A Dynamic Model of Interactions of Ca^(2+), Calmodulin, and Catalytic Subunits of Ca^(2+)/Calmodulin-Dependent Protein Kinase II

During the acquisition of memories, influx of Ca^(2+) into the postsynaptic spine through the pores of activated N-methyl-D-aspartate-type glutamate receptors triggers processes that change the strength of excitatory synapses. The pattern of Ca^(2+) influx during the first few seconds of activity is interpreted within the Ca^(2+)-dependent signaling network such that synaptic strength is eventually either potentiated or depressed. Many of the critical signaling enzymes that control synaptic plasticity, including Ca^(2+)/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII), are regulated by calmodulin, a small protein that can bind up to 4 Ca^(2+) ions. As a first step toward clarifying how the Ca^(2+)-signaling network decides between potentiation or depression, we have created a kinetic model of the interactions of Ca^(2+), calmodulin, and CaMKII that represents our best understanding of the dynamics of these interactions under conditions that resemble those in a postsynaptic spine. We constrained parameters of the model from data in the literature, or from our own measurements, and then predicted time courses of activation and autophosphorylation of CaMKII under a variety of conditions. Simulations showed that species of calmodulin with fewer than four bound Ca^(2+) play a significant role in activation of CaMKII in the physiological regime, supporting the notion that processing ofCa^(2+) signals in a spine involves competition among target enzymes for binding to unsaturated species of CaM in an environment in which the concentration of Ca^(2+) is fluctuating rapidly. Indeed, we showed that dependence of activation on the frequency of Ca^(2+) transients arises from the kinetics of interaction of fluctuating Ca^(2+) with calmodulin/CaMKII complexes. We used parameter sensitivity analysis to identify which parameters will be most beneficial to measure more carefully to improve the accuracy of predictions. This model provides a quantitative base from which to build more complex dynamic models of postsynaptic signal transduction during learning

Otogene endokranielle Komplikationen - Therapie und Ergebnisse

Otogene Erkrankungen, die sich mit intrakraniellen Komplikationen erstmanifestieren, sind mittlerweile selten. Sie können jedoch eine mitunter lebensbedrohliche Differentialdiagnose neurologischer Störungen darstellen. Eine zügige Diagnosestellung und sofortige antibiotische und operative Therapie sind unerlässlich. Eine interdiziplinäre Zusammenarbeit ist in solch ausgewählten Fällen ein essentieller Bestandteil für eine erfolgreiche Therapie.An der unserer Klinik mußten zwischen 2004 und 2006 insgesamt 12 Patienten mit otogenen endokraniellen Komplikationen chirurgisch behandelt werden. Es handelte sich um 4 Pat. mit einem otogenen Hirnabszess, 2 Pat. mit einer septischen Thrombose des Sinus sigmoideus und 6 Pat. mit einer bakteriellen Meningitis.Eine minutiöse Mastoidektomie mit Freilegung der Dura und Einlage eines Antrumröhrchens wurde in allen Fällen durchgeführt, eine Punktion des Sinus sigmoideus bzw. eines Hirnabszesses in Abhängigkeit vom Krankheitsbild und der präoperativen radiologischen Diagnostik. Alle Patienten wurden interdisziplinär im Sinne einer neuroradiologischen, neurologischen, neurochirurgischen und HNO-ärztlichen Zusammenarbeit therapiert, so daß schließlich alle Behandelten ohne bleibendes neurologisches Defizit entlassen werden konnten.Entzündliche Ohrerkrankungen können auch in der sog. "antibiotischen Ära" und trotz aufwändiger diagnostischer Verfahren nach wie vor zu lebensbedrohlichen Komplikationen führen und sollten differentialdiagnostisch bedacht werden. Bei frühzeitiger, konsequenter otochirurgischer Herdsanierung und antibiotischer Therapie haben diese schwerwiegenden Krankheitsbilder vor allem bei enger interdisziplinärer Zusammenarbeit trotzdem eine gute Prognose

Sorghum seed maturity affects the weight and feeding duration of immature corn earworm, Helicoverpa zea, and fall armyworm, Spodoptera frugiperda, in the laboratory

Citation: Soper AM, Whitworth RJ, McCornack BP. 2013. Sorghum seed maturity affects the weight and feeding duration of immature corn earworm, Helicoverpa zea, and fall armyworm, Spodoptera frugiperda, in the laboratory. Journal of Insect Science 13:67. Available online: http://www.insectscience.org/13.67Corn earworm, Helicoverpa zea Boddie (Lepidoptera: Noctuidae), and fall armyworm, Spodoptera frugiperda J.E. Smith, are occasional pests in sorghum, Sorghum bicolor L. Moench (Poales: Poaceae), and can be economically damaging when conditions are favorable. Despite the frequent occurrence of mixed-species infestations, the quantitative data necessary for developing yield loss relationships for S. frugiperda are not available. Although these species share similar biological characteristics, it is unknown whether their damage potentials in developing grain sorghum panicles are the same. Using no-choice feeding assays in the laboratory, this study examined larval growth and feeding duration for H. zea and S. frugiperda in the absence of competition. Each species responded positively when exposed to sorghum seed in the soft-dough stage, supporting evidence for the interactions between host-quality and larval growth and development. The results of this study also confirmed the suitability of using laboratory-reared H. zea to develop sorghum yield loss estimates in the field, and provided insights into the biological responses of S. frugiperda feeding on developing sorghum seed