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    Exact formulas for random growth with half-flat initial data

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    We obtain exact formulas for moments and generating functions of the height function of the asymmetric simple exclusion process at one spatial point, starting from special initial data in which every positive even site is initially occupied. These complement earlier formulas of E. Lee [J. Stat. Phys. 140 (2010) 635-647] but, unlike those formulas, ours are suitable in principle for asymptotics. We also explain how our formulas are related to divergent series formulas for half-flat KPZ of Le Doussal and Calabrese [J. Stat. Mech. 2012 (2012) P06001], which we also recover using the methods of this paper. These generating functions are given as a series without any apparent Fredholm determinant or Pfaffian structure. In the long time limit, formal asymptotics show that the fluctuations are given by the Airy21_{2\to1} marginals.Comment: Published at http://dx.doi.org/10.1214/15-AAP1099 in the Annals of Applied Probability (http://www.imstat.org/aap/) by the Institute of Mathematical Statistics (http://www.imstat.org

    Kammmolch - Monitoring - Krefeld : Populationsökologie einer europaweit bedeutsamen Population des Kammmolches (<em>Triturus cristatus</em>) unter besonderer Berücksichtigung naturschutzrelevanter Fragestellungen

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    Im Rahmen des, sich über drei Untersuchungsjahre erstreckenden Forschungs- und Naturschutzprojektes „Kammmolch – Monitoring – Krefeld“, wurde die Dynamik benachbarter Populationen des Kammmolches (Triturus cristatus), sowie die mögliche Besiedelung neuer Gewässer dokumentiert und analysiert. Von besonderer Bedeutung waren hier die ungewöhnlich hohe Anzahl der im Jahr 2001 abgefangenen Amphibien und vor allem die Größe der nachgewiesenen Kammmolchpopulation mit ca. 4.500 erwachsenen Individuen. Diese Amphibienart genießt in Deutschland den höchsten Schutzstatus. Die Tatsachen, die bisher über diese Art bekannt sind, sprechen dafür, dass der Greiffenhorstpark im Krefelder Stadtteil Linn zu diesem Zeitpunkt eine der größten Populationen dieser bedrohten Art im gesamten Verbreitungsgebiet beherbergt. Von Anfang 2001 bis Anfang 2002 wurden, im Zuge der EUROGA 2002, umfassende Baumaßnahmen an diesem Gewässer durchgeführt und die oben genannte Zahl an Kammmolchenahe gelegene Gewässer umgesiedelt. Das übergeordnete Ziel des Projektes lag im Erreichen eines guten Erhaltungszustandes sowie in der Stabilisierung der Amphibienpopulation mit Schwerpunktsetzung auf die hier vorkommende, europaweit bedeutsame Population des Kammmolches. Um diese Ziele zu erreichen wurden insgesamt 30 verschiedene Gewässer mit, speziell für dieses Projekt konzipierten, Unterwassertrichterfallen untersucht. Zum Einsatz kamen verschiedene weitere populationsökologische sowie populationsgenetische Untersuchungsmethoden. Abschließend ist zu konstatieren, dass der Erhaltungszustand des Kammmolches im Untersuchungsgebiet als kritisch zu bewerten ist. Gleich an zwei Stellen im Untersuchungsgebiet sind die Populationen extrem eingebrochen. Im Greiffenhorstpark haben sich die Umbaumaßnahmen katastrophal für die Kammmolche ausgewirkt, so dass die Population um mehrere tausend Tiere zurückgegangen ist. Auf dem Gelände der SWK Aqua GmbH hatte die Verfüllung zweier Anreicherungsbecken ähnlich drastische Auswirkungen, welche die Restpopulation nachhaltig geschädigt haben. Zudem haben Verluste von Gewässern und Fischbesatz zu einer stärkeren Isolation der verbleibenden Populationen geführt. Um eine weitere Verschlechterung der Situation zu verhindern, ist die Anlage weiterer Gewässer sowie Pflegemaßnahmen an den meisten der übrigen Gewässer erforderlich. Bei beiden Populationen konnte ein signifikanter genetischer Bottleneck nachgewiesen werden. Dies ist als besonders kritisch zu anzusehen, da Populationen, die durch solch einen Bottleneck gegangen sind, eine deutlich geringere Überlebenschance in der Zukunft haben werden

    PITX1, a specificity determinant in the HIF-1α-mediated transcriptional response to hypoxia

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    Hypoxia is an important developmental cue for multicellular organisms but it is also a contributing factor for several human pathologies, such as stroke, cardiovascular diseases and cancer. In cells, hypoxia activates a major transcriptional program coordinated by the Hypoxia Inducible Factor (HIF) family. HIF can activate more than one hundred targets but not all of them are activated at the same time, and there is considerable cell type variability. In this report we identified the paired-like homeodomain pituitary transcription factor (PITX1), as a transcription factor that helps promote specificity in HIF-1α dependent target gene activation. Mechanistically, PITX1 associates with HIF-1β and it is important for the induction of certain HIF-1 dependent genes but not all. In particular, PITX1 controls the HIF-1α-dependent expression of the histone demethylases; JMJD2B, JMJD2A, JMJD2C and JMJD1B. Functionally, PITX1 is required for the survival and proliferation responses in hypoxia, as PITX1 depleted cells have higher levels of apoptotic markers and reduced proliferation. Overall, our study identified PITX1 as a key specificity factor in HIF-1α dependent responses, suggesting PITX1 as a protein to target in hypoxic cancers

    Analysis of endothelial-to-haematopoietic transition at the single cell level identifies cell cycle regulation as a driver of differentiation

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    Funder: INTENS EU fp8 consortiumFunder: ERC advanced grant New-CholAbstract: Background: Haematopoietic stem cells (HSCs) first arise during development in the aorta-gonad-mesonephros (AGM) region of the embryo from a population of haemogenic endothelial cells which undergo endothelial-to-haematopoietic transition (EHT). Despite the progress achieved in recent years, the molecular mechanisms driving EHT are still poorly understood, especially in human where the AGM region is not easily accessible. Results: In this study, we take advantage of a human pluripotent stem cell (hPSC) differentiation system and single-cell transcriptomics to recapitulate EHT in vitro and uncover mechanisms by which the haemogenic endothelium generates early haematopoietic cells. We show that most of the endothelial cells reside in a quiescent state and progress to the haematopoietic fate within a defined time window, within which they need to re-enter into the cell cycle. If cell cycle is blocked, haemogenic endothelial cells lose their EHT potential and adopt a non-haemogenic identity. Furthermore, we demonstrate that CDK4/6 and CDK1 play a key role not only in the transition but also in allowing haematopoietic progenitors to establish their full differentiation potential. Conclusion: We propose a direct link between the molecular machineries that control cell cycle progression and EHT

    The SMAD2/3 interactome reveals that TGFβ controls m6A mRNA methylation in pluripotency.

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    The TGFβ pathway has essential roles in embryonic development, organ homeostasis, tissue repair and disease. These diverse effects are mediated through the intracellular effectors SMAD2 and SMAD3 (hereafter SMAD2/3), whose canonical function is to control the activity of target genes by interacting with transcriptional regulators. Therefore, a complete description of the factors that interact with SMAD2/3 in a given cell type would have broad implications for many areas of cell biology. Here we describe the interactome of SMAD2/3 in human pluripotent stem cells. This analysis reveals that SMAD2/3 is involved in multiple molecular processes in addition to its role in transcription. In particular, we identify a functional interaction with the METTL3-METTL14-WTAP complex, which mediates the conversion of adenosine to N6-methyladenosine (m6A) on RNA. We show that SMAD2/3 promotes binding of the m6A methyltransferase complex to a subset of transcripts involved in early cell fate decisions. This mechanism destabilizes specific SMAD2/3 transcriptional targets, including the pluripotency factor gene NANOG, priming them for rapid downregulation upon differentiation to enable timely exit from pluripotency. Collectively, these findings reveal the mechanism by which extracellular signalling can induce rapid cellular responses through regulation of the epitranscriptome. These aspects of TGFβ signalling could have far-reaching implications in many other cell types and in diseases such as cancer.We thank Cambridge Genomic Services for help in next generation sequencing. The work was 203 supported by the European Research Council starting grant “Relieve IMDs” (L.V., S.B., A.B., 204 P.M.); the Cambridge University Hospitals National Institute for Health Research Biomedical 205 Research Center (L.V., J.K., A.S.L.); the Wellcome Trust PhD program (A.O., L.Y.); a British 206 Heart Foundation PhD studentship (FS/11/77/39327 to A.B.); a Grant-in-Aid for JSPS Fellows 207 (16J08005 to S.N.); and a core support grant from the Wellcome Trust and Medical Research 208 Council to the Wellcome Trust – Medical Research Council Cambridge Stem Cell Institute
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