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Entwicklung eines neuartigen Solvatationsmodells für das Kraftfeldprogramm MOMO
(2014)
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Thorsten Pisternick
- Zur Vorhersage der Konformationen organischer Moleküle in wässriger Lösung wurde ein explizites Solvatationsmodell (TPA3) für das Kraftfeldprogramm MOMO entwickelt, getestet und erfolgreich angewendet. Für jede zu optimierende Konformation wird eine der räumlichen Ausdehnung entsprechende Solvathülle generiert. Dadurch werden zu große Solvathüllen mit vielen Wassermolekülen vermieden. Diesem ersten Schritt liegt das Aneinanderreihen von Eiselementarzellen und ungeordneten Wasserzellen zugrunde. Überschneidungen oder unrealistisch nahe Orientierungen von Wassermolekülen zu dem solvatisierten Molekül werden ausgeschlossen. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass in der Umgebung von Wasserstoffbrücken-Donoren und -Akzeptoren im solvatisierten Molekül Wassermoleküle zu finden sind.
Die Optimierung vereinfachter Wassermoleküle ohne molekularen Zusammenhalt basiert auf vektoriellen Ausgleichsbewegungen, in die die Bewegungsvektoren der minimierten Wassermolekül-Atome eingehen. Dadurch ist es möglich, ein einziges Potential für Coulomb- und vdw-Wechselwirkungen ohne Vernachlässigung der Rotation zu nutzen, was eine deutliche Rechenzeitoptimierung bedeutet. Die besondere Beachtung der Programmstruktur von MOMO und die sich daraus ergebende Interaktion des Solvatationsmodells mit nahezu allen relevanten Programmteilen des Kraftfeldprogramms ermöglicht trotz ihres kontinuierlichen Austauschs eine Unterscheidung von präzise behandelten nahen und vereinfachten fernen Wassermolekülen während der gesamten Minimierung. Gleichzeitig werden von jedem nahen Wassermolekül die Einzelenergiebeiträge der Wechselwirkungen mit dem solvatisierten Molekül direkt in den Potentialen gesammelt und durch Summation die Stabilisierungsenergie Estab bestimmt.
Somit wird ein Nahbereich mit ungeordneten Wassermolekülen um ein solvatisiertes Molekül herum mit der gesamten in MOMO möglichen Präzision behandelt. Hierbei ist die Berechnung von Wasserstoffbrücken zwischen dem solvatisierten Molekül und umgebenden Wassermolekülen für Estab von entscheidender Bedeutung. Hingegen wird der Fernbereich ausgehend und basierend auf der Eisstruktur rechenzeitoptimiert behandelt. Dynamik und Durchmischung mit dem Nahbereich werden durch den auf der Minimierung der isolierten Atome basierenden TPA3-Algorithmus erreicht.
Mit den erreichten Rechenzeitoptimierungen können systematische Konformationsanalysen an Di- und Tripeptiden in Wasser mit bis zu 2500 Konformationen problemlos durchgeführt werden. Mit den statistischen Auswertungsmethoden des Clusterings, der Medianbildung und der Datenrasterung ergaben sich aussagekräftige Energieflächen über Ramachandran-Diagrammen der berechneten Peptide. Die Visualisierung der Trajektorien und der Minimum-Konformationen der Peptide mit deren Wasserstoffbrücken und der daran beteiligten Wassermoleküle sowie die detaillierte Analyse der Energiebeiträge lieferten eine solide Interpretationsbasis der vorhergesagten Strukturen.
Insgesamt wurden Konformationsanalysen im Vakuum und mit dem neu entwickelten TPA3-Solvatationsmodell an zehn Peptiden durchgeführt. Ungeschützte Peptide wurden in unterschiedlich protonierten Formen berechnet. Vergleichende Konformationsanalysen mit AMBER11 und TIP3P-Solvatationsmodell waren nur für die zwitterionische Form möglich.
Bei dem geschützten Alaninpeptid N-Acetyl-L-L-dialanin-N-methylamid zeigte sich eine Begünstigung der PPII-Struktur. Daneben trat ein Minimum im β-Faltblattbereich auf; eine Stabilisierung des αR-helikalen Bereichs wurde ebenfalls beobachtet. Dies entspricht den in der aktuellen Literatur zu findenden spektroskopisch erhaltenen Ergebnissen.
Aufgrund nicht vorhandener Informationen bezüglich der Energiebeiträge durch das explizite TIP3P-Solvatationsmodell war die Auswertung der AMBER11-Konformationsanalysen auf die Verteilung der Konformationen im Ramachandran-Diagramm begrenzt und somit stark eingeschränkt. Bezüglich N-Acetyl-L-L-dialanin-Nmethylamid ergaben sich auch mit AMBER11 Häufungen im PPII- und β-Faltblatt-Bereich und darüber hinaus im αD-helikalen Bereich.
Für Peptide mit negativ geladenen Seitenketten in der zentralen Position wurden Konformationen, die in Turns zu finden sind, als begünstigt berechnet. Bei Tripeptiden mit Aminosäuren, die Donoren D bzw. Akzeptoren A zur Wasserstoffbrückenbildung in ihren Seitenketten besitzen (Ala−Lys−Ala, Ala−Asp−Ala, Cys−Asn−Ser), wurden in allen Fällen zweifache Wasserstoffbrücken über verbrückende Wassermoleküle hinweg (D/A···H2O···D/A) beobachtet. Diese scheinen insbesondere bei Ala−Asp−Ala durch Beteiligung des Aspartatrestes und einem zweimalig negativen Energiebetrag von mehr als 10 kJ/mol Einfluss auf die Konformation zu nehmen und δ-Turn-Konformationen zu stabilisieren. Die AMBER11-Konformationsanalyse mit TIP3P-Modell ergab hingegen eine deutliche Häufung minimierter Konformationen für φ < 120°. Diese Häufung zeigt sich als deutlicher Streifen im Ramachandran-Diagramm bei φ ≈ 60°. Die α-helikalen Konformationen αD und αL sowie die C7 ax-Struktur sind von AMBER11 hier stark begünstigt. Die Konformationsanalyse mit TPA3-Solvatationsmodell an Ala−Lys−Ala zeigte mehrere Minima; die Konformationen im Bereich δR / PPII / C7 eq werden jedoch besonders stabilisiert. Ein verbrückendes Wassermolekül ist auch hier beteiligt.
Bei den Tripeptiden mit sperrigen Seitenketten, wie Ala−Phe−Ala und Gly−Phe−Gly, wird eine sterische Abschirmung durch den Phenylrest deutlich, die zu einer Abschwächung der Begünstigung von PPII-Konformationen führt. Stattdessen sind α-helikale Konformationen favorisiert. Bei Gly−Phe−Gly scheint diese Abschirmung einen weniger starken Einfluss zu haben: im PPII- und β-Faltblattbereich sind wieder Minima vorhanden. Generell sind die Ergebnisse der MOMO/TPA3-Konformationsanalysen im Einklang mit der aktuellen Literatur und sehr plausibel für Peptide, bei denen (noch) keine eindeutigen Literaturergebnisse vorliegen. Die aktuelle Annahme, dass intramolekulare Wasserstoffbrücken in Peptiden Turn-Konformationen in Wasser stabilisieren könnten, wird mit den in dieser Arbeit mehrfach aufgetretenen zweifachen Wasserstoffbrücken über verbrückende Wassermoleküle erweitert.
Mit AMBER11 konnte dagegen kaum Bezug zu experimentellen Literaturergebnissen hergestellt werden. Dies liegt vor allem daran, dass die für eine aussagekräftige Auswertung unverzichtbaren Energiebeiträge der Peptid-Wechselwirkungen mit einzelnen Wassermolekülen mit AMBER11 nicht zur Verfügung standen. AMBER11 eignet sich daher kaum als Referenz für die mit MOMO und dem neu entwickelten TPA3-Solvatationsmodell erhaltenen Ergebnisse.
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Herstellung eines Phaffia rhodozyma : Stamms mit verstärkter Astaxanthin-Synthese über gezielte genetische Modifikation chemisch mutagenisierter Stämme
(2014)
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Sören Gassel
- Ziel dieser Arbeit war es erstmals durch eine Kombination aus chemischer Mutagenese und gezielter genetischer Modifikation (hier: „metabolic engineering“) einen Phaffia-Stamm herzustellen, welcher über die Mutagenese hinaus über eine weiter verstärkte Astaxanthin-Synthese verfügt.
Die von „DSM Nutritional Products“ bereitgestellten chemischen Mutanten wurden analysiert und über einen Selektionsprozess auf Pigmentstabilität und Wachstum hin optimiert, da die Stämme aus cryogenisierter Dauerkultur starke Pigmentinstabilitäten und ein verzögertes Wachstum aufwiesen.
Über eine exploratorische Phase wurde die Carotinoidsynthese analysiert und festgestellt, dass in den Mutanten keine Einzelreaktionen betroffen sind, welche für die Heraufregulierung der Carotinoidsynthese in den Mutanten verantwortlich sind. Hierbei wurden Limitierungen identifiziert und diese durch Transformation von Expressionsplasmiden mit geeigneten Genen aufgehoben, um damit eine noch effizientere Metabolisierung von Astaxanthin-Vorstufen hin zu Astaxanthin zu erreichen. Eine Überexpression der Phytoensynthase/Lycopinzyklase crtYB resultierte in einem gesteigerten Carotinoidgehalt bei gleichbleibendem Astaxanthin- Anteil. Durch eine zweite Transformation mit einer Expressionskassette für die Astaxanthin-Synthase asy konnte der Carotinoidgehalt weiter gesteigert und zusätzlich eine Limitierung der Metabolisierung von Astaxanthin-Vorstufen behoben werden, sodass die Transformante nahezu alle Intermediate der Astaxanthinsynthese zu Astaxanthin metabolisieren konnte (Gassel et al. 2013). Es konnte gezeigt werden, dass auch in den Mutanten, aus Experimenten mit dem Wildtyp bekannte, Limitierungen identifiziert und ausgeglichen werden konnten.
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Studien zur Phänomenologie und Normativität der Liebe
(2014)
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Sebastián Pereira Restrepo
- Die Texte der vorliegenden Arbeit sind Stationen auf dem Weg zu einer normativen Theorie der romantischen Liebe. Was hier unter einer normativen Theorie der romantischen Liebe verstanden wird, gründet auf folgenden Annahmen über das Liebesphänomen und lässt sich in Bezug auf sie kurz zusammenfassen: das Phänomen der romantischen Liebe – sowie das Liebesphänomen als Ganzes – bildet ein Kontinuum. An dem einen Ende dieses Spektrums gibt es gute, an dem anderen Ende schlechte Ausprägungen der Liebe. Die guten Ausprägungen der Liebe und die Liebesbeziehungen, die daraus erwachsen, sind für die liebenden und für die geliebten Personen ein zentraler Bestandteil eines guten und glücklichen Lebens. Die schlechten Ausprägungen der Liebe und die aus ihnen hervorgehenden Liebesbeziehungen untergraben umgekehrt für die liebenden und für die geliebten Personen die Möglichkeit eines guten und glücklichen Lebens. Eine normative Theorie der Liebe, wie sie in dieser Arbeit aus verschiedenen Blickwinkeln formuliert wird, versucht sowohl die guten als auch die schlechten Ausformungen der Liebe zu identifizieren, sie in ihrer Phänomenologie darzustellen, ihren positiven oder negativen Charakter zu bestimmen und ihren negativen oder positiven Beitrag zum guten Leben auszubuchstabieren.
Einen ersten Schritt in die skizzierte theoretische Richtung wird in dem Rahmen einer Lektüre von Platons Phaidros unternommen, die den ersten Teil der Arbeit bildet. Die erste Hälfte des Phaidros ist dem Phänomen der erotischen Liebe gewidmet, sowie es innerhalb einer zu Platons Zeiten anerkannten Beziehungsform, nämlich der „Knabenliebe“, praktiziert wurde. In den drei Liebesreden, die in der ersten Hälfte des Dialogs vorgetragen werden, werden zuerst eine schlechte und am Ende eine gute und „göttliche“ Ausprägung des Eros aus jeweils verschiedenen normativen Perspektiven dargestellt. In Sokrates Kritik des schlechten Eros zeigt sich dieser nämlich als eine Spezies der hybris („Frevel“), die im Gegensatz zu der Disposition der Seelenkräfte steht – die Besonnenheit – die zum „Besten“, d.h. zur Tugend führt. In der Lobrede an den Eros wird die Liebe hingegen in dem Rahmen eines Mythos als ein zentraler Aspekt eines guten und glücklichen Lebens mit allen möglichen poetischen und philosophischen Mitteln dargestellt und gelobt. Der gute Eros wird als eine Umwälzung und Transformation der ganzen Seele, als die Wiederherstellung ihrer verlorenen Einheit durch die Schönheit des Geliebten charakterisiert. Beide Liebende vermögen im Rahmen einer lebenslangen Freundschaft, durch eine Einsicht und Erkenntnis des jeweils anderen, durch eine beidseitige Prägung und „Ausbildung“, die besseren Teile der Seele zur Entfaltung zu bringen.
Der zweite Teil der Arbeit beginnt mit einer literarischen Perspektive auf die romantische Liebe. Der Ausgangspunkt dabei ist eine Darstellung von Stendhals Theorie der romantischen Liebe, die „Kristallisationstheorie“ der Liebe, die der Autor in seinem Über die Liebe formuliert hat. Eine zentrale These der Kristallisationstheorie der Liebe lautet, dass die geliebte Person weitestgehend ein Trugbild, ein Phantasiekonstrukt des Liebenden ist. Liebende sehen ihre Geliebten nicht so, wie sie sind, sondern wie sie sich nach ihren Wünschen zurechtmachen. In diesem Rahmen wird der Versuch unternommen, die zentrale These der Kristallisationstheorie im Zusammenhang mit Formen des Selbstbetrugs zu erläutern und sie plausibel zu machen. Zu diesem Zweck werden philosophische Beiträge herangezogen, die das richtige Verständnis vom Phänomen des Selbstbetrugs herauszuarbeiten versuchen. Dabei werden mögliche psychische Mechanismen des Selbstbetrugs identifiziert und untersucht, die insgesamt bewirken, dass die Liebenden die geliebte Person nicht so sehen, wie sie ist, sondern sie stattdessen durch die Zerrbrille ihrer Wünsche und Begierden wahrnehmen.
Nachdem im dritten Teil der Arbeit Platons und Stendhals Liebestheorien auf ihre Unterschiede hin untersucht werden, ist im vierten und längsten Teil Gegenstand der Arbeit, eine normative Theorie der romantischen Liebe entlang drei Grunddimensionen der personalen Liebe in Grundrissen zu skizzieren: das Liebessubjekt (oder die Liebenden), das Liebesobjekt (oder die Geliebten) und die Liebesbeziehung (oder das Liebespaar). Diese Aufgabe wird in einer Auseinandersetzung mit neueren Beiträgen der Philosophie der Liebe sowie sie von solchen Autoren wie Harry Frankfurt und David Velleman artikuliert wird, aber auch im Rückgriff auf einige Grundideen aus Platons Phaidros sowie im Zusammenhang mit literarischen Werken wie Prousts Á la recherche oder Flauberts Madame Bovary und mit Filmen (Michael Hanekes Liebe und Derek Cianfrances Blue Valentine) in Angriff genommen. Dabei liegt der Akzent auf einer Erläuterung grundlegender Aspekte der Liebenden oder des Liebessubjekts: der Wille, die Gefühle, der Blick bekommen in der Liebe eine besondere Prägung, spielen miteinander zusammen und bilden zentrale Elemente der liebenden Einstellung von Personen. Eine in Platon inspirierte Grundidee dabei lautet, dass Liebe sämtliche geistige Kräfte einbezieht, sodass die Begrenzung auf nur eins dieser Elemente, so wie sie durch viele der behandelten Autoren vorgenommen wird, strikt abzulehnen ist. Stattdessen wird ein integrativer Ansatz vorgeschlagen und verfolgt. Die Schilderung dieser Aspekte der Liebe folgt dem bereits erwähnten platonischen Gedanken, dass es sowohl gute als auch schlechte Ausprägungen der Liebe gibt, sodass immer wieder gute und schlechte Formen der jeweils thematisierten Aspekte der Liebe unterschieden werden.
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"Lenguas" und "farautes" in den Chroniken der Eroberung Mexikos und Perus : eine diskursanalytische Betrachtung
(2014)
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Monika Kainzbauer-Drago
- In dieser Dissertation wird die diskursive Konstruktion der Übersetzer bzw. der Übersetzung in ausgewählten Chroniken der Eroberung Lateinamerikas untersucht, welche von Autoren unterschiedlicher Herkunft im ungefähren Zeitraum zwischen 1515 bis 1615 verfasst wurden. Im Rahmen einer historisch-deskriptiven Analyse wird erforscht, welchem Zweck die vorgefundenen sprachlichen Aussagen zur Übersetzungsthematik in den verschiedenen Chroniken dienen. Die Analyse zeigt deutlich, dass nicht nur die Erwähnung, sondern auch die Omission der Aussagen zu den Übersetzern bzw. den Übersetzungsprozessen eine wichtige Rolle einnimmt und Brüche und Widersprüche in den einzelnen Darstellungen hervortreten lässt. Es wird deutlich, dass Übersetzer und Übersetzung, aber auch deren Omission, nicht nur der Legitimierung bzw. Humanisierung der Eroberungen dienen, sondern dass vor allem auch die Figur des Übersetzers zum Zweck der Identitätskonstruktion (sowohl der eigenen als auch der des anderen), der Herstellung sowie Aufrechterhaltung asymmetrischer Dominanzverhältnisse und der Konstruktion bzw. Bestätigung bereits bestehender Geschlechterrollen funktionalisiert wird. Es wird gezeigt, dass „Übersetzung“, welche oftmals als völkerverbindendes Mittel der Kommunikation dargestellt wird, vor allem im Kontext der Eroberung nicht unbedingt ein friedliches Instrument darstellt, sondern enormes Macht- und Gewaltpotential in sich birgt. Außerdem gehen aus den Analysen die Konturen einer Forschungslücke hervor, die noch weitere Untersuchen ermöglicht, nicht nur in Bezug auf den Bereich des oralen Übersetzungsprozesses, sondern vor allem auch, was den Bereich der kulturellen Übersetzung betrifft.
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Machtmotivation : Geschlechtsunterschiede und Zusammenhänge zu Führungsverantwortung
(2014)
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Alina S. Hernandez Bark
- Trotz vielfältiger Gleichberechtigungsbestrebungen und -erfolge in den letzten Jahrzehnten sind Frauen – in Deutschland und den meisten anderen westlichen Ländern – in den oberen Führungspositionen weniger stark vertreten als Männer (Catalyst, 2012, 2013, 2014; European Commission, 2013; Eurostat, 2013). Dieser Umstand hat in Politik, Gesellschaft und Wissenschaft Diskussionen einerseits über mögliche Ursachen und andererseits über mögliche Ansatzpunkte für Interventionen zur Stärkung der Gleichberechtigung (bspw. Einführung einer Frauenquote oder frauenspezifische Förderprogramme) angeregt. Betrachtet man die wissenschaftlichen Theorien und Studien zeigt sich, dass es verschiedene Ursachen für die Unterrepräsentanz von Frauen in Führungspositionen gibt (vgl. Hernandez Bark, Escartin, & van Dick, 2014). Anders als in der Metapher der gläsernen Decke, die davon ausgeht, dass es eine undurchlässige Decke gibt, die Frauen den Zugang zu oberen Führungspositionen verwehrt (Morrison, White, & van Velsor, 1992), stellt sich der Weg von Frauen in die oberen Führungspositionen eher als ein Labyrinth dar (vgl. Eagly & Carli, 2007). Auf dem Weg in die oberen Führungspositionen sind Frauen mit verschiedenen Hindernissen und Problemen konfrontiert, welche es für sie zu überwinden gilt (Eagly & Carli, 2007). Eine Möglichkeit, diese verschiedenen Aspekte in dem Labyrinth zu den Führungspositionen zu strukturieren, bietet die Formel von Campbell und Kollegen (Campbell, McCloy, Oppler, & Sager, 1993): Performance=KSA*Motivation*Opportunities. Hierbei steht KSA für Knowledge, Skills und Abilities, also für das Wissen, die Fähigkeiten und Fertigkeiten, ergo dem Können. Motivation steht für die Motivation, ergo dem Wollen. Und Opportunities steht für die Möglichkeiten, ergo dem Dürfen. Somit ergeben sich folgende Fragen: Können Frauen führen? Wollen Frauen führen? Und dürfen Frauen führen? In meiner Dissertation fasse ich im Rahmen eines Reviewartikels zunächst den Forschungsstand hinsichtlich dieser drei Aspekte zusammen (Hernandez Bark et al., 2014). Hierbei liegt der Fokus auf einem Vergleich zwischen Spanien und anderen westlichen Ländern wie beispielsweise der USA oder Deutschland. Anschließend fokussiere ich in dem ersten empirischen Artikel spezifischer den Aspekt des Wollens (Schuh, Hernandez Bark, Van Quaquebeke, Hossiep, Frieg, & van Dick, 2014), welcher durch das Konstrukt der Machtmotivation (McClelland, 1985) operationalisiert wurde. Hierbei untersuche ich Geschlechtsunterschiede in Machtmotivation und ihren Zusammenhang zu Führungsverantwortung. Der zweite Artikel fokussiert das Zusammenspiel des Geschlecht, des Wollens und Könnens für den Besitz von Führungsverantwortung (Hernandez Bark, Escartin & van Dick, under review). Hierbei wurde Wollen erneut durch das Konstrukt der Machtmotivation (McClelland, 1985) und das Können durch das Konstrukt der transformationalen Führung (Bass, 1985) operationalisiert. Insgesamt zeigte sich ein klares Muster: Frauen können effektiv führen und die Repräsentation von Frauen in Vorstand oder Topmanagement steht meist sowohl in einem positiven Zusammenhang mit der organisationalen Leistung als auch mit einer nachhaltigeren Unternehmenspolitik. Dieser Befund ist unabhängig vom Durchführungsland (vgl. Hernandez Bark et al., 2014). Somit lässt sich die Frage „Können Frauen führen?“ eindeutig mit ja beantworten. Eine zentrale Rolle bei der Beantwortung der Fragen „Wollen Frauen führen?“ und „Dürfen Frauen führen?“ bildet die Inkongruenz zwischen der weiblichen Geschlechtsrolle und der Führungsrolle. Während die weibliche Geschlechtsrolle Eigenschaften wie freundlich, unterstützend und warm (kommunale Eigenschaften) umfasst, beinhaltet die Führungsrolle Eigenschaften wie dynamisch, durchsetzungsstark und kompetitiv (agentische Eigenschaften), welche kongruent zu der männlichen Geschlechtsrolle sind. Dies führt zu unterschiedlichen Möglichkeiten (Dürfen) für Frauen und Männer, Führungsverantwortung zu erlangen (vgl. Hernandez Bark et al., 2014). Und auch der Aspekt des Wollens wird dadurch beeinflusst. Das Wollen, ergo auch die Machtmotivation, ist ein wichtiger Einflussfaktor für das Erlangen von Führungsverantwortung (Hernandez Bark et al., under review; Schuh et al., 2014). Jedoch ist das Streben nach Macht (Machtmotivation, agentisch) inkongruent zu der weiblichen Geschlechtsrolle, was sich in einer niedrigeren Machtmotivation von Frauen widerspiegelt und zu einer Unterrepräsentanz von Frauen in Führungsverantwortung beiträgt (Hernandez Bark et al., under review; Schuh et al., 2014). Auch transformationale Führung ist positiv mit Führungsverantwortung verknüpft, jedoch ist sie kongruent zu der weiblichen Geschlechtsrolle und Frauen zeigen dieses Führungsverhalten stärker als Männer, was sich positiv auf die Repräsentanz von Frauen in Führungsverantwortung auswirken sollte (Eagly, Johannesen-Schmidt & van Engen, 2003; Hernandez Bark et al., under review). Jedoch ist Machtmotivation auch ein Prädiktor transformationaler Führung und der Zusammenhang zwischen Geschlecht und Führungsverantwortung wird seriell durch Machtmotivation und transformationale Führung mediiert, was zu der stärkeren Repräsentanz von Männern in Führungsverantwortung beiträgt (Hernandez Bark et al., under review). Dieser Vorteil wird noch dadurch verstärkt, dass der Zusammenhang zwischen Machtmotivation und transformationaler Führung für Männer stärker ist als für Frauen (Hernandez Bark et al., under review). Die Implikationen dieser Befunde für weitere Forschung und Stärkung von Gleichberechtigung von Frauen und Männern in Führungsverantwortung werden am Ende dieser Arbeit diskutiert.
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Fünfzehnhundertsiebenundachtzig : Literatur, Geschichte und die Historia von D. Johann Fausten
(2014)
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Michael R. Ott
- Ausgehend von der Beobachtung, dass die 1587 in Frankfurt am Main erschienene »Historia von D. Johann Fausten« überaus erfolgreich war, wird die These formuliert, dass dieser Erfolg auf der dichten Vernetzung mit zeitgenössischen Techniken, Praktiken und Diskursen beruht. Um Teile dieses Netzwerks zu rekonstruieren, beschränkt sich der Beobachtungszeitraum auf die 1580er und frühen 1590er Jahre. Innerhalb dieses Zeitraums wird etwa untersucht, wie man am »Faustbuch« weiterschreibt, welche Rolle die Hexen- und Zaubererverfolgung spielt, wie es um den Einfluss der Transformationen des Postsystems und des Kalenders bestellt ist und was man von außergewöhnlichen Zeichen zu halten hat, die auf dem Körperäußeren erscheinen. Methodisch ist die Arbeit dem New Historicism verpflichtet, dessen vermittelnde Stellung zwischen ›Literatur‹ und ›Geschichte‹ auch dazu genutzt wird, gängige disziplinäre Grenzziehungen in Frage zu stellen.
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Fokuspartikeln und Wortstellung im Georgischen
(2014)
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Zakharia Pourtskhvanidze
- Die hier vorgelegte empirische Untersuchung der Fokuspartikeln im Georgischen zeichnet sich u.a. durch die sprach¬immanente Tatsache aus, dass die Fokusstrukturen im Georgischen mit expliziten Partikeln markiert werden können. Die in dieser Arbeit untersuchten Fokuspartikelgruppen ( ġa, c und c+ḳi) sind entsprechend den semantischen Implikationen der Restriktion, Addition und der Skalierung gegliedert worden.
Trotz gewisser Unterschiede im Einzelnen ergab sich folgendes gemeinsames Modell für die Stellungseinschränkungen in Relation zum Prädikatsverb:
• Durch Fokuspartikeln fokussierte Wörter stehen im Georgischen in der Regel unmittelbar vor dem Prädikatsverb.
• Die Skopi der Fokuspartikeln (wenn die fokusmarkierten Worte grammatische Köpfe der NPs sind) stehen im Georgischen in der Regel vor dem Prädikatsverb.
• Die nächstmögliche optimale Interpretationsposition für fokusmarkierte Wörter ist in der Regel die unmittelbare Verbnachstellung.
• Die nächstmögliche optimale Interpretationsposition der
Fokusgruppe ist in der Regel die unmittelbare Verbnachstellung.
Aufgrund der herausgearbeiteten Stellungseinschränkungen entwerfe ich das pragmatische Modell der informationsgliedernden Verbfinalität als Basisabfolge im georgischen Satz.
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Das MLL-Protein in der Rolle als transkriptioneller Aktivator oder Repressor und das Protein-Protein-Interaktionsnetzwerk der humanen AF4-/AF4•MLL-Multiproteinkomplexe
(2014)
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Tanja Zwicker
- In Deutschland erhalten jährlich etwa 12.500 Patienten die Diagnose Leukämie. Unter ihnen befinden sich ca. 6 % Kinder, welche mit 33,8 % den größten Anteil der kindlichen Krebsneuerkrankungen repräsentieren. Die überwiegende Form im Kindesalter ist die akute lymphatische Leukämie (ALL), deren genetische Ursache meistens in einem hyperdiploiden Karyotyp oder einer chromosomalen Translokation zu finden ist. Bei 8 % der pädiatrischen ALLs ist ein Rearrangement des MLL-Gens involviert. Unter Beteiligung des häufigsten Translokationspartnergens (TPG) AF4 entsteht die t(4;11)(q21;q23)-Translokation mit den beiden Fusionsproteinen AF4•MLL sowie MLL•AF4. Die Therapie erfolgt in der Regel gemäß Hochrisikoprotokollen aufgrund der extrem schlechten Prognose und der mit hoher Therapieresistenz assoziierten Rezidivrate. Eine Studie zur Korrelation zwischen klinischen Merkmalen und molekularen Charakteristika belegte die Abhängigkeit des Outcomes von der Verteilung des Bruchpunkts im MLL-Gen. Bei älteren Patienten treten die Bruchpunkte überwiegend in MLL Intron 9 oder 10 auf und bedeuten eine signifikant bessere Prognose im Vergleich zu den besonders bei Säuglingen präsenten Bruchpunkten im MLL Intron 11. Die damit verbundene Verkürzung der Plant Homeodomain (PHD) 1 kann neben einer modifizierten Funktion des PHD1 auch in einer veränderten Konformation der gesamten PHD-Domäne resultieren. Besondere Bedeutung hat die PHD1-3-Domäne wegen der Fähigkeit des PHD3 einerseits H3K4me-Signaturen zu erkennen und auf der anderen Seite mit CYP33 zu interagieren. Die mit transkriptionell aktivem Chromatin assoziierten H3K4me-Signaturen sowie die CYP33-vermittelte repressive Aktivität bedingen einen ambivalenten Charakter des MLL-Proteins. Daneben ist der PHD3 allein interessant wegen des Vorkommens von 4 differenten Varianten mit keinen, 3, 11 oder 14 fehlenden Aminosäuren, welche durch alternatives Spleißen an der MLL Exon 15/16-Verknüpfung entstehen (PHD3-0, PHD3-3, PHD3 11 und PHD3-14). Semiquantitative Bestimmungen in verschiedenen Zelllinien verdeutlichen die nahezu ähnliche Transkription aller 4 Varianten. Weiterführende Untersuchungen mit dem Yeast Two-Hybrid (Y2H)-System sowie folgende Koimmunpräzipitations (CoIP)-Experimente zeigten, dass der PHD3-0 die beste Dimerisierungsfähigkeit aufweist. Dagegen ist der am schlechtesten dimerisierende PHD3-3 allein in der Lage, CYP33 bzw. dessen RRM-Domäne zu binden. Die Interaktion mit inhibitorischen Proteinen und die folgende Funktion als transkriptioneller Repressor sind allein mit der PHD3-3-Variante möglich. Bei Betrachtung der gesamten PHD1-3-Domäne sowie deren verkürzter Variante (ΔPHD1-3) fällt die reduzierte Bindungsfähigkeit der ΔPHD1-3-Domäne an die CYP33 RRM-Domäne sowie deren fehlende Dimerisierung auf. Über die resultierende geringere Bindung an inhibitorische Proteine kann die transkriptionell repressive Aktivität reduziert werden, während die transkriptionell aktive Funktion an Bedeutung gewinnt. Neben der Untersuchung der PHD-Domänen des MLL-Proteins wurde das Y2H-System zur weiteren Aufklärung der AF4- und AF4•MLL-Multiproteinkomplexe (MPC) verwendet. Ähnlich den Wildtypproteinen MLL und AF4 sind auch die beiden aus der t(4;11)(q21;q23)-Translokation resultierenden Fusionsproteine an der Assemblierung von MPCs beteiligt. Besonders das reziproke AF4•MLL scheint bezüglich des Therapieerfolgs für die Leukämogenese entscheidend zu sein. Die Identifizierung und Verifizierung sowohl bekannter als auch neuer Komponenten der AF4- und AF4•MLL-MPCs gelang in verschiedenen Experimenten. Allerdings wurde meist nur die Präsenz der Proteine im MPC nachgewiesen. Die Y2H-Untersuchungen konnten Interaktionen zwischen den verschiedenen Proteinen der Komplex identifizieren und damit die Kenntnis über die Zusammensetzung der MPCs wesentlich erweitern und vertiefen. Aufgrund der Beteiligung viraler Proteine an der Krebsentstehung sowie der Rekrutierung von Transkriptionsfaktoren der Wirtszelle für die virale Replikation erscheint auch die Nutzung der Superelongationskomplexe (SEC) durch virale Proteine plausibel. Die Funktion des AF4-Proteins als Kofaktor von viralen Proteinen, besonders der HCMV und EBV immediate early (IE)-Proteine, wurde bereits gezeigt. Außerdem konnte der Einfluss des HCMV IE1 auf AF4-abhängige Effekte sowie dessen Beteiligung am AF4-MPC nachgewiesen werden. Mithilfe der Y2H-Experimente konnten nicht nur Interaktionen des HCMV IE1 sondern auch Wechselwirkungen der Onkoproteine E6/E7 des HPV mit den Proteinen der AF4- und AF4•MLL-MPCs identifiziert werden.
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Entwicklung und Synthese von RNA Liganden für TAR aus HIV-1
(2014)
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Mirco Zeiger
- Nach der Entdeckung und strukturellen Aufklärung des Ribosoms war bekannt, dass neben den Proteinen auch regulatorische RNA Sequenzen für die Steuerung biologischer Prozesse im Organismus verantwortlich sind. Dazu zählt unter anderem das trans-activation responsive element (TAR) aus HIV-1, welches am terminalen 5' Bereich (1-59) aller HIV-1 mRNAs eine identische bulge-loop Struktur ausbildet. Die basale Trans-kription des integrierten HIV Promotors ist in Abwesenheit des viralen trans-activator of transcription (Tat) sehr gering (und abhängig von zellulären Transkriptionsfaktoren). Sobald Tat exprimiert wird, bindet es zusammen mit dem humanen positive trancription elongation factor b (p-TEFb) spezifisch an TAR und aktiviert die Transkriptionsrate des viralen Genoms und die Bildung von volllängen Transkripten drastisch. Die Notwendigkeit der Tat-vermittelten Aktivierung als Grundlage einer funktionierenden HIV Replikation macht dieses System zu einem hoch interessanten Target für eine antivirale HIV Therapie. Basierend auf der Hemmung des Tat/TAR Komplexes wurde in den vergangen Jahren eine Reihe von Verbindungen identifiziert, die zwar in-vitro eine inhibierende Wirkung zeigten, aber keine von ihnen konnte bis jetzt als Therapeutikum Verwendung finden. So wäre die noch ausstehende Entdeckung eines effizienten Tat Antagonisten, der ohne die zelleigene Transkription zu beeinträchtigen eine Reduzierung der Virusreplikation von 80 - 90 % akut infizierter Zellen bewirkt, ein bedeutender Durchbruch in der HIV Forschung. Durch eine längere Behandlung von chronisch infizierten Zellen könnte so die Transkription des viralen Genoms abgeschaltet und dadurch eine Eliminierung latenter HIV Reservoirs ermöglichen werden.
Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung neuartiger TAR Liganden, zunächst auf Grundlage eines nicht auf Strukturmodellen beruhenden Ligandenscreenings, gefolgt von einem strukturbasierten Ligandendesign. Bei der Suche nach potentiellen Wirkstoffen, beschränkte man die Auswahl der untersuchten Verbindungen auf Guanidin- und Amidinanaloga. Dazu zählten einfache Guanidinderivate mit unterschiedlichen aromatischen Resten sowie heterocyclische Verbindungen, wie Isochinoline, Chinazoline, Perimidine und Phenanthridine. Die Bindungsaffinitäten dieser Wirkstoffkandidaten in Bezug zu TAR wurden über einen FRET Assay nach Matsumoto[1] bestimmt. Eine Auswahl an Verbindungen wurde zudem über eine NMR Titration charakterisiert (AK Schwalbe). Dadurch konnte beobachtet werden, an welcher Position die Liganden mit der TAR RNA in Wechselwirkung treten. Bei diesen Untersuchungen zählten 1,7-
Diaminochinolin (IC50 = 150 µM), 2,4,6-Triaminochinazolin (IC50 = 40 µM) sowie 6,8-Diaminophenanthridin (IC50 = 15 µM) zu den aktivsten Verbindungen.
Um eine Aussage über die Bindungsposen treffen zu können, wurde mittels HF-docking Methoden die Komplexgeometrie energetisch optimiert. Ausgehend von diesen Bindungsmodellen entwickelte man eine Leitstruktur, die als Grundlage eines strukturbasierten Ligandendesigns diente. Im Fokus stand hierbei die Entwicklung einer GC-Basenpaar erkennenden Untereinheit. Mit 3,5-Diamino-9-methyl-3,4,9,10-tetrahydro-1H-pyrrolo[3,4-b]phenanthridin-8(2H)-on (IC50 = 45 µM) konnte ein Ligand identifiziert werden, der im NMR Titrationsexperiment ausschließlich am Basenpaar G26/C39 von TAR eine Verschiebung der Iminoprotonen induzierte. In einem weiteren Projekt versuchte man eine Selektivitätssteigerung durch simultane Adressierung zweier Bindungsstellen zu erreichen. Nachdem im NMR Experiment gezeigt werden konnte, dass 2,4,6-Triaminochinazolin mit hoher Affinität an zwei verschiedenen Bereichen der RNA bindet, wurden eine Reihe dimerer 2,4,6-Triaminochinazolinderivate mit unterschiedlich langen Linkern hergestellt. Mit diesem Ansatz gelang es den hoch affinen Liganden N6,N6'-(1,4-phenylenbis(methylen))bis(chinazolin-2,4,6-triamin) (IC50 = 150 nM) zu identifizieren.
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Untersuchung der Regulation und prognostischen Bedeutung von MLH1 und Spectrin alpha II
(2014)
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Franziska Nuber
- Neben ihrer Rolle in der DNA Mismatch Reparatur wird eine Beteiligung von MMR Proteinen an der Apoptoseinduktion, der Antikörperbildung sowie an der Mitose und Meiose beschrieben. Untersuchungen zu Partnerproteinen des MMR Proteins MLH1 zeigten darüber hinaus eine Interaktion von MLH1 zu einigen Zytoskelett-assoziierten Proteinen. In der vorliegenden Arbeit sollte der Zusammenhang von MLH1 und nicht-erythroidem Spectrin alpha II (SPTAN1) auf Proteinebene untersucht und eine mögliche Beteiligung von SPTAN1 am DNA Mismatch Reparaturprozess mittels eines in vitro MMR-Assays analysiert werden. Die vergleichenden in vitro Analysen der MLH1 und SPTAN1 Expression erfolgten in fünf verschiedenen MLH1-profizienten und zwei MLH1-defizienten Zelllinien. Zudem wurde in vivo die Expression von MLH1 und SPTAN1 exemplarisch am Beispiel eines sporadischen sowie eines MLH1-defizienten Kolonkarzinomgewebes und des jeweils zugehörigen Normalgewebes durchgeführt. Im MMR-Assay wurden Kernextrakte aus HEK293T Zellen eingesetzte, in denen MLH1 und PMS2 bzw. MLH1, PMS2 sowie SPTAN1 überexprimiert wurde oder solche in denen die SPTAN1 Menge durch siRNA Behandlung zuvor reduziert worden war. Während die Untersuchungen hinsichtlich einer Beteiligung von SPTAN1 an der DNA Mismatch Reparatur keine eindeutigen Ergebnisse erbrachten, zeigten die Analysen der Expression von MLH1 und SPTAN1 interessanterweise sowohl in vitro als auch in vivo, dass die Proteinkonzentration von SPTAN1 bei MLH1-Profizienz deutlich höher war, als bei MLH1-Defizienz. Da SPTAN1 ein überaus wichtiges, filamentöses Gerüstprotein darstellt, an der Aktin-Vernetzung und der Stabilisierung der Plasmamembran beteiligt und mitverantwortlich für Organisation der intrazellulären Organellen ist, könnten die Expressions-unterschiede in MLH1-defizienten und MLH1-profizienten Zellen für die Progression und das Metastasierungsverhalten entsprechender Kolontumore eine wichtige Rolle spielen. Weiterführende Untersuchungen, die im Anschluss an diese Arbeit hinsichtlich des Einflusses der SPTAN1 Menge auf das Migrationsverhalten entsprechender Zellen durchgeführt wurden, zeigen, dass MLH1-defiziente Zellen SPTAN1 abhängig weniger stark migrieren, als die MLH1-profizienten Vergleichszellen. Möglicherweise ist die MLH1 abhängige Expression von SPTAN1 Grund dafür, dass Kolontumoren mit MLH1-Defizienz signifikant weniger zur Metastasierung neigen, als sporadische Kolonkarzinome, die MLH1 exprimieren. Ob dies wirklich zutrifft muss allerdings durch weitere nachfolgende Experimente noch weiter untersucht werden.
