Micromonospora schwarzwaldensis sp. nov., a producer of telomycin, isolated from soil

A Gram-positive, spore-forming actinomycete strain (HKI0641T) was isolated from a soil sample collected in the Black Forest, Germany. During a screening for antimicrobial natural products this bacterium was identified as a producer of the antibiotic telomycin. Morphological characteristics and chemotaxonomic data suggested that the strain belongs to the genus Micromonospora. The peptidoglycan contains meso-diaminopimelic acid, and the fatty acid profile consists predominantly of anteiso-C15:0, iso-C15:0, iso-C16:0 and C16:0. MK-10(H4), MK-10(H2) and MK-10 were identified as the major menaquinones. To determine the taxonomic positioning of strain HKI0641T, we computed a binary tanglegram of two rooted phylogenetic trees that were based upon 16S rRNA and gyrB gene sequences, respectively. The comparative analysis of the two common classification methods strongly supported the phylogenetic affiliation with the genus Micromonospora, but it also revealed discrepancies in the assignment at the level of the genomic species. 16S rRNA gene sequence analysis identified M. coxensis DSM 45161T (99.1%) and M. marina DSM 45555T (99.0%) as the nearest taxonomic neighbours, whereas the gyrB sequence of strain HKI0641T indicated a closer relationship to M. aurantiaca DSM 43813T (95.1%). By means of DNA-DNA hybridization experiments, it was possible to resolve this issue and to clearly differentiate strain HKI0641T from other Micromonospora species. The type strains of the aforementioned Micromonospora species could be further distinguished from strain HKI0641T by several phenotypic properties, such as colony colour, NaCl tolerance and the utilization of carbon sources. The isolate was therefore assigned to a new species, for which the name Micromonospora schwarzwaldensis sp. nov. is proposed. The type strain is HKI0641T (= DSM 45708T = CIP 110415T).Fil: Vela Gurovic, Maria Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur; Argentina. Hans-Knöll-Institute; AlemaniaFil: Müller, Sebastian. Hans-Knöll-Institute; AlemaniaFil: Domin, Nicole. Hans-Knöll-Institute; AlemaniaFil: Seccareccia, Ivana. Hans-Knöll-Institute; AlemaniaFil: Nietzsche, Sandor. University Hospital Jena; AlemaniaFil: Martin, Karin. Hans-Knöll-Institute; AlemaniaFil: Nett, Markus. Hans-Knöll-Institute; Alemani

Morphology and photoluminescence study of titania nanoparticles

Titania nanoparticles are prepared by sol–gel chemistry with a poly(ethylene oxide) methyl ether methacrylate-block-poly(dimethylsiloxane)-block-poly(ethylene oxide) methyl ether methacrylate triblock copolymer acting as the templating agent. The sol–gel components—hydrochloric acid, titanium tetraisopropoxide, and triblock copolymer—are varied to investigate their effect on the resulting titania morphology. An increased titania precursor or polymer content yields smaller primary titania structures. Microbeam grazing incidence small-angle X-ray scattering measurements, which are analyzed with a unified fit model, reveal information about the titania structure sizes. These small structures could not be observed via the used microscopy techniques. The interplay among the sol–gel components via our triblock copolymer results in different sized titania nanoparticles with higher packing densities. Smaller sized titania particles, (∼13–20 nm in diameter) in the range of exciton diffusion length, are formed by 2% by weight polymer and show good crystallinity with less surface defects and high oxygen vacancies

Methodologies for in vitro and in vivo evaluation of efficacy of antifungal and antibiofilm agents and surface coatings against fungal biofilms

KT acknowledges receipt of a mandate of Industrial Research Fund (IOFm/05/022). JB acknowledges funding from the European Research Council Advanced Award 3400867/RAPLODAPT and the Israel Science Foundation grant # 314/13 (www.isf.il). NG acknowledges the Wellcome Trust and MRC for funding. CD acknowledges funding from the Agence Nationale de Recherche (ANR-10-LABX-62-IBEID). CJN acknowledges funding from the National Institutes of Health R35GM124594 and R21AI125801. AW is supported by the Wellcome Trust Strategic Award (grant 097377), the MRC Centre for Medical Mycology (grant MR/N006364/1) at the University of Aberdeen MaCA: outside this study MaCA has received personal speaker’s honoraria the past five years from Astellas, Basilea, Gilead, MSD, Pfizer, T2Candida, and Novartis. She has received research grants and contract work paid to the Statens Serum Institute from Astellas, Basilea, Gilead, MSD, NovaBiotics, Pfizer, T2Biosystems, F2G, Cidara, and Amplyx. CAM acknowledges the Wellcome Trust and the MRC MR/N006364/1. PVD, TC and KT acknowledge the FWO research community: Biology and ecology of bacterial and fungal biofilms in humans (FWO WO.009.16N). AAB acknowledges the Deutsche Forschungsgemeinschaft – CRC FungiNet.Peer reviewedPublisher PD

Japanese Encephalitis—A Pathological and Clinical Perspective

Japanese encephalitis (JE) is the leading form of viral encephalitis in Asia. It is caused by the JE virus (JEV), which belongs to the family Flaviviridae. JEV is endemic to many parts of Asia, where periodic outbreaks take hundreds of lives. Despite the catastrophes it causes, JE has remained a tropical disease uncommon in the West. With rapid globalization and climatic shift, JEV has started to emerge in areas where the threat was previously unknown. Scientific evidence predicts that JEV will soon become a global pathogen and cause of worldwide pandemics. Although some research documents JEV pathogenesis and drug discovery, worldwide awareness of the need for extensive research to deal with JE is still lacking. This review focuses on the exigency of developing a worldwide effort to acknowledge the prime importance of performing an extensive study of this thus far neglected tropical viral disease. This review also outlines the pathogenesis, the scientific efforts channeled into develop a therapy, and the outlook for a possible future breakthrough addressing this killer disease

ATRP-Synthese von Poly(N-Isopropylacrylamid)-Bürsten in wässrigem Medium und Anpassung des Nano-Plotters zur Beschichtung von Mikrocantilever-Sensoren

Das Ziel dieser Arbeit ist die Synthese von Polymerbürsten auf Silizium durch Aufbringen der Reaktionslösung mit einem Pipettiersystem. Dies ist für die Beschichtung von Microcantilever Sensoren interessant, um spezifische Fühler mit funktionellen Polymerschichten, die auf chemische oder physikalische Einflüsse reagieren, zu bauen. Bisherige Synthesemethoden werden in Lösung durchgeführt. Atom Transfer Radical Polymerization ist etabliert, um definierte Schichten von Polymerbürsten herzustellen. Die Kombination mit einer “Spot Printing”-Technik kann eine Alternative sein, um einzelne Cantilever mit einer Breite von 90 μm und einer Länge von 750 μm zu beschichten. Dafür wurde eine Chemie getestet, die mit dem Pipettiersystem Nano-Plotter der Firma Gesim umsetzbar ist. Aus einer Mischung aus Wasser und DMF wurden Poly(N-Isopropylacrylamid)-Bürsten auf Silizium mit Schichtdicken bis zu 40 nm hergestellt. Es war nötig den Nano-Plotter anzupassen, damit zum einen auf die Microcantilever Sensoren pipettiert werden kann und zum andern die Nanoliter großen Tropfen über den Reaktionszeitraum stabil sind. Auf diese Weise konnten Linien mit einer Schichtdicke von ca. 2 nm auf Siliziumwafer hergestellt werden. Die “Spot-Printing” Methode ist daher eine gute Ergänzung zur herkömmlichen Synthese.The aim of this work is the synthesis of polymer brushes on silicon by applying the reaction solution with a pipetting system. This is interesting for the coating of Microcantilever Sensors to build specific probes with functional polymer layers which react on chemical or physical effects. Up to now the synthesis is done in solution. As polymerization technique Atom Transfer Radical Polymerization is in place to get defined polymer brushes. The combination with a “Spot Printing”-method is an alternative to coat single cantilevers with the width of 90 μm and length of 750 μm. Therefore a chemistry was tested which suits the conditions of pipetting system Nano-Plotter from Gesim. In a mixture of water and DMF poly(N-isopropylacrylamide) brushes were synthesized on silicon. The layer thickness varied from 4 to 40 nm depending on the molecularweight. It was necessary to adapt the Nano-Plotter for pipetting on the Microcantilever Sensors and for keeping the nanoliter droplets stable over the reaction time. In this manner lines of polymer brushes were synthesized on silicon wafer with a layer thickness of 2 nm. The “spot printing”-method is a good extension of the common synthesis

Aurachins, Bacterial Antibiotics Interfering with Electron Transport Processes

Aurachins are farnesylated quinolone alkaloids of bacterial origin and excellent inhibitors of the respiratory chain in pro- and eukaryotes. Therefore, they have become important tool compounds for the investigation of electron transport processes and they also serve as lead structures for the development of antibacterial and antiprotozoal drugs. Especially aurachin D proved to be a valuable starting point for structure-activity relationship studies. Aurachin D is a selective inhibitor of the cytochrome bd oxidase, which has received increasing attention as a target for the treatment of infectious diseases caused by mycobacteria. Moreover, aurachin D possesses remarkable activities against Leishmania donovani, the causative agent of leishmaniasis. Aurachins are naturally produced by myxobacteria of the genus Stigmatella as well as by some Streptomyces and Rhodococcus strains. The recombinant production of these antibiotics turned out to be challenging due to their complex biosynthesis and their inherent toxicity. Recently, the biotechnological production of aurachin D was established in E. coli with a titer which is higher than previously reported from natural producer organisms

Functional polymer coatings — My-Patterning and My-Analysis

In dieser Arbeit werden Strukturen beschrieben, die mit Polymeren auf Oberflächen erzeugt wurden. Die Anwendungen reichen von PMMA und PNIPAM Polymerbürsten, über die Restrukturierung von Polystyrol durch Lösemittel bis zu 3D-Strukturen, die aus PAH/ PSS Polyelektrolytmultischichten bestehen. Im ersten Teil werden Polymethylmethacrylat (PMMA) Bürsten in der ionischen Flüssigkeit 1-Butyl-3-Methylimidazolium Hexafluorophospat ([Bmim][PF6]) durch kontrollierte radikalische Polymerisation (ATRP) hergestellt. Kinetische Untersuchungen zeigten ein lineares und dichtes Bürstenwachstum mit einer Wachstumsrate von 4600 g/mol pro nm. Die durchschnittliche Pfropfdichte betrug 0.36 µmol/m2. Als Anwendung wurden Mikrotropfen bestehend aus der ionischen Flüssigkeit, Dimethylformamid und dem ATRP-Katalysator benutzt, um in einer definierten Geometrie Polymerbürsten auf Silizium aufzubringen. Auf diese Weise lässt sich eine bis zu 13 nm dicke Beschichtung erzeugen. Dieses Konzept ist durch die Verdampfung des Monomers Methylmethacrylat (MMA) limitiert. Aus einem 1 µl großen Tropfen aus ionischer Flüssigkeit und MMA (1:1) verdampft MMA innerhalb von 100 s. Daher wurde das Monomer sequentiell zugegeben. Der zweite Teil konzentriert sich auf die Strukturierung von Oberflächen mit Hilfe einer neuen Methode: Tintendruck. Ein piezoelektrisch betriebenes „Drop-on-Demand“ Drucksystem wurde verwendet, um Polystyrol mit 0,4 nl Tropfen aus Toluol zu strukturieren. Die auf diese Art und Weise gebildeten Mikrokrater können Anwendung als Mikrolinsen finden. Die Brennweite der Mikrolinsen kann über die Anzahl an Tropfen, die für die Strukturierung verwendet werden, eingestellt werden. Theoretisch und experimentell wurde die Brennweite im Bereich von 4,5 mm bis 0,21 mm ermittelt. Der zweite Strukturierungsprozess nutzt die Polyelektrolyte Polyvinylamin-Hydrochlorid (PAH) und Polystyrolsulfonat (PSS), um 3D-Strukturen wie z.B. Linien, Schachbretter, Ringe, Stapel mit einer Schicht für Schicht Methode herzustellen. Die Schichtdicke für eine Doppelschicht (DS) liegt im Bereich von 0.6 bis 1.1 nm, wenn NaCl als Elektrolyt mit einer Konzentration von 0,5 mol/l eingesetzt wird. Die Breite der Strukturen beträgt im Mittel 230 µm. Der Prozess wurde erweitert, um Nanomechanische Cantilever Sensoren (NCS) zu beschichten. Auf einem Array bestehend aus acht Cantilevern wurden je zwei Cantilever mit fünf Doppelschichten PAH/ PSS und je zwei Cantilever mit zehn Doppelschichten PAH/ PSS schnell und reproduzierbar beschichtet. Die Massenänderung für die individuellen Cantilever war 0,55 ng für fünf Doppelschichten und 1,08 ng für zehn Doppelschichten. Der daraus resultierende Sensor wurde einer Umgebung mit definierter Luftfeuchtigkeit ausgesetzt. Die Cantilever verbiegen sich durch die Ausdehnung der Beschichtung, da Wasser in das Polymer diffundiert. Eine maximale Verbiegung von 442 nm bei 80% Luftfeuchtigkeit wurde für die mit zehn Doppelschichten beschichteten Cantilever gefunden. Dies entspricht einer Wasseraufnahme von 35%. Zusätzlich konnte aus den Verbiegungsdaten geschlossen werden, dass die Elastizität der Polyelektrolytmultischichten zunimmt, wenn das Polymer gequollen ist. Das thermische Verhalten in Wasser wurde im nächsten Teil an nanomechanischen Cantilever Sensoren, die mit Poly(N-isopropylacrylamid)bürsten (PNIPAM) und plasmapolymerisiertem N,N-Diethylacrylamid beschichtet waren, untersucht. Die Verbiegung des Cantilevers zeigte zwei Bereiche: Bei Temperaturen kleiner der niedrigsten kritischen Temperatur (LCST) ist die Verbiegung durch die Dehydration der Polymerschicht dominiert und bei Temperaturen größer der niedrigsten kritischen Temperatur (LCST) reagiert der Cantilever Sensor überwiegend auf Relaxationsprozesse innerhalb der kollabierten Polymerschicht. Es wurde gefunden, dass das Minimum in der differentiellen Verbiegung mit der niedrigsten kritischen Temperatur von 32°C und 44°C der ausgewählten Polymeren übereinstimmt. Im letzten Teil der Arbeit wurden µ-Reflektivitäts- und µ-GISAXS Experimente eingeführt als neue Methoden, um mikrostrukturierte Proben wie NCS oder PEM Linien mit Röntgenstreuung zu untersuchen. Die Dicke von jedem individuell mit PMMA Bürsten beschichtetem NCS ist im Bereich von 32,9 bis 35,2 nm, was mit Hilfe von µ-Reflektivitätsmessungen bestimmt wurde. Dieses Ergebnis kann mit abbildender Ellipsometrie als komplementäre Methode mit einer maximalen Abweichung von 7% bestätigt werden. Als zweites Beispiel wurde eine gedruckte Polyelektrolytmultischicht aus PAH/PSS untersucht. Die Herstellungsprozedur wurde so modifiziert, dass Goldnanopartikel in die Schichtstruktur eingebracht wurden. Durch Auswertung eines µ-GISAXS Experiments konnte der Einbau der Partikel identifiziert werden. Durch eine Anpassung mit einem Unified Fit Modell wurde herausgefunden, dass die Partikel nicht agglomeriert sind und von einer Polymermatrix umgeben sind.In this study, polymers were used to create 3D patterned surfaces. The applications range from PMMA and PNIPAM polymerbrushes, over solvent assisted restructuring of polystyrene, to polyelectrolyte multilayer structures consisting of PAH/PSS. In the first part poly(methyl methacrylate) (PMMA) brushes were synthesized with atom transfer radical polymerization (ATRP) in the room temperature ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([Bmim][PF6]). Kinetic studies revealed a linear and dense brush growth with a rate of 4600 g/mol per nm. An average grafting density of 0.36 µmol/m2 was achieved. Microdroplets of [Bmim][PF6] and the ATRP catalyst (1 µL) were applied to a silicon surface as microreactors. A polymer brush layer of 13 nm was prepared by sequential addition of the monomer methyl methacrylate. However, this procedure is limited through the evaporation of the monomer which evaporates within 100 s. In the second part a piezoelectric drop-on-demand print system was used to restructure a poly(styrene) plate with 0.4 nL droplets of toluene. The subsequent formed microcavities are applicable as microlenses where the focal length can be adjusted by the number of droplets used for the restructuring. Experimentally, the focal length was determined to be in the range from 4.5 mm to 0.21 mm. In the second structuring process the polyelectrolytes poly(allylamine hydrochloride) (PAH) and poly(styrene sulfonate) (PSS) were used to create 3D-structures by a layer-by-layer (LbL) deposition. 3D-structures such as lines, chessboards, rings and piles were designed. The width of the structures was in average 230 µm. Also nanomechanical cantilever sensors (NCS) were coated by this quick and reproducible procedure. This resulted in an additional mass loaded onto the cantilevers of 0.55 ng for 5 BLs and 1.08 ng for 10 BLs. Furthermore the fabricated sensor was exposed to water vapor of defined content. The deflection of the NCS increased steadily with increasing humidity. This is caused by the swelling of the polymer film. Nanomechanical cantilever sensors (NCS) were also used to investigate the thermal response of a 7 nm thick poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) polymer brush and a 187 nm thick ppDEA layer made from a plasma polymerization process of N,N-diethylacrylamide. The NCS deflection showed two different regimes: At temperatures < LCST the deflection was dominated by dehydration, and at temperatures > LCST the NCS response was attributed mainly to slow relaxation processes of the collapsed polymer layers. It was found that the minima in the differential deflection of NCS are in agreement with the LCST of 32°C and 44°C of the selected polymers, respectively. In the final part of this thesis µ-reflectivity and µ-GISAXS are introduced as new methods to perform x-ray scattering experiments on microsized samples such as NCS and printed polyelectrolyte multilayer line structures. The thickness of each individual PMMA coated NCS was determined to be in the range from 329 to 352 Å using µ-reflectivity. Within an error of 7 % this is confirmed by imaging ellipsometry as a complementary method. Additionally, the polymerbrushes showed the phenomenon of correlated roughness which is obtained from the detector scan of a µ-GISAXS experiment. As a second example a printed polyelectrolyte multilayer line of PAH/PSS was investigated. The procedure of multilayer fabrication was modified to incorporate gold nanoparticles into the film structure. From the µ-GISAXS data the successful incorporation of the particles was found and the use of the Unified Fit Model revealed that the particles were not clustered and were surrounded by a polymer shell

Myxochelin-Inspired 5-Lipoxygenase Inhibitors: Synthesis and Biological Evaluation

A total of 48 analogues of the natural product myxochelinA were prepared and evaluated for their inhibitory effects on human 5-lipoxygenase in both cell-free and cell-based assays. Structure-activity relationship analysis revealed that the secondary alcohol function and only chiral center of myxochelinA is not required for biological activity. By expanding the diaminoalkane linker of the two aromatic residues it was possible to generate a myxochelin derivative with superior activity against 5-lipoxygenase in intact cells