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G-protein coupled receptors (GPCRs) are the key players in signal perception and transduction and one of the currently most important class of drug targets. An example of high pharmacological relevance is the human endothelin (ET) system comprising two rhodopsin-like GPCRs, the endothelin A (ETA) and the endothelin B (ETB) receptor. Both receptors are major modulators in cardiovascular regulation and show striking diversities in biological responses affecting vasoconstriction and blood pressure regulation as well as many other physiological processes. Numerous disorders are associated with ET dysfunction and ET antagonism is considered an efficient treatment of diseases like heart failure, hypertension, diabetes, artherosclerosis and even cancer. This study exemplifies strategies and approaches for the preparative scale synthesis of GPCRs in individual cell-free (CF) systems based on E. coli, a newly emerging and promising technique for the production of even very difficult membrane proteins. The preparation of high quality samples in sufficient amounts is still a major bottleneck for the structural determination of the ET receptors. Heterologous overexpression has been a challenge now for decades but extensive studies with conventional cell-based systems had only limited success. A central milestone of this study was the development of efficient preparative scale expression protocols of the ETA receptor in qualities sufficient for structural analysis by using individual CF systems. Newly designed optimization strategies, the implementation of a variety of CF expression modes and the development of specific quality control assays finally resulted in the production of several milligrams of ETA receptor per one millilitre of reaction mixture. The versatility of CF expression was extensively used to modulate GPCR sample quality by modification of the solubilization environment with detergents and lipids in a variety of combinations at different stages of the production process. Downstream processing procedures of CF synthesized GPCRs were systematically optimized and sample properties were analysed with respect to homogeneity, protein stability and receptor ligand binding competence. Evaluation was accomplished by an array of complementary and specifically modified techniques. Depending on its hydrophobic environment, CF production of the ETA receptor resulted in non-aggregated, monodisperse forms with sufficient long-term stability and high degrees of secondary structure thermostability. The obtained results document the CF production of the ETA receptor in two different modes as an example of a class A GPCR in ligand-binding competent and non-aggregated form in quantities sufficient for structural approaches. The presented strategy could serve as basic guideline for the production of related receptors in similar systems.
In Hugo von Hofmannsthals ‚Bewegungs-Texten’ wird das Schweigen zu einem beredten Gestus von (bewegten) Körpern und Bildern. Schweigen nicht als Leerstelle, als Negativ des Sprechens, sondern als sein Urgrund generiert Bedeutungen und dringt durch die Weise, wie es jene vermittelt, auf eine Modifikation der Wahrnehmung. Bewegung wird dabei gleichermaßen zum Konzept der Darstellungsabsicht, die eine Transgression des Textuellen anstrebt, wie zur Metapher der Umstrukturierung von Wahrnehmung und Erfahrung des Menschen in der Moderne. Um die ‚stummen’ Künste wie Pantomime, Tanz und Film in den (Be)Griff zu bekommen, stellt Hofmannsthal - ausgehend von der eigenen Beobachter-Erfahrung - den Zuschauer des Schauspiels in den Mittelpunkt seiner Texte. Stets ist in den Szenarien der medienreflexive Blick des Autors auf Bühne, Leinwand und Zuschauer präsent und wird dabei begleitet von Überlegungen zur spezifischen Medialität von Sprache, Musik und Bild. So bedenken beispielsweise auch zahlreiche Texte Hofmannsthals aus der Sammlung der Erfundenen Gespräche und Briefe, die den Zusammenhang von Wahrnehmung, Körper und Sprache thematisieren, den (beweglichen) Standpunkt des Beobachters als eigentlichen Prüfstein des Medialen. Auf diese Weise wird nicht nur erkennbar, wie Medien je unterschiedlich die Wahrnehmungsweisen des Menschen formen, sondern auch wie sie Selbst- und Weltverhältnisse herstellen, indem sie versuchen Absenz in Präsenz zu überführen. Dementsprechend weit gefasst ist Hofmannsthals Medienbegriff. Ihr grundsätzlich symbolischer Charakter verbindet die einzelnen Medien miteinander. Das Interesse des Dichters, der erkennt, dass er niemals „aus seinem Beruf, Worte zu machen, herausgehen“ können wird, konzentriert sich auf die Interdependenzen und die Austauschverhältnisse verschiedener symbolischer Formen, die nichtsdestotrotz nach je eigenen Gesetzmäßigkeiten funktionieren und diesen auch gerecht werden müssen, um ‚das Leben transponieren’ zu können. In den Szenarien für Pantomime, Tanz und Film spürt Hofmannsthal diesen Funktionsweisen nach. Er erkundet den Zusammenhang von Literatur, Musik und Tanz, entdeckt das Wissen des Körpers, dessen Erinnerungsfähigkeit derjenigen der klassischen Memorialtechnik der Schrift gegenübergestellt wird. Er thematisiert über den tanzenden Körper den Konnex von Mimesis und Identität, von Imagination und Wirklichkeit, Projektion und Abbild. Zudem wird der tanzende Körper als Inbegriff des Anderen, Fremden, (Weiblichen) vorgeführt und darüber sein fragwürdiger Status als ‚Natur’ problematisiert. Die vermeintlichen Antagonismen von Natur und Kultur, Leib und Seele, Sprache und Körper, Individuum und Gesellschaft sowie Freiheit und Determiniertheit geraten in Vermittlung und können dergestalt begreiflich machen, wie komplex verschiedene mediale Verfahren der Verkörperung, Einschreibung und Verbildlichung strukturiert und miteinander verzahnt sind. So können mystische Visionen auf der Bühne als filmische Bilderflucht inszeniert, die Schaulust im Kino zum Wahrnehmungsdispositiv einer Pantomime oder der Akt des Schreibens im Film mit dessen Performativiät und der Prozessualität der filmischen Bilderfolge in Beziehung gesetzt werden.
Drought stress is one of the major abiotic factors diminishing crop productivity world wide. In the course of climate change, regions which already experience dry seasons nowadays will suffer from elongated drought periods and water shortage. These climatic changes will not only have an impact on the regional flora and fauna but also on the people inhabiting these areas. It is therefore of great importance to understand the reactions of plants to drought stress to help breeding and biotechnological approaches for the benefit of new robust cereal cultures growing under low water regimes. In this dissertation four grasses of the genus Panicum, P. bisulcatum (C3), P. laetum, P. miliaceum and P. turgidum (all C4 NAD-ME) were subjected to drought stress. The plants diverse reactions were investigated on a physiological as well as on a molecular level to deepen the understanding of drought stress responses. Drought stress was imposed for a species-specific period until a relative leaf water content (RWC) of ~50 % was reached in each grass. Physiological measurements were conducted on leaves with a RWC of ~50 % investigating chlorophyll a fluorescence parameters with a Plant Efficiency Analyzer (PEA) and gas exchange parameters like the photosynthesis rate and stomatal conductance with a Gas Fluorescence Chamber (GFS-3000). Subsequent molecular analysis were conducted on leaf samples taken (RWC = 50 %) analysing different proteins and the transcriptome of the Panicum species. The physiological measurements revealed a higher photosynthesis rate for the C4 grasses under drought stress with no significant differences between the C4 species. Also the water use efficiency was significantly higher in the C4 species in comparison to the C3 species independent from the water regime supporting results from the literature. The chlorophyll a measurements revealed the strongest adaptation to water shortage in the C4 species P. turgidum followed by the C3 species P. bisulcatum. It has been shown before (GHANNOUM 2009) that the C4 photosynthesis apparatus is more prone to drought stress than the C3 apparatus – despite the higher water use efficiency. Results also suggested that the great adaptation of P. turgidum to drought stress arose from its ability to recover from drought stress (all JIP test parameters showed no significant differences between control and recovery samples). The additional down-regulation of PS II but not of PS I under drought stress also helped the plant to endure times of water shortage and facilitated the recovery when water was available again. Protein analyses on the content of PEPC, OEC and RubisCO (LSU and SSU) revealed no changes. Dehydrin 1 in contrast was strongly up-regulated under drought stress and Summary 108 recovery in all four Panicum species. The stable content of the OEC protein was therefore not the catalyst of rising K peaks measured by chlorophyll a fluorescence and a reduced OEC activity was supposed. Transcriptomic analyses revealed a myriad of differentially regulated tags. Due to unsequenced genomes, tags could only be partially (8 % maximum for P. turgidum) annotated to their specific genes. Diverse methods were therefore used to annotate the most highly regulated tags to their genes and their products. Special emphasis was put on the regulation of five gene products confirming the regulation schemata from the HT-SuperSAGE analyses. Interestingly one protein – the NCED1 – was down-regulated under stress conditions, in contrast to results from the literature. It is therefore of great importance to investigate longer lasting drought to understand the full range of drought stress adaptation. Future genome sequencing projects might also include the Panicum species investigated in this dissertation and important gene candidates with no hits (maybe completely new to the research community) might help breeding and biotechnology approaches to produce more drought resistant crop species.
Der im Jahr 2004 am IWR Heidelberg entwickelte Neuronen Rekonstruktions-Algorithmus NeuRA extrahiert die Oberflächenmorphologie oder ein Merkmalskelett von Neuronenzellen, die mittels konfokaler oder Zwei-Photon-Mikroskopie als Bildstapel aufgenommen wurden. Hierbei wird zunächst das Signal-zu-Rausch-Verhältnis der Rohdaten durch Anwendung des speziell entwickelten trägheitsbasierten anisotropen Diffusionsfilters verbessert, dann das Bild nach der statistischen Methode von Otsu segmentiert und anschließend das Oberflächengitter der Neuronenzellen durch den Regularisierten Marching-Tetrahedra-Algorithmus rekonstruiert oder das Merkmalskelett mit einer speziellen Thinning-Methode extrahiert. In einschlägigen Vorarbeiten wurde mit Hilfe solcher Rekonstruktionen von Neuronenzellkernen gezeigt, dass diese, entgegen der vorher üblichen Meinung, nicht notwendigerweise rund sind, sondern Einstülpungen, sogenannte Invaginationen, aufweisen können. Der Einfluss der Invaginationen auf die Ausbreitung von Calciumionen innerhalb solcher Zellkerne konnte durch entsprechende numerische Simulationen systematisch untersucht werden.
Um diese Rekonstruktionsmethode auf hochaufgelöste Mikroskopaufnahmen anwenden zu können, wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit, die in NeuRA verwendeten Verfahren auf Basis von Nvidia CUDA auf moderner Grafikhardware parallelisiert und unter dem Namen NeuRA2 optimiert und neu implementiert. Erzielte Beschleunigungen von bis zu einem Faktor 100, bei Verwendung einer Hochleistungsgrafikkarte, zeigen, dass sich die moderne Grafikarchitektur besonders für die Parallelisierung von Bildverarbeitungsoperatoren eignet. Insbesondere das Herzstück des Rekonstruktions-Algorithmus - der sehr rechenintensive trägheitsbasierte anisotrope Diffusionsfilter - wurde durch eine clusterbasierte Implementierung, welche die parallele Verwendung beliebig vieler Grafikkarten ermöglicht, immens beschleunigt.
Darüber hinaus wurde in dieser Arbeit das Konzept von NeuRA verallgemeinert, um nicht nur Neuronenzellen aus konfokalen oder Zwei-Photon-Bildstapeln rekonstruieren zu können, sondern vielmehr die Oberflächenmorphologie oder Merkmalskelette von allgemeinen Objekten aus beliebigen Bildstapeln zu extrahieren. Dabei wird das ursprüngliche Konzept von Rauschreduktion, Bildsegmentierung und Rekonstruktion beibehalten. Für die einzelnen Schritte stehen aber nun eine Vielfalt von Bildverarbeitungs- und Rekonstruktionsmethoden zur Verfügung, die abhängig von der Beschaffenheit der Daten und den Anforderungen an die Rekonstruktion, ausgewählt werden können. Die meisten dieser Verfahren wurden ebenfalls auf Basis moderner Grafikhardware parallelisiert.
Die weiterentwickelten Rekonstruktionsverfahren wurden in mehreren Anwendungen eingesetzt: Einerseits wurden Oberflächen- und Volumengitter aus konfokalen Bildstapeln und Computertomographie-Aufnahmen generiert, die für verschiedene numerische Simulationen eingesetzt wurden oder eingesetzt werden sollen. Des Weiteren wurden über zwanzig antike Keramikgefäße und Fragmente anderer antiker Keramiken rekonstruiert. Hierbei wurde jeweils die Rohdichte und bei den komplett erhaltenen Gefäßen das Füllvolumen berechnet. Es konnte gezeigt werden, dass dieses Verfahren exakter ist als die in der Archäologie üblichen Methoden zur Volumenbestimmung von Gefäßen. Außerdem zeigt sich eine Abhängigkeit der Rohdichte der rekonstruierten Objekte vom jeweils verwendeten Keramiktyp. Eine Analyse, wie genau die Krümmung von Objekten durch die Approximation von Dreiecksgittern dargestellt werden kann, wurde ebenfalls durchgeführt.
Zusätzlich wurde ein Verfahren zur Rekonstruktion der Merkmalskelette lebender Neuronenzellen oder Teilen von Neuronenzellen entwickelt. Bei den damit rekonstruierten Daten wurden einzelne dendritische Dornfortsätze, auch Spines genannt, hochaufgelöst mikroskopiert. Auf Basis dieser Rekonstruktionen kann die Länge von Dendriten oder einzelner Spines, der Winkel zwischen Dendritenverzweigungen, sowie das Volumen einzelner Spines automatisch berechnet werden. Mit Hilfe dieser Daten kann der Einfluss pharmakologischer Präparate und mechanischer Eingriffe in das Nervensystem von lebenden Versuchstieren systematisch untersucht werden.
Eine Adaption der beschriebenen Rekonstruktionsverfahren ist aufgrund deren einfacher Erweiterbarkeit und flexibler Verwendbarkeit für zukünftige Anwendungen leicht möglich.
Wenn man sich mit der Literatur der siebziger Jahre beschäftigt, stößt man zwangsläufig auf den Begriff der ‚Neuen Subjektivität’, ersatzweise auch auf den der ‚Neuen Innerlichkeit‘. Gemeint ist damit eine ungenaue Gemengelage, die die verschiedensten Texte und Tendenzen in Lyrik und Prosa zusammenzufassen versucht. An negativen ebenso wie an positiven Fixpunkten läßt sich feststellen: Eine Kritik an der Studentenbewegung und an den sich im Anschluß daran formierenden neu-linken Parteien wird von den Vertretern der ‚Neuen Subjektivität‘ artikuliert, um dagegen ganz offensiv die Bedürfnisse des Einzelnen, die Begehrlichkeiten des Subjekts, einzuklagen. Um typische Produkte aus jenen Jahren handelt es sich bei den Gedichten von Born oder Kiwus. Beide Texte folgen dem Ratschlag des Lyrikerkollegen Günter Herburger, der im Blick auf die neue Lyrik davon geredet hat, daß hierin keine Metaphern verwendet werden sollen, damit die Alltagssprache allererst zur Geltung kommen kann. Alltag, Stagnation, wenn man so will, Entfremdung – das sind die prägenden Erfahrungen, die sich in der Lyrik, aber auch in vielen Prosatexten der Zeit zeigen. Zu den mit beachtlichen Erfolgen als Prosaautor debütierenden Schriftstellern zählt der Österreicher Gernot Wolfgruber, der in rascher Folge zwischen 1975 und 1981 vier Romane vorgelegt hat, die das Schicksal kleinbürgerlich- proletarischer Helden erzählen: Von den Drangsalierungen in Elternhaus und Schule, dem Stigma des Proletarierdaseins, berichten diese Entwicklungs- und Desillusionierungsromane geradeso wie von den Hoffnungen und Enttäuschungen, die mit dem sozialen Aufstieg verbunden sind.
Fußball – das ist Leben, zugleich ein Bild oder, besser noch: Abbild der Gesellschaft, ein Mikrokosmos; und mit dem Spiel sind immer auch ganz bestimmte Sozialisationsformen verbunden: Glückserfahrungen ebenso wie frühes Leid. Ein Schriftsteller, dem das Fußballspiel seit je besonders am Herzen und in der Feder gelegen hat, ist der Saarländer Ludwig Harig. Dabei hat das Fußballspiel für Harig eine mehrfache Bedeutung. Zum einen übt der an der ästhetischen Programmatik der Stuttgarter Max-Bense-Schule mit ihrer Idee von einer experimentellen, sprachkritischen Literatur orientierte Autor eine Kritik am höheren oder auch tieferen Schwachsinn der Sportberichterstattung, an der Kollektivsymbolik dieser Sprachbilder, an den aufgeblasenen und in Myriaden von bundesdeutschen (Männer-)Köpfen anwesenden Kampf-, Kriegs- und Vernichtungsphantasien, einer „Kampf- und Sakralmetaphorik“, wie er einmal schreibt. Andererseits liebt er gerade dieses Spiel, lotet er seine Möglichkeiten sprachlich aus und versucht, Bewegungsabläufe und die Spielrhythmik, ja die eigentümliche Dramaturgie – mit oft genug peripathetischen Höhe- und Umschlagspunkten – einzufangen. Einen solchen Versuch stellt auch das Gedicht „herumgezogen flanken lauf“ dar, ein Musterbeispiel für ‚Konkrete Poesie‘, wie sie in Benses Schule kultiviert worden ist, und ein modernes Piktogramm dazu.
Die Unfähigkeit zu lachen : die permanente Wiedergeburt des Führers aus dem Geist der Unterhaltung
(2006)
Die Allgemeine Literatur-Zeitung (A.L.Z.) war insbesondere in ihrer Jenaer Periode zwischen 1785 und 1803 (anschließend erschien sie bis 1849 in Halle) das auflagenstärkste und wohl auch verbreitetste wie einflussreichste Rezensionsorgan im deutschsprachigen Raum. Ihr ambitioniertes Ziel war es, die gesamte aktuelle Literaturproduktion aus allen Wissensgebieten kritisch zu begleiten. Der vorliegende Aufsatz ordnet die Erschließung der A.L.Z in den Kontext der Weimarer bibliographischen Projekte ein und stellt die Erfassungsgrundsätze sowie Einzelheiten der Recherchemöglichkeiten dar. Das Projekt begann als eine Gemeinschaftsarbeit der Herzogin Anna Amalia Bibliothek Weimar und des Sonderforschungsbereichs 482 „Ereignis Weimar-Jena. Kultur um 1800“.
Epoxyeicotrienoic acids (EETs) are cytochrome P450-dependent anti-hypertensive and anti-inflammatory derivatives of arachidonic acid, which are highly abundant in the kidney and considered reno-protective. EETs are degraded by the enzyme soluble epoxide hydrolase (sEH) and sEH inhibitors are considered treatment for chronic renal failure (CRF). We determined whether sEH inhibition attenuates the progression of CRF in the 5/6-nephrectomy model (5/6-Nx) in mice. 5/6-Nx mice were treated with a placebo, an ACE-inhibitor (Ramipril, 40 mg/kg), the sEH-inhibitor cAUCB or the CYP-inhibitor fenbendazole for 8 weeks. 5/6-Nx induced hypertension, albuminuria, glomerulosclerosis and tubulo-interstitial damage and these effects were attenuated by Ramipril. In contrast, cAUCB failed to lower the blood pressure and albuminuria was more severe as compared to placebo. Plasma EET-levels were doubled in 5/6 Nx-mice as compared to sham mice receiving placebo. Renal sEH expression was attenuated in 5/6-Nx mice but cAUCB in these animals still further increased the EET-level. cAUCB also increased 5-HETE and 15-HETE, which derive from peroxidation or lipoxygenases. Similar to cAUCB, CYP450 inhibition increased HETEs and promoted albuminuria. Thus, sEH-inhibition failed to elicit protective effects in the 5/6-Nx model and showed a tendency to aggravate the disease. These effects might be consequence of a shift of arachidonic acid metabolism into the lipoxygenase pathway.
Background: Chronic renal disease is a serious complication of long-term intravenous drug use (IVDU). Recent reports have postulated a changing pattern of underlying nephropathy over the last decades.
Methods: Retrospective investigation including all patients with prior or present IVDU that underwent renal biopsy because of chronic kidney disease between 01.04.2002 and 31.03.2012 in the city of Frankfurt/Main, Germany.
Results: Twenty four patients with IVDU underwent renal biopsy because of progressive chronic kidney disease or proteinuria. Renal AA-amyloidosis was the predominant cause of renal failure in 50% of patients. Membranoproliferative glomerulonephritis (GN) was the second most common cause found in 21%. Patients with AA-amyloidosis were more likely to be HIV infected (67 vs.17%; p=0.036) and tended to have a higher rate of repeated systemic infections (92 vs. 50%; p=0.069). Patients with AA-amyloidosis presented with progressive renal disease and nephrotic-range proteinuria but most patients had no peripheral edema or systemic hypertension. Development of proteinuria preceded the decline of GFR for approximately 1--2 years.
Conclusions: AA-amyloidosis was the predominant cause of progressive renal disease in the last 10 years in patients with IVDU. The highest rate of AA-amyloidosis observed was seen in HIV infected patients with IVDU. We speculate that chronic HIV-infection as well as the associated immunosuppression might promote development of AA-amyloidosis by increasing frequency and duration of infections acquired by IVDU.
Purpose: The quality testing and approval procedure for most pharmaceutical products is a streamlined process with standardized procedures for the determination of critical quality attributes. However, the evaluation of semisolid dosage forms for topical drug delivery remains a challenging task. The work presented here highlights confocal Raman microscopy (CRM) as a valuable tool for the characterization of such products.
Methods: CRM, a laser-based method, combining chemically-selective analysis and high resolution imaging, is used for the evaluation of different commercially available topical acyclovir creams.
Results: We show that CRM enables the spatially resolved analysis of microstructural features of semisolid products and provides insights into drug distribution and polymorphic state as well as the composition and arrangement of excipients. Further, we explore how CRM can be used to monitor phase separation and to study skin penetration and the interaction with fresh and cryopreserved excised human skin tissue.
Conclusion: This study presents a comprehensive overview and illustration of how CRM can facilitate several types of key analyses of semisolid topical formulations and of their interaction with their biological target site, illustrating that CRM is a useful tool for research, development as well as for quality testing in the pharmaceutical industry.
»Die Entwicklung neuer Therapien ist bedeutungslos, wenn sie nicht von der Gesellschaft akzeptiert und angewendet werden. Wir haben dies während der jüngsten Pandemie deutlich erlebt. Daher liegt mir die Vermittlung wissenschaftlicher Erkenntnisse und die Förderung des Dialogs zwischen Wissenschaft und Gesellschaft sehr am Herzen. Veranstaltungen wie das Bürgersymposium spielen eine entscheidende Rolle, indem sie die Brücke zwischen der Forschung und der Öffentlichkeit schlagen«, sagte Prof. Windbergs im Nachgang des Bürgersymposiums. Diese Perspektiven spielen auch eine Rolle im Forschungscluster EMTHERA (EMerging THERApeutic strategies), in dem Prof. Windbergs mit sieben weiteren Wissenschaftler*innen der Goethe-Universität und der Johannes-Gutenberg-Universität das Steering Committee bildet. In enger Zusammenarbeit will das Forschungscluster mithilfe modernste RNA- und proximitätsinduzierender Technologien neue therapeutischer Strategien entwickeln, um die Behandlung von Infektionen mit RNA-Viren und multiresistenten Bakterien, die Eindämmung von Entzündungen und die Verbesserung der Gewebereparatur zu ermöglichen. Durch den Zusammenschluss zweier Parteien der Rhein-Main-Universitäten (RMU) werden komplementäre Expertisen vereint, um in einem interdisziplinären Ansatz hoch relevante Fragestellungen im Bereich neuer Therapiestrategien zu bearbeiten.
Carcinogenesis is a multistep process. Besides somatic mutations in tumor cells, stroma-associated immunity is a major regulator of tumor growth. Tumor cells produce and secrete diverse mediators to create a local microenvironment that supports their own survival and growth. It is becoming apparent that iron acquisition, storage, and release in tumor cells is different from healthy counterparts. It is also appreciated that macrophages in the tumor microenvironment acquire a tumor-supportive, anti-inflammatory phenotype that promotes tumor cell proliferation, angiogenesis, and metastasis. Apparently, this behavior is attributed, at least in part, to the ability of macrophages to support tumor cells with iron. Polarization of macrophages by apoptotic tumor cells shifts the profile of genes involved in iron metabolism from an iron sequestering to an iron-release phenotype. Iron release from macrophages is supposed to be facilitated by ferroportin. However, lipid mediators such as sphingosine-1-phosphate, released form apoptotic tumor cells, upregulate lipocalin-2 (Lcn-2) in macrophages. This protein is known to bind siderophore-complexed iron and thus, may participate in iron transport in the tumor microenvironment. We describe how macrophages handle iron in the tumor microenvironment, discuss the relevance of an iron-release macrophage phenotype for tumor progression, and propose a new role for Lcn-2 in tumor-associated macrophages.
Iron is an essential element for virtually all organisms. On the one hand, it facilitates cell proliferation and growth. On the other hand, iron may be detrimental due to its redox abilities, thereby contributing to free radical formation, which in turn may provoke oxidative stress and DNA damage. Iron also plays a crucial role in tumor progression and metastasis due to its major function in tumor cell survival and reprogramming of the tumor microenvironment. Therefore, pathways of iron acquisition, export, and storage are often perturbed in cancers, suggesting that targeting iron metabolic pathways might represent opportunities towards innovative approaches in cancer treatment. Recent evidence points to a crucial role of tumor-associated macrophages (TAMs) as a source of iron within the tumor microenvironment, implying that specifically targeting the TAM iron pool might add to the efficacy of tumor therapy. Here, we provide a brief summary of tumor cell iron metabolism and updated molecular mechanisms that regulate cellular and systemic iron homeostasis with regard to the development of cancer. Since iron adds to shaping major hallmarks of cancer, we emphasize innovative therapeutic strategies to address the iron pool of tumor cells or cells of the tumor microenvironment for the treatment of cancer.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden grundlegende Eigenschaften von GEM-Verstärkungsstrukturen untersucht. Dies waren der Einfluss des Alignmenteffektes auf die Reproduzierbarkeit von Messungen, die Elektronenextraktionseffizienz von GEMs im allgemeinen und die Auswirkungen von Druckschwankungen auf die Gasverstärkung. Weiterhin wurden verschiedene vierlagige GEM-Verstärkungssysteme mit einer MP-GEM an erster Stelle in Hinblick auf Ionenrückfluss und Energieauflösung untersucht.
Der Alignmenteffekt ist noch nicht vollkommen verstanden und verlangt weitere Untersuchungen. Was aber definitiv gesagt werden kann ist, dass das Drehen der GEMs um 90° die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse sicherstellt.
Die unterschiedlichen Elektronenextraktionseffizienzen der verschiedenen GEM-Typen sind noch unverstanden. Auch wenn die grundsätzliche Zunahme der Extraktion mit zunehmenden Transferfeld verständlich ist, so bleibt vor allem das Verhalten einer LP-GEM in diesem Kontext bis jetzt unerklärlich.
Die Versuche mit einer MP-GEM an erster Stelle einer vierlagigen Verstärkungsstruktur haben sich als keine Verbesserung im Vergleich zu den S-Konfigurationen herausgestellt. Auch wenn manche gefundenen Einstellungen die Kriterien von einem IBF von weniger als 1 % und einem σ(55Fe) von weniger als 12 % gleichzeitig erfüllen, liegen diese Messpunkte so knapp an den definierten Grenzen, dass sie nicht für den Betrieb in der Spurendriftkammer von ALICE geeignet sind. Eine Erkenntnis, die trotzdem gewonnen werden konnte, ist, dass sich das Verhalten von verschiedenen Konfigurationen verstehen lässt. So ist die beste untersuchte Konfiguration die MP-LP-LP-S-Konfiguration gewesen, danach folgte die MP-S-LP-S und als schlechteste hat die MP-S-LP-SP-Konfiguration abgeschnitten. Dies ist genau die gleiche Reihenfolge, wie sie auch bei den S-Konfigurationen auftritt: S-LP-LP-S, dann S-S-LP-S und danach S-S-LP-SP. Ein wichtiger Schritt in einem guten Kompromiss zwischen Ionenrückfluss und σ(55Fe), scheinen zwei LP-GEMs an zweiter und dritter Stelle zu sein und weniger der Lochabstand der letzten GEM.
Die Druckabhängigkeit der Gasverstärkung hat einen großen Einfluss auf die Verstärkung und damit auf die Reproduzierbarkeit von Messungen. Bei einem Höhenunterschied von ca. 400 m ergibt sich eine Änderung der Verstärkung von ca. 35 %. Zusätzlich wird dieser Effekt von lokalen Wetterbedingungen überlagert. Der Einfluss des Luftdruckes kann jedoch mit dem Fit in Abbildung 43 berücksichtigt und damit herausgerechnet werden
During RUN3 (2021-2023) of the Large Hadron Collider, the Time Projection Chamber (TPC) of ALICE will be operated with quadruple stacks of Gas Electron Multipliers (GEMs). This technology will allow to overcome the rate limitation due to the gated operation of the Multi-Wire Proportional Chambers (MWPCs) used in RUN1 (2009-2013) and RUN2 (2015-2018).
As part of the Upgrade project, long-term irradiation tests, so called "ageing tests", have been carried out. A test setup with a detector using a quadruple stack of 10x10cm2 GEMs was built and operated in Ar-CO2 and Ne-CO2-N2 gas mixtures. The detector performance such as gas gain and energy resolution were monitored continuously. In addition, outgassing tests of materials used for the assembly process of the upgraded TPC were performed. To reach the expected dose of the GEM-based TPC, the detector was operated at much higher gains than the TPC. It was found, that the GEMs could keep their performance within the projected lifetime of the TPC. Most of the tested materials showed no negative impact on the detector. For the tested epoxy adhesive no certain conclusion could be drawn.
At much higher doses than expected for the upgraded TPC, a new phenomenon was observed, which changed the hole geometry of the GEMs and led to a degradation of the energy resolution. Even though its occurrence is not expected during the lifetime of the GEM-based TPC, simulations were carried out to study this effect more systematically. The simulations confirmed, that a change of the hole geometries of the GEMs, lead to an increase of the local gain variation, which results in a decrease of the energy resolution.
Furthermore the effect of methane as quench gas on GEMs was studied, even though this gas is not foreseen to be used in the TPC. From ageing tests with single-wire proportional counters it is well known that hydrocarbons are produced in the plasma of the avalanches, which cover the electrodes and lead to a degradation of the detector performance. Even though GEMs have a quite different geometry, the ageing tests showed, that also this technology tends to methane-induced ageing. A loss of gas gain as well as a degradation of the energy resolution due to deposits on the electrodes was monitored. A qualitative and quantitative comparison between ageing in GEMs and proportional counters was performed.
In seinem unlängst erschienenen Buch „Citizen Science“ untersucht der Wissenschaftstheoretiker Peter Finke die Rolle von Laiinnen und Laien für die Wissenschaft. Sein Anliegen ist es, ihre Bedeutung für den Erkenntnisfortschritt wie auch für ein praxisbezogenes bürgerschaftliches Engagement darzulegen. Aus zahlreichen Blickwinkeln variiert Finke den Grundgedanken einer Kontinuität des Handelns von Laiinnen und Laien zu dem von Fachwissenschaftlerinnen und Fachwissenschaftlern, die durch die institutionalisierten Erscheinungsformen der Wissenschaft verschleiert wird. Demgegenüber sollen im vorliegenden Beitrag Aspekte der Diskontinuität hervorgehoben werden, die es zu berücksichtigen gilt, gerade wenn man von der Wichtigkeit einer Etablierung und Förderung von „Citizen Science“ überzeugt ist.
Die Frage, ob und in welcher Hinsicht ADORNO als Vorbereiter eines Paradigmas qualitativer Sozialforschung verstanden werden kann, wird diskutiert anhand zweier Briefe ADORNOs an Paul LAZARSFELD aus dem Jahre 1938, als er in dessen "Radio Research Project" an der Universität Princeton mitzuarbeiten begann. ADORNO musste sich hier erstmals mit empirischer Sozialforschung amerikanischer Prägung ins Verhältnis setzen, wobei er in Ermangelung praktischer Erfahrung auf diesem Gebiet zunächst ganz auf seine Bordmittel als Philosoph und Künstler angewiesen war. In der Korrespondenz mit LAZARSFELD artikulierten sich erstmals Überlegungen, die in ADORNOs Schriften zur Sozialforschung aus der Nachkriegszeit ihre kanonische Gestalt fanden. Die quantifizierenden Verfahren kritisierend, entwickelte er gleichsam naturwüchsig ein Modell qualitativer Forschung, das aber zugleich bestimmten, auch später nicht überwundenen Restriktionen unterlag, die ihren Grund vor allem in Vorbehalten gegenüber methodisch geregelten Vorgehen überhaupt hatten.