The Repetitive Oligopeptide Sequences Modulate Cytopathic Potency but Are Not Crucial for Cellular Uptake of Clostridium difficile Toxin A

The pathogenicity of Clostridium difficile is primarily linked to secretion of the intracellular acting toxins A (TcdA) and B (TcdB) which monoglucosylate and thereby inactivate Rho GTPases of host cells. Although the molecular mode of action of TcdA and TcdB is well understood, far less is known about toxin binding and uptake. It is acknowledged that the C-terminally combined repetitive oligopeptides (CROPs) of the toxins function as receptor binding domain. The current study evaluates the role of the CROP domain with respect to functionality of TcdA and TcdB. Therefore, we generated truncated TcdA devoid of the CROPs (TcdA1–1874) and found that this mutant was still cytopathic. However, TcdA1–1874 possesses about 5 to 10-fold less potency towards 3T3 and HT29 cells compared to the full length toxin. Interestingly, CHO-C6 cells even showed almost identical susceptibility towards truncated and full length TcdA concerning Rac1 glucosylation or cell rounding, respectively. FACS and Western blot analyses elucidated these differences and revealed a correlation between CROP-binding to the cell surface and toxin potency. These findings refute the accepted opinion of solely CROP- mediated toxin internalization. Competition experiments demonstrated that presence neither of TcdA CROPs nor of full length TcdA reduced binding of truncated TcdA1–1874 to HT29 cells. We assume that toxin uptake might additionally occur through alternative receptor structures and/or other associated endocytotic pathways. The second assumption was substantiated by TER measurements showing that basolaterally applied TcdA1–1874 exhibits considerably higher cytotoxic potency than apically applied mutant or even full length TcdA, the latter being almost independent of the side of application. Thus, different routes for cellular uptake might enable the toxins to enter a broader repertoire of cell types leading to the observed multifarious pathogenesis of C. difficile

Differential ultra-wideband microwave imaging: principle application challenges

Wideband microwave imaging is of interest wherever optical opaque scenarios need to be analyzed, as these waves can penetrate biological tissues, many building materials, or industrial materials. One of the challenges of microwave imaging is the computation of the image from the measurement data because of the need to solve extensive inverse scattering problems due to the sometimes complicated wave propagation. The inversion problem simplifies if only spatially limited objects—point objects, in the simplest case—with temporally variable scattering properties are of interest. Differential imaging uses this time variance by observing the scenario under test over a certain time interval. Such problems exist in medical diagnostics, in the search for surviving earthquake victims, monitoring of the vitality of persons, detection of wood pests, control of industrial processes, and much more. This paper gives an overview of imaging methods for point-like targets and discusses the impact of target variations onto the radar data. Because the target variations are very weak in many applications, a major issue of differential imaging concerns the suppression of random effects by appropriate data processing and concepts of radar hardware. The paper introduces related methods and approaches, and some applications illustrate their performance

Zweinutzungshuhn – was ist das? Umfrage unter Landwirt*innen und Geflügelhalter*innen in Deutschland 2022

Um das seit Januar 2022 geltende Verbot des Kükentötens einzuhalten, schlägt das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft drei Alternativen vor, darunter das Ausbrüten von Zweinutzungshühnern. Neben züchterischen und wirtschaftlichen Herausforderungen, Zweinutzungstiere in der Wertschöpfungskette zu etablieren, werden das uneinheitliche Verständnis was überhaupt ein Zweinutzungshuhn ist und wie dessen Besonderheiten gegenüber Verbraucher*innen erfolgreich kommuniziert werden können, als Herausforderungen angesehen Dazulegen, was ein Zweinutzungshuhn ist bzw. welches Verständnis darüber aus Sicht von Landwirt*innen vorliegt, ist Ziel dieses Arbeitsberichts. Die deutschlandweite Online-Umfrage unter Landwirt*innen und Geflügelhalter*innen zum Verständnis und der Zukunft von Zweinutzungshühnern wurde im Herbst 2022 im Rahmen des EIP-Agri Projekts „ZweiWert“ durchgeführt. Das EIP-Projekt mit dem Titel „Aufbau von Wertschöpfungsketten für Zweinutzungshühner in Baden-Württemberg“ (ZweiWert) wird vom Ministerium für Ernährung, ländliche Räume und Verbraucherschutz Baden-Württemberg von 01/2022 bis 12/2024 gefördert. Projektpartner sind der Naturlandverband Baden-Württemberg, mehrere Fachgebiete der Universität Hohenheim und viele Partner aus der landwirtschaftlichen Erzeugung und Vermarktung

Status-Quo und Perspektiven von Zweinutzungshühnern in Baden-Württemberg: Ergebnisse eines World-Cafés im Rahmen des 1. Dialogforums des Projektes „ZweiWert“ am 2.3.2023.

Die Hintergründe für das wachsende Interesse an Zweinutzungshühnern sind vielschichtig und reichen vom Verbot der Tötung männlicher Küken aus Legelinien über Wünsche zur allgemeinen Verbesserung des Tierwohls, der Erhaltung der genetischen Biodiversität bis hin zu einer verbesserten Nachhaltigkeit der Produktion. Das Projekt "ZweiWert" hat zum Ziel, ein regionales Netzwerk von Akteur*innen zu schaffen, um die Wertschöpfungskette für Zweinutzungshühner in Baden-Württemberg zu etablieren. Im Anschluss an eine Status-Quo- und Potenzialanalyse der landwirtschaftlichen Erzeugung von Zweinutzungshühnern soll ein Netzwerk entlang der Wertschöpfungskette aufgebaut und langfristig ein Clusterstelle geschafft werden, sodass eine nachhaltige Produktion sowie eine regelmäßige Abnahme der Erzeugnisse sichergestellt werden kann. Um den Austausch zwischen den Akteur*innen zu fördern und politische Handlungsoptionen und Empfehlungen entwickeln zu können, werden im Rahmen des Projektes Dialogforen veranstaltet. Das erste Dialogforum fand im März 2023 statt und brachte Vertreter*innen aus verschiedenen Sektoren zusammen. Im Anschluss an verschiedene Fachbeiträge konnten sich die Teilnehmenden in einem World Café über verschiedene Bereiche der Wertschöpfungskette austauschen. Im Rahmen des Forums wurden insbesondere die Themen Vernetzung und wirtschaftliche Effizienz, Kooperationen, rechtliche/politische Rahmenbedingungen sowie Transparenz und Kommunikation diskutiert

Strong and Weak 3D Topological Insulators Probed by Surface Science Methods

The contributions of surface science methods to discover and improve 3D topological insulator materials are reviewed herein, illustrated with examples from the authors’ own work. In particular, it is demonstrated that spin-polarized angular-resolved photoelectron spectroscopy is instrumental to evidence the spin-helical surface Dirac cone, to tune its Dirac point energy toward the Fermi level, and to discover novel types of topological insulators such as dual ones or switchable ones in phase change materials. Moreover, procedures are introduced to spatially map potential fluctuations by scanning tunneling spectroscopy and to identify topological edge states in weak topological insulators. © 2020 The Authors. Published by WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinhei

Functional Characterization of Rare Variants in the SHOX2 Gene Identified in Sinus Node Dysfunction and Atrial Fibrillation

Sinus node dysfunction (SND) and atrial fibrillation (AF) often coexist; however, the molecular mechanisms linking both conditions remain elusive. Mutations in the homeobox-containing SHOX2 gene have been recently associated with early-onset and familial AF. Shox2 is a key regulator of sinus node development, and its deficiency leads to bradycardia, as demonstrated in animal models. To provide an extended SHOX2 gene analysis in patients with distinct arrhythmias, we investigated SHOX2 as a susceptibility gene for SND and AF by screening 98 SND patients and 450 individuals with AF. The functional relevance of the novel mutations was investigated in vivo and in vitro, together with the previously reported p.H283Q variant. A heterozygous missense mutation (p.P33R) was identified in the SND cohort and four heterozygous variants (p.G77D, p.L129=, p.L130F, p.A293=) in the AF cohort. Overexpression of the pathogenic predicted mutations in zebrafish revealed pericardial edema for p.G77D and the positive control p.H283Q, whereas the p.P33R and p.A293= variants showed no effect. In addition, a dominant-negative effect with reduced heart rates was detected for p.G77D and p.H283Q. In vitro reporter assays demonstrated for both missense variants p.P33R and p.G77D significantly impaired transactivation activity, similar to the described p.H283Q variant. Also, a reduced Bmp4 target gene expression was revealed in zebrafish hearts upon overexpression of the p.P33R mutant. This study associates additional rare variants in the SHOX2 gene implicated in the susceptibility to distinct arrhythmias and allows frequency estimations in the AF cohort (3/990). We also demonstrate for the first time a genetic link between SND and AF involving SHOX2. Moreover, our data highlight the importance of functional investigations of rare variants

RhoA Regulates Peroxisome Association to Microtubules and the Actin Cytoskeleton

Peer reviewe