bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Characterization of a second class Ie ribonucleotide reductase
Authors: John Juliane , Lundin Daniel , Branca Rui M. , Kumar Rohit , Srinivas Vivek , Lebrette Hugo , Högbom Martin 
Published: February 2025

Abstract
Class I ribonucleotide reductases (RNRs) convert ribonucleotides into deoxyribonucleotides under oxic conditions. The R2 subunit provides a radical required for catalysis conducted by the R1 subunit. In most R2s the radical is generated on a tyrosine via oxidation by an adjacent metal site. The discovery of a metal-free R2 defined the new RNR subclass Ie. In R2e, three of the otherwise strictly conserved metal-binding glutamates in the active site are substituted. Two variants have been found, VPK and QSK. To date, the VPK version has been the focus of biochemical characterization. Here we characterize a QSK variant of R2e. We analyse the organismal distribution of the two R2e versions and find dozens of organisms relying solely on the QSK RNR for deoxyribonucleotide production. We demonstrate that the R2eQSK of the human pathogen Gardnerella vaginalis (Bifidobacterium vaginale) modifies the active site-adjacent tyrosine to DOPA. The amount of modified protein is shown to be dependent on coexpression with the other proteins encoded in the RNR operon. The DOPA containing R2eQSK can support ribonucleotide reduction in vitro while the unmodified protein cannot. Finally, we determined the first structures of R2eQSK in the unmodified and DOPA states.
Phage engineering to overcome bacterial Tmn immunity in Dhillonvirus
Authors: Yamashita Wakana , Chihara Kotaro , Azam Aa Haeruman , Kondo Kohei , Ojima Shinjiro , Tamura Azumi , Imanaka Matthew , Nobrega Franklin L. , Takahashi Yoshimasa , Watashi Koichi , Tsuneda Satoshi , Kiga Kotaro 
Published: February 2025

Abstract
Bacteria possess numerous defense systems against phage infections, which limit phage infectivity and pose challenges for phage therapy. This study aimed to engineer phages capable of evading these defense systems, using the Tmn defense system as a model. We identified an anti-Tmn protein in the ΦSMS22 phage from the Dhillonvirus genus that inhibits Tmn function in Escherichia coli. Introducing this gene into the Tmn-sensitive ΦKSS9 phage enabled it to evade Tmn immunity. Additionally, we found that a single mutation in the nmad5 gene, a DNA modification enzyme in Dhillonvirus, prevented Tmn from sensing phage infection. By mutating the nmad5 gene in the Tmn-sensitive Dhillonvirus, we demonstrated that engineering phages to evade bacterial sensing mechanisms is another viable strategy. These two phage engineering approaches—introducing anti-defense genes and mutating sensing-related genes—present a promising strategy for establishing effective phage therapy by neutralizing bacterial defense systems.
Aberrant choroid plexus formation drives the development of treatment-related brain toxicity
Authors: Bender Tamara , Schickel Esther , Schielke Celine , Debus Jürgen , Grosshans David R. , Durante Marco , Schroeder Insa S. 
Published: February 2025

Abstract
Brain tumors are commonly treated with radiotherapy, but the efficacy of the treatment is limited by its toxicity to the normal tissue including post-irradiation contrast enhanced lesions often linked to necrosis. The poorly understood mechanisms behind such brain lesions were studied using cerebral organoids. Here we show that irradiation of such organoids leads to dose-dependent growth retardation and formation of liquid-filled cavities but is not correlated with necrosis. Instead, the radiation-induced changes comprise of an enhancement of cortical hem markers, altered neuroepithelial stem cell differentiation, and an increase of ZO1+/AQP1+/CLDN3+-choroid plexus (CP)-like structures accompanied by an upregulation of IGF2 mRNA, known to be expressed in CP and cerebrospinal fluid. The altered differentiation is attributed to changes in the WNT/BMP signaling pathways. We conclude that aberrant CP formation can be involved in radiation-induced brain lesions providing additional strategies for possible countermeasures.
Predicted action-effects shape action representation through pre-activation of alpha oscillations
Authors: Wang Xin , Chen Shitao , Wang Keyang , Cao Liyu 
Published: February 2025

Abstract
Actions are typically accompanied by sensory feedback (or action-effects). Action-effects, in turn, influence the action. Theoretical accounts of action control assume a pre-activation of action-effects prior to action execution. Here we show that when participants were asked to report the time of their voluntary keypress using the position of a fast-rotating clock hand, a predictable action-effect (i.e. a 250 ms delayed sound after keypress) led to a shift of visuospatial attention towards the clock hand position of action-effect onset, thus demonstrating an influence of action-effects on action representation. Importantly, the attention shift occurred about 1 second before the action execution, which was further preceded and predicted by a lateralisation of alpha oscillations in the visual cortex. Our results indicate that when the spatial location is the key feature of action-effects, the neural implementation of the action-effect pre-activation is achieved through alpha lateralisation.
Spin polarised quantised transport via one-dimensional nanowire-graphene contacts
Authors: Burrow Daniel , Toscano-Figueroa Jesus C. , Guarochico-Moreira Victor H. , Omari Khalid , Grigorieva Irina V. , Thomson Thomas , Vera-Marun Ivan J. 
Published: February 2025

Abstract
Graphene spintronics offers a promising route to achieve low power 2D electronics for next generation classical and quantum computation. As device length scales are reduced to the limit of the electron mean free path, the transport mechanism crosses over to the ballistic regime. However, ballistic transport has yet to be shown in a graphene spintronic device, a necessary step towards realising ballistic spintronics. Here, we report ballistic injection of spin polarised carriers via one-dimensional contacts between magnetic nanowires and a high mobility graphene channel. The nanowire-graphene interface defines an effective constriction that confines charge carriers over a length scale smaller than that of their mean free path. This is evidenced by the observation of quantised conductance through the contacts with no applied magnetic field and a transition into the quantum Hall regime with increasing field strength. These effects occur in the absence of any constriction in the graphene itself and occur across several devices with transmission probability in the range T = 0.08 − 0.30.
Resolving the fundamentals of the J-integral concept by multi-method in situ nanoscale stress-strain mapping
Authors: Meindlhumer Michael , Alfreider Markus , Sheshi Noel , Hohenwarter Anton , Todt Juraj , Rosenthal Martin , Burghammer Manfred , Salvati Enrico , Keckes Jozef , Kiener Daniel 
Published: February 2025

Abstract
The integrity of structural materials is oftentimes defined by their resistance against catastrophic failure through dissipative plastic processes at the crack tip, commonly quantified by the J-integral concept. However, to date the experimental stress and strain fields necessary to quantify the J-integral associated with local crack propagation in its original integral form were inaccessible. Here, we present a multi-method nanoscale strain- and stress-mapping surrounding a growing crack tip in two identical miniaturized fracture specimens made from a nanocrystalline FeCrMnNiCo high-entropy alloy. The respective samples were tested in situ in a scanning electron microscope and a synchrotron X-ray nanodiffraction setup, with detailed analyzes of loading states during elastic loading, crack tip blunting and general yielding, corroborated by a detailed elastic-plastic finite element model. This complementary in situ methodology uniquely enabled a detailed quantification of the J-integral along different integration paths from experimental nanoscale stress and strain fields. We find that conventional linear-elastic and elastic-plastic models, typically used to interpret fracture phenomena, have limited applicability at micron to nanoscale distances from propagating cracks. This for the first time unravels a limit to the path-independence of the J-integral, which has significant implications in the development and assessment of modern damage-tolerant materials and microstructures.
Heteroresistance in Enterobacter cloacae complex caused by variation in transient gene amplification events
Authors: Kupke Johannes , Brombach Julian , Fang Yuwen , Wolf Silver A. , Thrukonda Lakshmipriya , Ghazisaeedi Fereshteh , Kuropka Benno , Hanke Dennis , Semmler Torsten , Nordholt Niclas , Schreiber Frank , Tedin Karsten , Lübke-Becker Antina , Steiner Ulrich K. , Fulde Marcus 
Published: February 2025

Abstract
Heteroresistance (HR) in bacteria describes a subpopulational phenomenon of antibiotic resistant cells of a generally susceptible population. Here, we investigated the molecular mechanisms and phenotypic characteristics underlying HR to ceftazidime (CAZ) in a clinical Enterobacter cloacae complex strain (ECC). We identified a plasmid-borne gene duplication-amplification (GDA) event of a region harbouring an ampC gene encoding a β-lactamase bla
DHA-1 as the key determinant of HR. Individual colonies exhibited variations in the copy number of the genes resulting in resistance level variation which correlated with growth onset (lag times) and growth rates in the presence of CAZ. GDA copy number heterogeneity occurred within single resistant colonies, demonstrating heterogeneity of GDA on the single-cell level. The interdependence between GDA, lag time and antibiotic treatment and the strong plasticity underlying HR underlines the high risk for misdetection of antimicrobial HR and subsequent treatment failure.
An Inhomogeneously‐Loaded Diaphragm in a Microwave Rectangular Waveguide
Authors: Haddab Abdulaziz H. , Kuester Edward F. 
Published: February 2025

ABSTRACTThis paper demonstrates a method to control the resonant transmission due to Fabry–Perot and Fano resonances through a dielectric‐loaded slot in a thick conducting diaphragm embedded in a rectangular waveguide. It is shown that the location of these resonances can be controlled by introducing a gap of a different dielectric constant in the middle of the slot. The two kinds of resonances are adjusted to overlap, forming a complex behaviour with potential applications as a bandpass filter with a relatively narrow notch in the passband response. The theoretical projections are confirmed through both full‐wave numerical simulations and experimental measurements. A new fabrication approach was used to overcome the shortcomings in construction that caused some discrepancies with the theory in a previous study.
Design and control of isolated current‐fed DC–DC converters for fuel cell stacks EIS incorporating wide‐frequency‐range of perturbations
Authors: Shen Jiabin , Wang Jiacheng 
Published: February 2025

AbstractElectrochemical impedance spectroscopy (EIS) performed by power converters makes in situ diagnostics possible for fuel cell stacks (FCS) in end applications without displacing and dismantling the stack. Previously published solutions, however, fall short of adequately generating a wide frequency range of perturbations covering all internal information of an FCS. The practical challenges and limitations of achieving converter generated perturbations at various frequencies are revealed in this paper. The high‐end frequencies are constrained by the converter control bandwidth, whereas the low‐end ones may cause significant ripples on the converter output. To address these issues, this paper proposes the use of isolated current‐fed DC–DC converters for the design of an FCS power converter considering the output characteristics of the FCS operating at desired conditions and incorporating wide‐frequency‐range of EIS perturbations. Moreover, the oscillations resulting from EIS operations are tackled by properly guiding them from the load side to a primary side energy storage. A fuel‐cell‐dedicated power conditioning converter capable of presenting a wide‐range frequencies of EIS perturbations is thus achieved. A design case is presented, and its simulation and experimental results verify the effectiveness of the proposed solution.
WaveMic: Speech recognition of Chinese digit numbers from radio signals
Authors: Lan Shengchang , Yang Changhao , Liu Beijia , Chen Juwen 
Published: February 2025

AbstractIn recent years, the use of millimetre wave radio signals for speech recognition has rapidly developed. The absence of high‐frequency components resulting from the material vibration constraints of fully viewed indoor objects has undermined the recognition accuracy in this field. This paper presents a new solution to the Chinese digits speech recognition problem by reconstructing the high‐frequency harmonic and non‐harmonic components with the radio signals received by millimetre wave radar sensors. A time–frequency analysis was conducted to convert the phase variations extracted from the radar I/Q signals to spectrograms. An improved threshold strategy was used to enhance the harmonic components on the spectrogram. Subsequently, a CycleGAN‐based network was constructed to recover non‐harmonic components on the spectrograms. An evaluation experiment was performed with a 77‐GHz frequency modulated continuous wave radar sensor to use the induced vibrations of aluminium foils, glass, and anti‐static bags to recognise the speeches of standard Chinese digit numbers (0–9). The F1 score in the speech recognition experiment reached 96.6%, with a micro average accuracy exceeding 98.3%. These results show that the proposed method can improve recognition accuracy by generating finer signatures from radio signals.
VA-ECMO-assistierte Reanimation beim refraktären Herz-Kreislauf-Stillstand
Authors: Kriz Marvin , Schrage Benedikt 
Published: February 2025

Was ist neu?Eine Metaanalyse von Low et al. (2023) zeigt, dass die extrakorporale kardiopulmonale Reanimation (ECPR) gegenüber der konventionellen kardiopulmonalen Reanimation (CCPR) mit einer signifikant höheren Überlebensrate assoziiert ist. Darüber hinaus zeigten sich verbesserte neurologische Langzeitergebnisse innerhalb der ersten 90 Tage nach Verwendung der ECPR. Zudem reduziert ein höheres Zentrumsvolumen die Sterblichkeitswahrscheinlichkeit, was die Bedeutung erfahrener, spezialisierter Zentren unterstreicht.Die Metaanalyse von Low et al. (2023) zeigt, dass ECPR bei einem IHCA vorteilhaft sein kann. Im Vergleich zur CCPR wurde bei IHCA eine signifikante Reduktion der Krankenhausmortalität mit ECPR festgestellt (OR 0,42). In der aktualisierten Metaanalyse von Low et al. (2024) konnte auch für einen OHCA eine Sterblichkeitsreduktion nachgewiesen werden (OR 0,67), was die potenzielle Wirksamkeit von ECPR in beiden Szenarien unterstreicht.Eine Studie von Okada et al. (2023) verdeutlicht, dass eine schnellere Kanülierung entscheidend für den Erfolg der ECPR ist. In Japan erfolgt die Kanülierung häufig in der Notaufnahme statt im Operationssaal, was die Low-Flow-Zeit bis zum Beginn der ECPR verkürzt, das Risiko von Multi-Organversagen und Hirnschäden verringert und zu besseren Überlebenschancen führt.Der mobile Einsatz einer VA-ECMO (venoarterielle extrakorporale Membran-Oxygenierung) kann in ländlichen Regionen sinnvoll sein, wobei die richtige Auswahl der Patient*innen wichtig ist. Optimierte Algorithmen zur Vermeidung von „Post-Reperfusionsschäden“ könnten das Outcome verbessern.
Zöliakie: Neue pharmakologische Therapien
Authors: Schuppan Detlef , Neufang Sibylle , Wanger Beate 
Published: February 2025

Was ist neu?Trotz der glutenfreien Diät leiden 30–50% der diagnostizierten Betroffenen weiterhin an Beschwerden – mit Zeichen der Entzündung, u.a. wegen unvermeidbarer minimaler Gluten-Kontaminationen im Alltag.Vielversprechende therapeutische Ansätze sind zurzeit in klinischer Phase-2-Entwicklung, u.a. ein Hemmstoff der intestinalen TG2, blockierende Antikörper gegen Interleukin-15 oder Ox40-Ligand, die Verbesserung der intestinalen Barriere mittels eines Sirtuin-6-Agonisten, sowie nanopartikuläre Therapien, die über Adressierung der Milz oder Leber eine Toleranz gegenüber Gluten induzieren können.
Update zu COPD und kardiovaskulären Ereignissen
Authors: Leitner Maximilian , Blum Anna Maria , Bals Robert 
Published: February 2025

Was ist neu?COPD (chronisch-obstruktive Lungenerkrankung) ist eng mit kardiovaskulären Erkrankungen assoziiert. Koexistieren COPD und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, steigen Hospitalisierungsrate, Symptomlast, die Gefahr schwerer kardiovaskulärer Ereignisse sowie die Gesamtmortalität an.Das Risiko kardiovaskulärer Ereignisse steigt während und kurze Zeit nach einer Exazerbation an. Schwere Exazerbationen stellen das höchste Risiko bezüglich kardiovaskulärer Ereignisse dar.Die Mechanismen, die beide Krankheitskomplexe verbinden, sind komplex und schließen eine systemische Entzündung, oxidativen Stress, endotheliale Dysfunktion, autonome Dysregulation und Hypoxämie mit ein.COPD-Patienten sollen leitliniengerecht therapiert werden. In Bezug auf das kardiovaskuläre Risikoprofil gibt es keine zu bevorzugende Therapiekombination.Ein frühes Screening und die konsequente Einstellung kardiovaskulärer Risikofaktoren sind von zentraler Bedeutung. Die leitliniengerechte Behandlung der COPD hat einen positiven Effekt auf kardiovaskuläre Endpunkte. Auch die Behandlung von kardiovaskulären Erkrankungen mit Statinen, Betablockern und ggf. SGLT-2-Hemmern kann positive Auswirkungen auf den Verlauf einer COPD haben. Akute Exazerbationen einer COPD (AEOPD) sind während der Erkrankung und danach mit einem deutlich erhöhten kardiovaskulären Risiko assoziiert, sodass die davon betroffenen Patienten diesbezüglich evaluiert werden sollten.
Protein-Energie-Malnutrition im Alter
Authors: Wirth Rainer , Pourhassan Maryam , Volkert Dorothee 
Published: February 2025

Was ist neu?Appetitverlust und die damit verbundene Reduktion der Nahrungsaufnahme ist Teil eines typischen Reaktionsmusters, das bei vielen akuten und chronischen Erkrankungen aktiviert wird. Während dieses als „sickness behaviour“ beschriebene Verhaltensmuster wahrscheinlich früher einen evolutionären Vorteil für die Spezies darstellte, stehen in unserer alternden Gesellschaft heute eher die gesundheitlichen Kollateralschäden der daraus entstehenden Malnutrition im Vordergrund.Vor wenigen Jahren hat sich die „Global Leadership Initiative on Malnutrition“ (GLIM) auf weltweit einheitliche Diagnosekriterien für die Protein-Energie-Malnutrition geeinigt, die inzwischen zunehmend Anwendung in Klinik und Forschung finden.Neben dem o.g. Verhaltensmuster, das wesentlich durch Inflammation getriggert wird, können zahlreiche andere Faktoren zur Malnutrition beitragen. Bezogen auf ältere Menschen reicht das Spektrum vom Malignom bis zum Versorgungsdefizit bei funktionell beeinträchtigten Menschen. Häufig spielen mehrere Faktoren eine Rolle. Die zahlreichen Faktoren, die potenziell beteiligt sein können, wurden im sog. DoMAP-Modell zusammengefasst.Malnutrition hat vielfältige Folgen, da alle Organsysteme für eine adäquate Funktion und Struktur ausreichend Nährstoffe und Energie benötigen. Insbesondere die Muskulatur und das Immunsystem werden durch eine unzureichende Energie- und Proteinaufnahme stark beeinträchtigt, weshalb Muskelatrophie und Sarkopenie, Infektanfälligkeit und Wundheilungsstörungen zu den wichtigsten Folgen der Malnutrition gehören.Die günstigen Effekte einer adäquaten Ernährungstherapie wurden in Metaanalysen und evidenzbasierten Leitlinien zusammengefasst. Trotzdem ist die adäquate Therapie der krankheitsbedingten Malnutrition in unserem Gesundheitssystem leider eher die Ausnahme. Spätestens die sog. EFFORT-Studie hat als große randomisierte kontrollierte Studie eindrucksvoll zeigen können, wie effektiv ein strukturiertes und individualisiertes Ernährungsmanagement für mangelernährte Krankenhaus-Patienten ist.Der individuelle Therapieerfolg sollte durch ein regelmäßiges Monitoring der Nahrungsaufnahme und des Körpergewichts erfolgen. Patienten mit ausgeprägter Malnutrition benötigen nach Beginn der Ernährungstherapie zusätzlich ein Elektrolyt-Monitoring, um die Entwicklung eines Refeeding-Syndroms nicht zu übersehen.
Lymphödem
Authors: Mühlberg Katja Sibylle 
Published: February 2025

Was ist neu?Der Verzicht auf Kompression in der Therapie chronischer Extremitäten-Lymphödeme steigert das Risiko erysipelbedingter Komplikationen und führt zu einer hohen gesundheitsökonomischen Belastung. Nächtliche Kompressionsverfahren zeigen Vorteile und eine hohe Therapieadhärenz.Aufgehoben wurde die Empfehlung, bei Erysipel auf Kompression zu verzichten. Im Gegenteil, Kompression ist explizit erwünscht.Lymphödembetroffene Extremitäten zeigen im Vergleich zu nicht betroffenen Extremitäten eine starke Assoziation zu malignen Hauttumoren.Mittels ICG-Lymphografie wurden 4 verschiedene anatomische Lymphbahnregionen am Bein differenziert, deren funktioneller Ausfall je nach betroffenem Bündel mit dem Schweregrad des Lymphödems korreliert.Dem vaskularisierten Lymphknotentransfer wurde bezüglich Volumenreduktion, Funktionalität und Lebensqualität hinreichend Evidenz bescheinigt.Je höher der BMI, umso höher das Risiko für Lymphödeme.Metaanalysen belegen den Nutzen eines aktiven Lebensstils mit Bewegung und sportlichen Aktivitäten, in Einheit mit umfassender Patientenedukation. Tragbare apparative Kompressionssysteme sind eine vielversprechende Alternative zu bisherigen pneumatischen Kompressionsapparaten.Das St.-George’s-Klassifikationssystem zeigt erstmals umfassend Zusammenhänge zwischen primären Lymphödemen und systemischen bzw. syndromalen Erkrankungen sowie vaskulären Malformationen. Als „Work-in-progress“-Algorithmus ist es eine wertvolle Hilfe zur Diagnosesicherung und um therapeutische Ansätze zu finden. Klassifikationen, die sich an der zeitlichen Manifestierung primärer Lymphödeme orientieren, wurden verlassen.