Last but not least- Late cell division proteins in Caulobacter crescentus

Bakterien weisen eine hohe morphologische Vielfalt auf und existieren als Kugeln, Stäbchen und Spiralen, die wiederum sehr variabel in ihrer Größe sind. Ebenso vielfältig ist die bakterielle Zellhülle, die sich im Laufe der Zeit durch evolutionäre Selektion an verschiedenste Umwelteinflüsse angepasst hat. Dabei kann sich die Zellwand in ihrer Zusammensetzung und Dicke, dem Typ und der Anzahl der Lipide, sowie auch dem Fehlen oder Vorhandensein einer äußeren Membran unterscheiden. Trotz dieser Vielfalt ist Zellteilung ein entscheidender Prozess, um Nachkommen zu erzeugen, den alle Bakterien gemeinsam haben und der sich generell im Ablauf ähnelt und folgende Schritte umfasst: Festlegung der Zellteilungsebene, Aufbau eines Zellteilungsapparates, bestehend aus einer Vielzahl von Proteinen (Divisom), und letztendlich Einschnürung aller Membranen durch die Bildung eines Septums, die durch den Umbau von Peptidoglykan an der Zellteilungsebene bewerkstelligt wird. Dies führt letztendlich zur Zellkompartimentierung und Freisetzung der Tochterzelle. Während der Zellteilung stellt der Umbau des Peptidoglykans die treibende Kraft zur Einschnürung der Zellhülle dar. Daher haben sich eine Reihe von Studien in den letzten Jahrzehnten auf Proteine konzentriert, die an diesem Prozess beteiligt sind. Allerdings ist die Forschungsarbeit hauptsächlich auf den Modelorganismus Escherichia coli beschränkt, sodass tiefere Erkenntnisse in anderen Modelorganismen wie dem Alphaproteobakterium Caulobacter crescentus fehlen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher die funktionelle Dynamik von bifunktionellen Penicillinbindeproteinen (bPBPs) in C. crescentus untersucht und der Fokus auf ihre Rolle während der Zellteilung gelegt. Die Ergebnisse zeigen, dass zwei der fünf bPBPs, PbpX und PbpY, spezifisch an der Peptidoglykansynthese in der Zellteilungsebene mitwirken. Außerdem zeigen die Studien, dass ihre Rekrutierung zur Zellteilungsebene vom späten und essentiellen Zellteilungsprotein FtsN abhängig ist. Dieses Ergebnis stimmt mit der Beobachtung überein, dass PbpX und PbpY erst spät zur Zellteilungsebene rekrutiert werden. Ferner interagieren beide Proteine mit FtsL und der putativen Peptidoglykanhydrolase DipM und sind daher wahrscheinlich Teil eines Multienzymkomplexes, der den Umbau von Peptidoglykan bewirkt. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass im Prinzip jedes bPBP, außer PbpZ, die Aufgaben der anderen übernehmen kann, was bedeutet dass, alle von ihnen ihre Fähigkeit, mit dem Divisom zu interagieren, beibehalten haben. Jedoch wirkt wahrscheinlich jedes bPBP vorzugsweise an spezifischen biosynthetischen Prozessen mit und trägt im Falle von intra- oder extrazellulärem Stress zu einer robusteren Peptidoglykansynthese bei. Neben der Einschnürung der Zellhülle müssen Bakterien ebenso sicherstellen, dass die replizierten Schwesterchromosomen an die Tochterzelle weitergegeben werden. Für diese Aufgabe benötigen Zellen eine streng kontrollierte räumliche und zeitliche Regulation von DNS-Replikation und Chromosomensegregation, um zu gewährleisten, dass die Zellteilungsebene frei von DNS ist. Daher muss die Zellteilung und folglich der Umbau des Peptidoglykan zeitlich flexibel und in enger Kopplung mit der Chromosomendynamik erfolgen. Jedoch sind solche Kontrollmechanismen selbst in den meisten Modellorganismen noch weitestgehend unerforscht. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass ein neuartiges Zellteilungsprotein, CedC, spät zur Zellteilungsebene rekrutiert wird und möglicherweise die Zellteilung zeitlich in Bezug zum Status von DNS in der Zellteilungsebene reguliert. Es wird vermutet, dass CedC einen Kontrollpunkt darstellen könnte der Chromosomendimere in der Zellteilungsebene durch direkte oder indirekte Interaktion mit der Tyrosinrekombinase XerC erkennt und im Zuge dessen die Peptidoglykansynthese mit Hilfe von FtsA verlangsamt. Dadurch würden die Zellen mehr Zeit gewinnen um die Chromosomendimere aufzulösen, was zu einer erfolgreichen Aufteilung der Schwesterchromosomen und somit zur Teilung führt

Synthesis and Crystal Structure of the Strontium Beryllate Sr3Be2O5

Beryllates show an interesting and diverse structural chemistry, resembling that of well‐investigated silicates. The coexistence of tetrahedral and trigonal coordination of Be by O atoms in oxoberyllates allows for an even broader variety of structural motives and implies a plurality of possible atomic ratios Be:O in ternary or higher compounds. We have now synthesized the novel strontium oxoberyllate Sr3Be2O5 via a high‐temperature high‐pressure reaction and have structurally characterized the ternary oxide by single‐crystal and powder X‐ray diffraction analysis. Sr3Be2O5, a low condensed oxoberyllate, contains unprecedented [Be2O5]6– double triangles and Sr atoms in both double‐capped trigonal‐prismatic and octahedral coordination. These motifs show striking resemblance to α‐SrBeO2 and SrO, combining their structural properties. Lattice energy (MAPLE) calculations corroborate found parallels to the known phases SrO and α‐SrBeO2

Synthesis and Luminescence Properties of Amber Emitting La7Sr[Si10N19O3] : Eu2+ and Syntheses of the Substitutional Variants RE(8-x)AE(x)[Si10N20-xO2+x] : Eu2+ with RE=La, Ce;AE=Ca, Sr, Ba;0 <= x <= 2

The oxonitridosilicate La7Sr[Si10N19O3] : Eu2+ and its substitutional variants RE(8-x)AE(x)[Si10N20-xO2+x] : Eu2+ with RE=La, Ce;AE=Ca, Sr, Ba and 0 <= x <= 2 were synthesized starting from REN, SrN/Ca3N2/Ba2N, SiO2, amorphous Si3N4 and Eu2O3 as doping agent at 1600 degrees C in a radiofrequency furnace. The crystal structure of La7Sr[Si10N19O3] was solved and refined based on single-crystal X-ray diffraction data. La7Sr[Si10N19O3] crystallizes in the orthorhombic space group Pmn2(1) (no. 31). The crystal structures of the isotypic compounds RE(8-x)AE(x)[Si10N20-xO2+x] were confirmed by Rietveld refinements based on powder X-ray diffraction data using the single-crystal data of La7Sr[Si10N19O3] as starting point. Crystal structure elucidation reveals a 3D network of vertex sharing SiN4 and SiN2(N1/2-x/4O1/2+x/4)(2) (0 <= x <= 2) tetrahedra. When excited with UV to blue light, La7Sr[Si10N19O3] : Eu2+ shows amber luminescence with lambda(em)=612 nm and fwhm=84 nm/2194 cm(-1), which makes it interesting for application in amber phosphor-converted light emitting diodes

Quantum-Enhanced Sensing Based on Time Reversal of Nonlinear Dynamics

We experimentally demonstrate a nonlinear detection scheme exploiting time-reversal dynamics that disentangles continuous variable entangled states for feasible readout. Spin-exchange dynamics of Bose-Einstein condensates is used as the nonlinear mechanism which not only generates entangled states but can also be time reversed by controlled phase imprinting. For demonstration of a quantum-enhanced measurement we construct an active atom SU(1,1) interferometer, where entangled state preparation and nonlinear readout both consist of parametric amplification. This scheme is capable of exhausting the quantum resource by detecting solely mean atom numbers. Controlled nonlinear transformations widen the spectrum of useful entangled states for applied quantum technologies.Comment: 9 pages, 3 figures, 3 pages supplementary material, 2 supplementary figure

HIP to be Square: Simplifying Nitridophosphate Synthesis in a Hot Isostatic Press

(Oxo)Nitridophosphates have recently been identified as a promising compound class for application in the field of solid‐state lighting. Especially, the latest medium‐pressure syntheses under ammonothermal conditions draw attention of the semiconductor and lighting industry on nitridophosphates. In this contribution, we introduce hot isostatic presses as a new type of medium‐pressure synthetic tool, further simplifying nitridophosphate synthesis. In a second step, phosphorus nitride was replaced as starting material by red phosphorus, enabling the synthesis of Ca2PN3 as model compound, starting only from readily available compounds. Moreover, first luminescence investigations on Eu2+‐doped samples reveal Ca2PN3:Eu2+ as a promising broad‐band red‐emitter (λem=650 nm; fwhm=1972 cm−1). Besides simple handling, the presented synthetic method offers access to large sample volumes, and the underlying reaction conditions facilitate single‐crystal growth, required for excellent optical properties

Sr3P3N7: Complementary Approach by Ammonothermal and High‐Pressure Syntheses

Nitridophosphates exhibit an intriguing structural diversity with different structural motifs, for example, chains, layers or frameworks. In this contribution the novel nitridophosphate Sr3P3N7 with unprecedented dreier double chains is presented. Crystalline powders were synthesized using the ammonothermal method, while single crystals were obtained by a high‐pressure multianvil technique. The crystal structure of Sr3P3N7 was solved and refined from single‐crystal X‐ray diffraction and confirmed by powder X‐ray methods. Sr3P3N7 crystallizes in monoclinic space group P 2/c . Energy‐dispersive X‐ray and Fourier‐transformed infrared spectroscopy were conducted to confirm the chemical composition, as well as the absence of NHx functionality. The optical band gap was estimated to be 4.4 eV using diffuse reflectance UV/Vis spectroscopy. Upon doping with Eu2+, Sr3P3N7 shows a broad deep‐red to infrared emission (λem=681 nm, fwhm≈3402 cm−1) with an internal quantum efficiency of 42 %

Ammonothermal Synthesis of Ba2PO3N – An Oxonitridophosphate with Non‐Condensed PO3N Tetrahedra

The ortho‐oxonitridophosphate Ba2PO3N was synthesized under ammonobasic conditions (T = 1070 K, p = 120 MPa) in custom‐built high‐temperature autoclaves, starting from red phosphorus, BaO, NaN3 and KOH. Thus, single crystals of up to several hundred µm were obtained, which were used for single‐crystal X‐ray diffraction. Ba2PO3N [Pnma (no. 62), a = 7.596(2), b = 5.796(1), c = 10.212(3) Å, Z = 4] crystallizes in the β‐K2SO4 structure type with non‐condensed [PO3N]4– ions and is isotypic to its lighter homologues EA2PO3N (EA = Ca, Sr). Powder X‐ray diffraction, energy dispersive X‐ray and Fourier Transformed Infrared spectroscopy corroborate the crystal structure. The optical band gap was determined by means of diffuse reflectance UV/Vis spectroscopy to be 4.3 eV. Eu2+ doped samples show green luminescence (λem = 534 nm, fwhm = 85 nm/2961 cm–1) when irradiated with UV light (λexc = 420 nm). However, Ba2PO3N:Eu2+ shows strong thermal quenching, even at room temperature