Reduzierung des Ascosporenpotentials von Venturia inaequlis durch Förderung der Fallaub-Zersetzung

The aim of this study was to investigate the possible enhancement of leaf decomposition by means of different nitrogen containing products or mulching of leaves and the resulting reduction of the ascopore potential of Venturia inaequalis. For each treatment 30 scabbed leaves of 'Jonagold' were placed in wire-mesh cages with or without fleece to avoid or allow activity of earthworms, respectively. The leaves were treated as follows: untreated as a control, spraying or addition of: urea (46% N), Siapton (organic liquid fertiliser, 7% N), horn meal (organic fertiliser, 10-14% N), Radivit (decomposition enhancer, 9% N) and slightly rotted manure (0,5% N). All treatments were adjusted to a similar amount of N per m2. In addition leaves in one treatment were mulched. The decomposition of leaves was strongly enhanced by mulching and use of Radivit in both years, irrespective of interference by earthworms. Application of urea enhanced decomposition of leaves only in the first year. In tendency, ascospore production was reduced by all treatments in comparison to the control. The lowest number of ascospores was obtained after mulching of leaves in both years. For all other treatments, the influence of the weather and application/distribution technique are discussed

Die Rolle der Telomerase in der Immortalisation und malignen Transformation von Nebennierenrindenzellen

In vorausgehenden Studien zur malignen Transformation und Immortalisation von primären oesophagealen Plattenepithelzellen konnte gezeigt werden, dass die alleinige ektope Expression der katalytischen Untereinheit der Telomerase zur Verlängerung der Lebenszeit und zur Immortalisation führt. Eine Beteiligung des p53 Tumorsupressorgens bei der Immortalisation konnte ausgeschlossen werden. Des Weiteren war die Inaktivierung des p16/ pRb Signalwegs nicht notwendig. Während der malignen Transformation von Nebennierenrindenzellen in ein autonom wachsendes Nebennierenrindenkarzinom sind neben Mutationen im p53 Tumorsupressorgen und Überexpression des IGF-II Wachstumsfaktors auch der Expressionsverlust des ACTH-Rezeptors beschrieben (Reincke et al., 1994, Gicquel et al., Zwermann et al., 2005). Eine Voraussetzung zur Immortalisierung stellt die Verlängerung der Telomere durch die Aktivierung der Telomerase dar. Die bisherigen Daten zur Telomeraseaktivität in Nebennierenrindenkarzinomen sind jedoch uneinheitlich. Außerdem basieren die Studien zur Telomeraseaktivität in Nebennierenrindenkarzinomen hauptsächlich auf Zellen und Geweben, die sich bereits im Tumorstadium befanden. Welche Faktoren zur malignen Transformation geführt haben, ist dabei schwierig zu analysieren. Es gab bislang keine systematischen Untersuchungen zum Verlauf der Telomerase-Expression in der Tumorgenese von Nebennierenrindenkarzinomzellen. In der vorliegenden Arbeit wurde erstmalig die Rolle der Telomerase in normalen humanen Nebennierenrindenzellen untersucht und damit schrittweise die Bedeutung der Telomerase in der Tumorgenese von Nebennierenrindenzellen analysiert. Dazu wurden normale primäre humane Nebennierenrindenzellen mit retroviraler Überexpression von hTERT als Modellsystem verwendet. Diese kontinuierlich wachsende Zellpopulation wurde schrittweise hinsichtlich Wachstumseigenschaften, replikativer Seneszenz durch ß-Galaktosidasenachweis, Proliferation mittels BrdU-ELISA, hTERT-Genexpression durch RT-PCR, Telomerlänge durch TRF-Assay und Telomeraseaktivität mittels TRAP untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass die alleinige Expression der Telomerase zur Verlängerung der Lebensdauer, jedoch nicht zur Immortalisierung der Nebennierenrindenzellen führt. Die hTERT transfizierten Nebennierenrindenzellen gehen nach etwa 26 Passagen in das Stadium der Seneszenz über, obwohl die Telomerase exprimiert wird, stabile Telomeraseaktivität zeigt und die Telomerlängen sich nicht verkürzen. Der Anstieg der seneszenten Zellen geht mit einem Abfall der Proliferationsrate einher. Western-Blot-Bestimmungen für die Signaltransduktionsproteine p16, p21, Cyclin D1 und p53 konnten zeigen, dass vermutlich weitere genetische Veränderungen in p16 und/oder p53 notwendig sind, um eine Immortalisierung und maligne Transformation der Nebennierenrindenzellen zu Karzinomzellen zu erreichen

Kardiale "Delayed Rectifier" Kaliumkanäle

Ventrikuläre Tachyarrhythmien sind die Hauptursachen für den plötzlichen Herztod, der eine bedeutende Todesursache in der westlichen Welt darstellt. Dabei sind, neben strukturellen Veränderungen im Myokard wie Narben, Hypertrophie oder Ventrikeldilatation, elektrophysiologische Veränderungen der Repolarisationsphase ursächlich. Für die Repolarisation essentielle Kanäle sind die delayed rectifier Kaliumkanäle IKr und IKs; Mutationen in diesen Kanälen sind ursächlich für das angeborene Long QT-Syndrom, das mit lebensbedrohlichen Herzrhythmusstörungen assoziiert ist. Pharmakologische Wirkungen und Nebenwirkungen auf die repolarisierenden Kaliumkanäle können ebenfalls Herzrhythmusstörungen auslösen; man spricht dabei vom erworbenen oder Medikamenten-induzierten Long QT-Syndrom. Auch bei Herzinsuffizienz zum Beispiel aufgrund einer dilatativen Kardiomyopathie wird oft eine QT-Zeit Verlängerung und Rhythmusstörungen beobachtet. Dabei ist die Herunterregulation von Kaliumkanälen wie Ito ein oft beobachtetes Phänomen; in tierexperimentellen Untersuchungen wird teilweise auch eine Reduktion von IKr und IKs beschrieben. Für viele Ionenkanäle sind Unterschiede in der transmuralen Verteilung bekannt, so dass die Messung der delayed rectifier Kaliumkanäle in vorliegender Untersuchung getrennt nach subepikardialen, mittleren und subendokardialen Arealen des linksventrikulären Myokards durchgeführt wurde. Ein weiterer Aspekt der Arbeit ist der Vergleich der Repolarisation in verschiedenen Spezies, was bei der Interpretation von tierexperimentell gewonnenen Ergebnissen von großer Bedeutung ist. Dazu wurden IKr und IKs in verschiedenen Tiermodellen (Meerschweinchen, Schwein und Hund) unter Berücksichtigung der transmuralen Verteilung gemessen und mit den aus humanem Myokard gewonnenen Ergebnissen verglichen. Die porenbildenden alpha-Untereinheiten von IKr und IKs, KCNH2 und KCNQ1, wurden im heterologen Zellsystem exprimiert und deren Sensitivität auf IKr bzw. IKs spezifische Kanalblocker überprüft. Methodisch wurde für oben genannte Fragestellungen die patch clamp Technik in Ganzzellkonfiguration verwendet; zur Aufzeichnung von Aktionspotentialen und zum Nachweis von IKs in humanem Myokard wurde die perforated patch Methode verwendet, um eine Veränderung des intrazellulären Milieus mit Dialyse von Botenstoffen zu vermeiden. Auf molekularbiologischer Ebene wurde die mRNA-Menge der IKr und IKs alpha-Untereinheiten KCNH2 und KCNQ1, sowie deren (potentielle) beta-Untereinheiten KCNE1 und KCNE2 mit Hilfe der quantitativen real-time PCR bestimmt. Dabei konnten folgende Ergebnisse erzielt werden: IKr ließ sich im Menschen in allen Zellen in relevanter Größe nachweisen; der Strom ließ sich sowohl durch den spezifischen IKr-Blocker Dofetilide, aber auch durch Pharmaka aus nicht-kardiologischen Anwendungsgebieten wie das Neuroleptikum Haloperidol inhibieren. Dabei wies der Kanal eine Abhängigkeit von der extrazellulären Kaliumkonzentration auf, die sich umgekehrt zum elektrochemischen Gradienten verhielt: höhere extrazelluläre Kaliumkonzentrationen bewirkten eine Steigerung von IKr. IKs (definiert als HMR 1556 sensitiver Strom) ließ sich in humanem Myokard nur unter speziell optimierten Bedingungen (perforated patch Technik, adrenerge Stimulation mit Isoproterenol) nachweisen. Er hatte dann eine sehr kleine Stromdichte, die eine weitere elektrophysiologische und pharmakologische Charakterisierung nicht erlaubte. In Meerschwein, Schwein und Hund war IKr und IKs nachweisbar; dabei hatte das Meerschweinchen die höchsten Stromdichten von delayed rectifier Kaliumkanälen, das Schwein kleinere, aber robuste IKr und IKs-Ströme. Beim Hund fanden sich deutlich geringere Stromdichten für IKr und IKs; IKs war nicht in allen Zellen nachweisbar. IKr wies in allen Spezies epikardial eine kleinere Stromdichte auf als in mittleren und endokardialen Arealen. Dieser transmurale Gradient mit geringerer Stromdichte in epikardialen Arealen war nur in nicht-insuffizienten humanen Herzen nachweisbar; bei Herzinsuffizienz kam es zur Angleichung der Stromdichten in allen drei untersuchten Schichten. KCNH2 und KCNQ1 generierten im heterologen Zellsystem IKr bzw. IKs ähnliche Ströme, die jeweils typische Sensitivität für IKr bzw. IKs Blocker aufwiesen. Für KCNH2 und KCNQ1 mRNA waren keine transmuralen Gradienten und keine Regulation bei Herzinsuffizienz nachweisbar; KCNE1 und KCNE2 zeigten bei Herzinsuffizienz höhere Expressionslevel. Somit ließ sich das Vorhandensein und die Bedeutung von IKr und IKs in humanem Myokard belegen, wobei IKs nur in sehr geringer – in Ruhe gerade noch nachweisbarer – Stromdichte vorkommt. Dennoch lässt sich seine Bedeutung am Vorhandensein von Mutationen in KCNQ1, die lebensbedrohliche Rhythmusstörungen verursachen können, ablesen. Auch für KCNH2, das für die alpha-Untereinheit von IKr kodiert, sowie für die (potentiellen) beta-Untereinheiten KCNE1 und KCNE2 sind Mutationen beschrieben, die ursächlich für das angeborene Long QT-Syndrom sind. Damit scheinen IKr und IKs für die Repolarisation des humanen Aktionspotentials essentiell zu sein, wobei IKr aufgrund der relativ großen Stromdichte die wesentliche Rolle bei der Repolarisation des Aktionspotenials in humanem Myokard zukommt. IKs hat große Bedeutung als „Repolarisationsreserve“ zur Stabilisierung der Repolarisation unter Bedingungen erhöhter Katecholaminspiegel, bei tachykarden Herzfrequenzen und bei verzögerter Repolarisation wie durch Hypokaliämie, IKr-Blocker oder IKr-Mutationen und Polymorphismen. Mutationen in Proteinuntereinheiten von IKs können zur Störung dieser Repolarisationsreserve führen und somit Rhythmusstörungen auslösen, die charakteristischerweise in Situationen erhöhter sympathischer Aktivierung auftreten. Die Ausstattung der unterschiedlichen Spezies mit repolarisierenden Kaliumströmen wies erhebliche Unterscheide auf, was bei der Interpretation tierexperimentell gewonnener Daten zu berücksichtigen ist. Insbesondere korreliert eine Abnahme der Ruheherzfrequenz der Spezies mit einer deutlichen Reduktion der repolarisierenden Ströme entsprechend dem Konzept der speziesabhängigen Variabilität der repolarisierenden bei Konstanz der depolarisierenden Ströme (INa und ICa). Transmurale Unterschiede in der Expression von Ionenkanälen scheinen notwendig für den Ablauf der Erregungsbildung und Erregungsrückbildung zu sein. Die epikardial geringeren Stromdichten für IKr waren in allen untersuchten Spezies nachweisbar. Die Beobachtung einer geringeren Stromdichte der repolarisierenden Kaliumströme epikardial bedeutet, dass andere Ionenkanäle als IKr und IKs für die dort kürzere Aktionspotentialdauer verantwortlich sein müsssen. Eine Reduktion der Stromdichte bei Herzinsuffizienz, wie sie beispielsweise für Ito beschrieben ist, konnte für IKr nicht nachgewiesen werden. Jedoch fand sich eine Nivellierung des physiologischerweise Vorhandenen transmuralen Gradienten, was grundsätzlich zu einer Störung des physiologischen Erregungsablaufes mit Begünstigung von Rhythmusstörungen in insuffizienten Herzen beitragen könnte. Aus dem dualen Repolarisationsmechanismus im menschlichen Ventikelmyokard werden klinische Konstellationen mit Rhythmusstörungen verständlich, insbesondere in Hinblick auf die Variabilität der Empfindlichkeit gegenüber Medikamenten mit blockierender Wirkung auf IKr. Dabei stellt IKs in unterschiedlichem Maße eine Kompensation im Sinne einer Repolarisationsreserve bereit

Antikaon Production and Medium Effects in Heavy Ion Collisions at AGS

Antikaon production from heavy ion collisions at energies available from the Alternating Gradient Synchrotron (AGS) at the Brookhaven National Laboratory is studied in a relativistic transport (ART) model. We include contributions from the baryon-baryon, meson-baryon, and meson-meson interactions. The final-state interaction of antikaons via both absorption and elastic scattering by nucleons and pions are also considered. To compare with presently available or future experimental data, we have calculated the antikaon rapidity and transverse momentum distributions as well as its collective flow. Medium effects on these observables due to mean field potentials have also been investigated. It is found that the ratio of antikaon transverse momentum spectrum to that of kaon and their transverse flow are most sensitive to the in-medium properties of kaons and antikaons.Comment: 19 pages, 13 figure

GRS Results for the Burnup Pin-cell Benchmark Propagation of Cross-Section, Fission Yields and Decay Data Uncertainties

GRS Results for the Burnup Pin-cell Benchmark Propagation of Cross-Section, Fission Yields and Decay Data Uncertaintie

Antikaon production in nucleon-nucleon reactions near threshold

The antikaon production cross section from nucleon-nucleon reactions near threshold is studied in a meson exchange model. We include both pion and kaon exchange, but neglect the interference between the amplitudes. In case of pion exchange the antikaon production cross section can be expressed in terms of the antikaon production cross section from a pion-nucleon interaction, which we take from the experimental data if available. Otherwise, a $K^*$-resonance exchange model is introduced to relate the different reaction cross sections. In case of kaon exchange the antikaon production cross section is related to the elastic $KN$ and $\bar KN$ cross sections, which are again taken from experimental measurements. We find that the one-meson exchange model gives a satisfactory fit to the available data for the $NN\to NNK\bar K$ cross section at high energies. We compare our predictions for the cross section near threshold with an earlier empirical parameterization and that from phase space models.Comment: 16 pages, LaTeX, 5 postscript figures included, submitted to Z. Phys.

Kaon versus Antikaon Production at SIS Energies

We analyse the production and propagation of kaons and antikaons in Ni + Ni reactions from 0.8--1.85 GeV/u within a coupled channel transport approach including the channels $BB \to K^+YN, \pi B\to K^+Y, BB \to NN K \bar{K}, \pi B\to N K\bar{K}, K^+B\to K^+B, \bar{K} B\to \bar{K}B, Y N\to \bar{K} NN, \pi \pi\to K \bar{K}$ as well as $\pi Y\to \bar{K}N$ and $\bar{K} N\to \pi Y$ for the antikaon absorption. Whereas the experimental $K^+$ spectra can be reproduced without introducing any selfenergies for the mesons in Ni + Ni collisions from 0.8 to 1.8 GeV/u, the $K^-$ yield is underestimated by a factor of 5--7 at 1.66 and 1.85 GeV/u. However, introducing density dependent antikaon masses as proposed by Kaplan and Nelson, the antikaon spectra can be reasonably well described.Comment: 16 pages, LaTeX, plus 12 postscript figures, submitted to Nucl. Phys.

In-medium Production of Kaons at the Mean-Field Level

The in-medium mass and energy of kaons and antikaons are studied within the Relativistic Mean Field approach and compared with predictions from chiral models by taking care of kaon-nucleon scattering data. Implications for the subthreshold production of kaons and antikaons in heavy-ion collisions are discussed. We find only small corrections due to in-medium effects on the mean-field level for the relevant production processes for kaons. The production of kaons is even less favourable at high density due to repulsive vector interactions. We conclude that one has to go beyond mean-field approaches and take fluctuations and secondary production processes into account to explain the recently measured enhancement of kaon production at subthreshold energies. The situation is different for antikaons where in-medium effects strongly enhances their production rates. We also see strong in-medium modifications of the annihilation processes of antikaons and Lambda's which might be visible in flow measurements. At high density, we predict that the threshold energy for antikaon and Lambda production and annihilation become equal leading to similar numbers of antikaons and Lambda's in the dense zone of a relativistic heavy ion collision.Comment: 32 pages, 5 Postscript figures, uses Revtex and epsf.st