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Pseudomonas aeruginosa ttcA encoding tRNA-thiolating protein requires an iron-sulfur cluster to participate in hydrogen peroxide-mediated stress protection and pathogenicity
Authors: Romsang Adisak , Duang-nkern Jintana , Khemsom Khwannarin , Wongsaroj Lampet , Saninjuk Kritsakorn , Fuangthong Mayuree , Vattanaviboon Paiboon , Mongkolsuk Skorn 
Published: August 2018

AbstractDuring the translation process, transfer RNA (tRNA) carries amino acids to ribosomes for protein synthesis. Each codon of mRNA is recognized by a specific tRNA, and enzyme-catalysed modifications to tRNA regulate translation. TtcA is a unique tRNA-thiolating enzyme that requires an iron-sulfur ([Fe-S]) cluster to catalyse thiolation of tRNA. In this study, the physiological functions of a putative ttcA in Pseudomonas aeruginosa, an opportunistic human pathogen that causes serious problems in hospitals, were characterized. A P. aeruginosa ttcA-deleted mutant was constructed, and mutant cells were rendered hypersensitive to oxidative stress, such as hydrogen peroxide (H2O2) treatment. Catalase activity was lower in the ttcA mutant, suggesting that this gene plays a role in protecting against oxidative stress. Moreover, the ttcA mutant demonstrated attenuated virulence in a Drosophila melanogaster host model. Site-directed mutagenesis analysis revealed that the conserved cysteine motifs involved in [Fe-S] cluster ligation were required for TtcA function. Furthermore, ttcA expression increased upon H2O2 exposure, implying that enzyme levels are induced under stress conditions. Overall, the data suggest that P. aeruginosa ttcA plays a critical role in protecting against oxidative stress via catalase activity and is required for successful bacterial infection of the host.
The Readiness Potential Reflects the Reliability of Action Consequence
Authors: Wen Wen , Minohara Rin , Hamasaki Shunsuke , Maeda Takaki , An Qi , Tamura Yusuke , Yamakawa Hiroshi , Yamashita Atsushi , Asama Hajime 
Published: August 2018

AbstractHumans are capable of associating actions with their respective consequences if there is reliable contingency between them. The present study examined the link between the reliability of action consequence and the readiness potential (RP), which is a negative potential observed from about 1–2 s prior to the onset of an action with electroencephalography. In a condition of constant outcome, the participants’ voluntary action always triggered beep sounds; thus, they were able to perceive the contingency between their action and the sound. In contrast, in a condition of inconstant outcome, the participants’ actions only triggered the sound in half the trials. We found that both the early and late RPs were larger in the condition of constant compared to the condition of inconstant outcome. Our results showed that the RPs preceding the voluntary action reflected the reliability of action consequence. In other words, the action-effect contingency enhanced neural activities prior to the action.
Water makes glass elastically stiffer under high-pressure
Authors: Murakami Motohiko 
Published: August 2018

AbstractBecause of its potentially broad industrial applications, a new synthesis of elastically stiffer and stronger glass has been a long standing interest in material science. Various chemical composition and synthesis condition have so far been extensively tested to meet this requirement. Since hydration of matter, in general, significantly reduces its stiffness, it has long been believed that an anhydrous condition has to be strictly complied in synthesis processes. Here we report elastic wave velocities of hydrous SiO2 glass determined in-situ up to ultrahigh-pressures of ~180 gigapascals, revealing that the elastic wave velocities of hydrous glass unexpectedly show the rapid increase with pressure and eventually become greater than those of anhydrous glass above ~15 gigapascals. Furthermore, anomalous change in the velocity gradient at ~100 gigapascals, probably caused by the change in Si-O coordination number from 6 to 6+, was also found at ~40 gigapascals lower pressure condition than that previously reported in anhydrous silica glass, implying that water is a highly effective impurity to make SiO2 glass much denser. This experimental discovery strongly indicates that hydration combined with pressurization is highly effective to synthesize elastically stiffer glass materials, which offers a new insight into the fabrication of industrially useful novel materials.
Reliability and Repeatability of the Speech Cue Profile
Authors: Souza Pamela , Wright Richard , Gallun Frederick , Reinhart Paul 
Published: August 2018

Purpose
Researchers have long noted speech recognition variability that is not explained by the pure-tone audiogram. Previous work (Souza, Wright, Blackburn, Tatman, & Gallun, 2015) demonstrated that a small number of listeners with sensorineural hearing loss utilized different types of acoustic cues to identify speechlike stimuli, specifically the extent to which the participant relied upon spectral (or temporal) information for identification. Consistent with recent calls for data rigor and reproducibility, the primary aims of this study were to replicate the pattern of cue use in a larger cohort and to verify stability of the cue profiles over time.

Method
Cue-use profiles were measured for adults with sensorineural hearing loss using a syllable identification task consisting of synthetic speechlike stimuli in which spectral and temporal dimensions were manipulated along continua. For the first set, a static spectral shape varied from alveolar to palatal, and a temporal envelope rise time varied from affricate to fricative. For the second set, formant transitions varied from labial to alveolar and a temporal envelope rise time varied from approximant to stop. A discriminant feature analysis was used to determine to what degree spectral and temporal information contributed to stimulus identification. A subset of participants completed a 2nd visit using the same stimuli and procedures.

Results
When spectral information was static, most participants were more influenced by spectral than by temporal information. When spectral information was dynamic, participants demonstrated a balanced distribution of cue-use patterns, with nearly equal numbers of individuals influenced by spectral or temporal cues. Individual cue profile was repeatable over a period of several months.

Conclusion
In combination with previously published data, these results indicate that listeners with sensorineural hearing loss are influenced by different cues to identify speechlike sounds and that those patterns are stable over time.
Dual‐band MNG patch antenna for smart helmet
Authors: Lee H. , Yang H. , Myeong S. , Lee K. 
Published: August 2018

A novel dual‐band compact patch wireless fidelity (Wi‐Fi) antenna using μ‐negative (MNG) transmission lines (TLs) for the smart helmet is presented. In the smart helmet scenario, rescue agent is able to communicate with the other rescue agents, control centre, and drones via the helmet by Wi‐Fi dual bands. For the smart helmet communication, the antenna, which consists of two MNG‐TL loops located on the outside and inside, is devised. The dual‐band corresponds to the zeroth‐order resonance (ZOR) and second‐positive‐order resonance (SPOR) of the outer MNG‐TL. The ZOR frequency of the outer MNG‐TL is near the Wi‐Fi 2.4 GHz band, and the SPOR frequency of the outer MNG‐TL, excited by the coupling between the inner and outer MNG‐TL loops, is the Wi‐Fi 5 GHz band. The prototype of the proposed antenna has been fabricated and measured. The bandwidth of the antenna includes Wi‐Fi 2.4 and 5 GHz bands with high radiation efficiencies of >49% and a compact size of 27.6 mm × 27.6 mm × 1.27 mm (1/4.5λ × 1/4.5λ × 1/98.4λ at the lowest operating frequency).
Effect of load models on scheduling of VVC devices in a distribution network
Authors: Satsangi Saran , Kumbhar Ganesh Balu 
Published: August 2018

Volt/VAr optimisation (VVO) is one of the important techniques used for reduction of energy consumption, energy losses, and peak demand. The proper load modelling is necessary in order to accurately schedule the volt/VAr control (VVC) devices. In the past, most of the studies have evaluated energy losses of the network by considering constant power type of loads. Some studies also have considered different types of loads such as constant power (), constant current (), and constant impedance (). However, there is no literature on the effect of load models on the scheduling of VVC devices. The purpose of this study is to show the impact of load models on various operating parameters in VVC. In this study, the impact of different load models on the scheduling of VVC devices is analysed. Time‐series simulations are carried on the modified IEEE‐123 node unbalanced radial distribution network, where industrial, commercial, and residential loads are connected at various locations. A comparative study is performed under VVO framework to analyse energy consumption, losses, and peak power demand. The important objective of this study is to find the best settings of VVC devices with various load models while minimising apparent energy losses of the network.
Rauchen in deutschen Filmen
Authors: Hanewinkel R. 
Published: August 2018

Zusammenfassung
Ziel Untersuchung der Häufigkeit des Rauchens in Filmen, die für den Deutschen Filmpreis, die Lola, in den Jahren 2016 bis 2018 nominiert worden sind. Prüfung der Assoziation zwischen dem Rauchen in Filmen und der Altersfreigabe der Filme.
Methoden Erfasst wurde für alle 61 Filme, die 2016 bis 2018 für den Deutschen Filmpreis nominiert wurden, ob geraucht wurde. Ferner wurde die Altersfreigabe der Filme durch die „Freiwillige Selbstkontrolle der Filmwirtschaft“ (FSK) erhoben.
Ergebnisse In 53 (87 %) der 61 nominierten Filme wurde geraucht. Rauchszenen traten unabhängig von der FSK-Altersfreigabe der Filme auf (p = 0,166). In allen 16 Filmen, die ohne Altersbeschränkung von der FSK freigegeben worden sind (FSK-0), wurde geraucht.
Schlussfolgerungen In Filmen, die für den Deutschen Filmpreis nominiert wurden, wird sehr häufig geraucht. Eine Anhebung der FSK-Altersfreigabe für Filme, in denen geraucht wird, würde die Zahl der Rauchszenen, die Jugendliche sehen, verringern und eine zentrale Forderung der Weltgesundheitsorganisation umsetzen.
Triethylamine — A Versatile Organocatalyst in Organic Transformations: A Decade Update
Authors: Brahmachari Goutam , Nayek Nayana , Nurjamal Khondekar , Karmakar Indrajit , Begam Sanchari 
Published: August 2018

Organocatalysts play pivotal roles in accomplishing a wide range of useful organic transformations, and organocatalytic reactions are now becoming powerful tools in the construction of simple to complex molecular scaffolds. This remarkable field is growing rapidly with new concepts and designs. During the recent past, triethylamine (or N,N-diethylethanamine), has emerged as an efficient organocatalyst in carrying out so many organic transformations, thereby producing interesting molecular frameworks. Triethylamine is relatively safe, commercially available and cheap. This review offers a decade update on the developments of triethylamine-catalyzed organic transformations reported during the period of 2008 through 2017.1	Introduction2	Organocatalytic Applications of Triethylamine in Organic Transformations2.1	Organic Transformations under Ambient Conditions2.2	Organic Transformations under Heating/Reflux Conditions3	Conclusion
Strategic Exploitation of the Wittig Reaction: Facile Synthesis of Heteroaromatics and Multifunctional Olefins
Authors: Lin Wenwei , Karanam Praneeth , Reddy Ganapuram 
Published: August 2018

In this account, our group’s efforts towards exploring new substrates as precursors for the Wittig reaction have been discussed. Several new strategies developed by our group for the generation of requisite ylides for the Wittig reaction are highlighted. The idea behind the development of some chemoselective and diversity-oriented strategies are discussed in detail in a progressive manner. These strategies encompass a wide range of substrates that are employed for the synthesis of an array of heterocycles and multifunctional olefins and present a huge scope for their application on an industrial level.1	Introduction2	Development of New Methods to Effect Intramolecular Wittig Reaction3	Development of a Catalytic Wittig Reaction4	New Synthesis of Bis-Heteroarenes5	Direct β-Acylation of 2-Arylidene-1,3-indandiones6	Doubly Chemoselective Protocol for the Diversity-Oriented Synthesis of Coumarin Derivatives7	Conclusion
Epiphyseolysis capitis femoris bei einem 23-jährigen Mann mit nicht diagnostiziertem hypogonadotropen Hypogonadismus
Authors: Goebel L. , Friesenhahn-Ochs B. , Bachelier F. , Kohn D. , Lorbach O. 
Published: August 2018

ZusammenfassungEin 23-jähriger Mann berichtete über seit zwei Monaten bestehende Schmerzen der rechten Hüfte ohne Trauma. Eine durchgeführte Röntgenuntersuchung wies eine Epiphyseolysis capitis femoris (ECF) rechts nach, sodass eine therapeutische Hüftkopfspickung rechts und eine prophylaktische Spickung links durchgeführt wurde. Bei kindlichem Habitus und gering ausgebildeten sekundären Geschlechtsmerkmalen erfolgte die Umfelddiagnostik. Das Skelettalter betrug 13,5 Jahre und die Knochendichtemessung wies eine hochgradige Osteoporose nach. Die endokrinologische Untersuchung erbrachte den Nachweis eines hypogonadotropen Hypogonadismus. Ein Mikrodadenom der Hypohyse, eine Hypoplasie des Bulbus olfactorius sowie des Sulcus olfactorius, eine Hodendysgenesie und eine hochgradige Hyposmie wurden nachgewiesen. Bei klinischem Verdacht auf ein Kallmann-Syndrom zeigte sich keine Mutation im KAL1-Gen. Eine Substitutionstherapie mit Testosteron und Cholecalciferol wurde eingeleitet. Zusammenfassend sind nur wenige Fälle über ECF bei Erwachsenen publiziert, allerdings muss auch an diese seltene Ursache von atypischen Hüftbeschwerden gedacht werden, insbesondere bei Patienten mit entsprechendem Risikoprofil.
Proximate mechanisms involved in the formation of Secondary Osteon Morphotypes
Authors: Doutré M. S. , Weaver D. J. , Skedros J. G. 
Published: August 2018

SummaryProximate mechanisms involved in forming extracellular matrix (ECM) variations within and between bones are not yet clear. Deficiencies in the collective understanding of details required to illuminate the process that forms a highly ordered ECM are exposed when considering that there is still significant debate as to the importance of cellular control in the assembly of the ECM vs. the observation of collagen fibrillar “self-assembly” (i. e., occurring devoid of cells). We examined data and opinions with respect to possible mechanisms involved in the formation of distinctly different ECM patterns of secondary osteon morphotypes (SOMs). Important considerations include: (1) stretch within the osteoid during fibrillogenesis, (2) various mechanotransduction mechanisms, and (3) whether or not the formation of regional variations in osteonal ECMs requires osteo blast alignment and/or rotation and migration. We propose that primary cilia of osteoblasts and osteocytes have an important role in their perception of variant-related (vectorial) stimuli, which is deemed essential in the genesis of distinctive and mechanically relevant ECM patterns of SOMs.
Differenzierung subchondraler Insuffizienzfrakturen von Osteonekrosen
Authors: Falkowski A. L. , Hirschmann A. 
Published: August 2018

ZusammenfassungOsteonekrosen und subchondrale Insuffizienzfrakturen beruhen auf unterschiedlichen Pathomechanismen. So ist bei der Osteonekrose die Blutversorgung des Knochens gestört, sodass auch ein multifokaler Befall auftreten kann. Bei der subchondralen Insuffizienzfraktur ist die Blutversorgung intakt, der Knochen jedoch in seiner Architektur gestört, sodass dieser normalen Belastungen nicht mehr standhalten kann. Neben der Anamnese des Patienten ist radiologisch die charakteristische Form der Demarkierungsrespektive Frakturlinie zur Gelenkfläche ein entscheidendes Diagnosekriterium. Ein Knochenmarködem liegt in beiden Entitäten vor und gilt bei der Osteonekrose als Risikofaktor eines Gelenkflächeneinbruchs. Die Quantifizierung der Knochenveränderung hilft dem zuweisenden Kollegen in der Entscheidung der Therapiewahl, da diese die Prognose beeinflusst. Eine frühzeitige Diagnostik mittels MRT ist notwendig, da konventionell radiologische Frühzeichen fehlen. Hierdurch kann eine adäquate Therapie zeitgerecht eingeleitet werden, um einen Gelenkflächeneinbruch mit sekundärer Arthrose zu verhindern.
Neue Behandlungsmethoden der osteoporotischen Wirbelkörperfrakturen
Authors: Aubry-Rozier B. , Krieg M.-A. , Lamy O. , Schizas C. , Duff J. , Theumann N. 
Published: August 2018

ZusammenfassungDie Wirbelkörperfraktur (WKF) stellt eine Herausforderung für das öffentliche Gesundheitswesen dar. Die Interventionsmethoden an der Wirbelsäule wie Vertebroplastie und Kyphoplastie sind interessante, komplementäre Beiträge zur Behandlung der frakturierenden Osteoporose. Die Erarbeitung eines Konsensus der hauptsächlich Beteiligten an diesen Techniken ist notwendig geworden. Der Vorschlag eines solchen Konsensus der verschiedenen an der Betreuung von Patienten mit WKF Beteiligten ist unumgänglich. Im Hinblick auf die bereits vorliegende Literatur halten wir die Indikation für Vertebroplastie oder Kyphoplastie bei allen Patienten mit schmerzhafter WKF aufrecht. Falls der Patient bereits vor der WKF eine Kyphose aufwies oder falls die aktuelle WKF eine wesentliche lokale Kyphose bewirkt, ist eine Kyphoplastie indiziert. Falls der Patient eine bereits ältere WKF aufweist, deren konservative Behandlung jedoch zu keiner Schmerzlinderung führte, ist eine Vertebroplastie indiziert. In jedem Fall wird eine systematische Bilanz und eine medikamentöse Therapie der Osteoporose vorgeschlagen.
Die Rolle der Wnt-Inhibitoren Sklerostin und Dickkopf-1 bei Erkrankungen des Knochens
Authors: Göbel A. , Rachner T.D. , Rauner M. , Hofbauer L.C. 
Published: August 2018

ZusammenfassungKnochen wird durch die koordinierte Aktivität von knochenresorbierenden Osteoklasten sowie von Osteoblasten, die neue Knochenmatrix produzieren, kontinuierlich umgebaut. Ein gestörtes Gleichgewicht zwischen beiden Zelltypen stellt ein Leitmotiv vieler metabolischer Knochenerkrankungen dar. Hierbei fällt dem Wnt-Signalweg eine zentrale Bedeutung zu. Dieser fördert die Osteoblastogenese und wird durch die Wnt-Antagonisten Dickkopf-1 (DKK-1) und Sklerostin feinreguliert, da sie eine hemmende Wirkung auf die Osteoblasten-differenzierung entfalten. Beide Proteine sind zellbiologisch gut charakterisiert und lassen sich auch beim Menschen mithilfe sensitiver Assays nachweisen und als Biomarker bestimmen. Sowohl DKK-1 und Sklerostin werden in aktuellen präklinischen und klinischen Studien als therapeutische Ansatzpunkte für Erkrankungen des Knochens diskutiert, bei denen es zu einem Verlust von Knochengewebe und einem erhöhten Frakturrisiko kommt.
Knochenmarködem
Authors: Wörtler K. , Schäffeler C. 
Published: August 2018

ZusammenfassungDer Begriff “Knochenmarködem” wird in der Diagnostik des Bewegungsapparates häufig verwendet. Er beschreibt typische, ätiologisch aber relativ unspezifische Signalveränderungen des Knochenmarks in der Magnetresonanztomografie (MRT), welche häufig mit Schmerzen und Krankheitsaktivität assoziiert sind. Es wird empfohlen, diesen MRTBefund als ödemähnliche Signalveränderungen zu beschreiben, da er zwar wie eine Wassereinlagerung imponiert, in histologischen Untersuchungen aber nicht mit einer reinen vermehrten Ansammlung extrazellulärer Flüssigkeit erklärbar ist. Vielmehr sind die zugrundeliegenden Pathologien vielgestaltig, und es bedarf neben der Anamnese und Klinik auch der Kenntnis spezifischer bildgebender Begleitbefunde, um die Ursache dieses pathologischen Bildes einzugrenzen. Dieser Artikel beschreibt die Darstellung des normalen Knochenmarks in der MRT, das typische Erscheinungsbild ödemähnlicher Veränderungen des Knochenmarks und seine Abgrenzung gegenüber zellulären Infiltraten. Verschiedene Konzepte der Entstehung ödemähnlicher Signalveränderungen des Knochenmarks werden diskutiert und anhand von Bildbeispielen illustriert.
Capture the fracture by SMS
Authors: Freystaetter G. , Platz A. , Meier C. , Mellinghoff H.-U. , Theiler R. 
Published: August 2018

SummaryIn this observational study a SMS reminder system was tested to improve patient adher- ence to osteoporosis drug therapy. 399 of 1323 osteoporosis fracture patients could be documented. 66 % of patients who received a SMS recommendation arranged an ap- pointment with their primary care physician. A large proportion of the physicians followed these recommendations. As more elderly patients declined to participate, the SMS tool seems to be useful in younger seniors (< 70 years).
Zu viel oder zu wenig Phosphat – relevante Risikofaktoren für Osteoporose?
Authors: Ringe J. D. 
Published: August 2018

ZusammenfassungBei Störungen des Phosphatstoffwechsels sind die extremen Normabweichungen der Serumspiegel klinisch meist einfach zu werten. Eine signifikante, persistierende Hypokalzämie, z. B. bei renal-tubulärem Phosphatverlust, führt eindeutig zur Osteomalazie. Die chronische Hyperphosphatämie, z. B. bei dialysepflichtiger Niereninsuffizienz, bedeutet ein hohes Risiko extraossärer Kalzifikationen. Eine stark gesteigerte orale Phosphatzufuhr hat bei wachsenden Ratten negative Effekte auf den Kalzium- und Knochenstoffwechsel und führt zu deutlicher Reduktion der Knochenfestigkeit. Eine nutritiv bedingte Hyperphosphatämie kommt jedoch beim Erwachsenen mit normaler Nierenfunktion praktisch nicht vor, da die renale Phosphateliminations-Kapazität der Nieren sehr hoch ist. Auch ein alimentär bedingt höhergradiger Phosphatmangel ist bei gesunden Erwachsenen bei der üblichen eher phosphatreichen Ernährung selten. Allenfalls bei 5–15 % der älteren Bevölkerung können niedrig normale oder leicht verminderte Serum-Phosphatspiegel gefunden werden. Solange die Serum-Phosphatspiegel über1 mmol/l (= 3,1 mg/dl) liegen, ist im Milieu des Knochengewebes eine ausreichend hohe Konzentration diese Anions für die Mineralisation vorhanden, d. h. eine Mineralisationsstärung tritt noch nicht auf. Wichtig und bislang noch nicht genügend gewürdigt sind jedoch Untersuchungen, die darauf hinweisen, dass die gut gemeinte routinemäßige, langzeitige Substitution mit nichtphosphathaltigen Kalziumsalzen bei älteren Osteoporosepatienten durchaus zu einer relevanten Phosphatinsuffizienz führen kann. Daraus wurde die Empfehlung abgeleitet, älteren Osteoporosepatienten zumindestens einen Teil ihrer Kalziumsupplemente in Form von Kalziumphosphat zu verordnen. Diese Sicht wird durch eine aktuelle Meta-Analyse gestützt. Weitere klinische Forschung bezüglich der Interaktionen von Kalzium und Phosphat in der Ernährung erscheinen jedoch dringend nötig. Möglicherweise ist die viel zitierte Gefahr einer reduzierten Kalziumaufnahme aus dem Darm durch phosphatreiche Kost klinisch weniger relevant als die wenig bekannte umgekehrte Gefahr eines Phosphatmangels durch chronisch hoch dosierte, phosphatfreie Kalziumsupplemente.