-tolerant species may provide protective shading for UVR-sensitive species, thus buffering harmful UVR effects at the community level. Missing UVBR effects suggest a limited influence of ozone depletion on shallow water macrobenthic diversity. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved

Molecular principles underlying dual RNA specificity in the Drosophila SNF protein

The first RNA recognition motif of the Drosophila SNF protein is an example of an RNA binding protein with multi-specificity. It binds different RNA hairpin loops in spliceosomal U1 or U2 small nuclear RNAs, and only in the latter case requires the auxiliary U2A′ protein. Here we investigate its functions by crystal structures of SNF alone and bound to U1 stem-loop II, U2A′ or U2 stem-loop IV and U2A′, SNF dynamics from NMR spectroscopy, and structure-guided mutagenesis in binding studies. We find that different loop-closing base pairs and a nucleotide exchange at the tips of the loops contribute to differential SNF affinity for the RNAs. U2A′ immobilizes SNF and RNA residues to restore U2 stem-loop IV binding affinity, while U1 stem-loop II binding does not require such adjustments. Our findings show how U2A′ can modulate RNA specificity of SNF without changing SNF conformation or relying on direct RNA contacts

Trehalose-6-Phosphate: Connecting Plant Metabolism and Development

Beyond their metabolic roles, sugars can also act as messengers in signal transduction. Trehalose, a sugar found in many species of plants and animals, is a non-reducing disaccharide composed of two glucose moieties. Its synthesis in plants is a two-step process, involving the production of trehalose-6-phosphate (T6P) catalyzed by trehalose-6-phosphate synthase (TPS) and its consecutive dephosphorylation to trehalose, catalyzed by trehalose-6-phosphate phosphatase (TPP). T6P has recently emerged as an important signaling metabolite, regulating carbon assimilation and sugar status in plants. In addition, T6P has also been demonstrated to play an essential role in plant development. This review recapitulates the recent advances we have made in understanding the role of T6P in coordinating diverse metabolic and developmental processes

Molekular-toxikologische Wirkmechanismen polybromierter Diphenylether (PBDE)

Die Gruppe der bromierten Flammschutzmittel (BFR) umfasst eine Vielzahl von Substanzen, die als Additive in vielen Verbrauchsgütern zu finden sind, z.B. in Computerbauteilen und Textilien. Zu diesen BFR zählen die polybromierten Diphenylether (PBDE), deren Verwendung aufgrund der Bioakkumulation in der Umwelt und der bereits gegebenen Exposition des Menschen in Europa und Nordamerika eingeschränkt wurde. PBDE erzeugen im Tierversuch neuronale Toxizität, Entwicklungstoxizität und endokrine Disruption. Die zugrunde liegenden Mechanismen der PBDE-Toxizität sind nur unzureichend verstanden, so dass eine endgültige Risiko-Bewertung noch nicht möglich ist. Strukturelle Ähnlichkeiten der PBDE mit dioxin-ähnlich wirksamen Substanzen, z.B. mit polychlorierten Biphenylen (PCB) und bromierten Furanen und Dioxinen, ließen auf eine Beteiligung des Aryl-Hydrocarbon-Rezeptors (AhR) bzw. Dioxin-Rezeptors schließen. Der AhR ist ein Liganden-gesteuerter Transkriptionsfaktor, welcher die Expression von Fremdstoff-metabolisierenden Enzymen wie der Cytochrom-P450-Monooxygenase 1A1 (Cyp1A1) reguliert. Eine chronische Aktivierung des AhRs durch 2,3,7,8-Tetrachlordibenzo-p-dioxin (TCDD) führt zu pathophysiologischen Konsequenzen wie Entwicklungsdefekten und Kanzerogenese. Bisherige Studien über Interaktionen der PBDE mit dem AhR fokussieren auf die Aktivität der Cyp1A1 als Biomarker des AhR-Signalwegs. Einige Berichte in der Literatur belegen eine Induktion der Cyp1A1-Expression durch PBDE, andere wiederum zeigen keine Induktion und zudem gibt es Studien, welche sogar eine inhibitorische Wirkung der PBDE auf die Cyp1A1-Expression demonstrieren. Aus diesem Grund wurden in der vorliegenden Studie vier einzelne Umwelt-relevante PBDE-Verbindungen (BDE47, BDE99, BDE153 und BDE209), so genannte Kongenere, in 5L-Ratten-Hepatomzellen untersucht. Da jedoch bislang keine mechanistische Verbindung zwischen erhöhter Cyp1A1-Expression und AhR-vermittelter Toxizität etabliert werden konnte, wurde neben der Induktion des Biomarkers Cyp1A1 eine mögliche AhR-Aktivierung auf verschiedenen Ebenen untersucht. Genomweite Genexpressions-Analysen zeigten ein dioxinartiges Expressions-Profil und eine dioxinartige Inhibierung der zellulären Proliferation durch ein einfach gereinigtes PBDE-Kongener, das in der Umwelt dominierende 2,2´,4,4´-TetrabromBDE (BDE47). Die chemische Analyse dieser BDE47-Probe identifizierte eine Kontamination mit 2,3,7,8-Tetrabromdibenozofuran (TBDF), einem hochpotenten AhR-Liganden und zugleich eine mögliche Verunreinigung kommerzieller PBDE-Mixturen. Ein mehrfach gereinigtes BDE47 zeigte keine dioxinartigen Effekte mehr, wie auch für die übrigen getesteten PBDE-Kongenere beobachtet. Auch Experimente mit primären Ratten-Hepatozyten und humanen Hepatomzellen zeigten keine substanzielle Aktivierung des AhRs durch PBDE. Überraschenderweise hatten BDE47, BDE99 und z.T. BDE153 eher eine inhibierende Wirkung auf die durch TBDF bzw. TCDD induzierte Cyp1A1-Proteinmenge. Entwicklungs- und Neurotoxizität sind bekannte schädliche PBDE-Wirkungen in Vertebraten. Studien der PBDE im Modell-Organismus Zebrabärbling (Danio rerio) zeigten, dass allein BDE47 morphologische Fehlbildungen in den Embryonen des Zebrabärblings induzierte, die sich von TCDD und TBDF induzierten Abnormalitäten unterschieden. Zudem wich das durch BDE47 differentiell regulierte Genexpressions-Profil stark von dem klassischer AhR-Agonisten ab. Zusammenfassend betrachtet führten die getesteten PBDE-Kongenere nicht zu einer Aktivierung des AhR-Signalweges in Vertebraten, so dass eine agonistische AhR-Interaktion als Grundlage der PBDE-Toxizität ausgeschlossen werden konnte. Genexpressions-Profile von BDE47 in Embryonen des Zebrabärblings und in 5L-Hepatomzellen konnten neue Gen-Kandidaten der PBDE-Toxizität identifizieren. Die beobachtete Inhibierung des AhRs durch einzelne PBDE könnte zu einer Interferenz mit den physiologischen und detoxifizierenden Funktionen des AhRs führen

Três Minas : eine Bergwerkskatastrophe mit Rettungsaktion in der römischen Kaiserzeit

Im römischen Goldbergwerksdistrikt von Três Minas (Freg. Três Minas, Conc. Vila Pouca de Aguiar / Portugal) haben sich in einem seitlichen Treppenschacht der Galeria dos Alargamentos Spuren eines Grubenunglücks und einer darauf folgenden Rettungsaktion erhalten. Dieser bisher einmalige Befund stellt eine interessante Bereicherung für die antike Bergbauforschung dar