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Number concentrations of total and non-volatile aerosol particles with size diameters >0.01 µm as well as particle size distributions (0.4–23 µm diameter) were measured in situ in the Arctic lower stratosphere (10–20.5 km altitude). The measurements were obtained during the campaigns European Polar Stratospheric Cloud and Lee Wave Experiment (EUPLEX) and Envisat-Arctic-Validation (EAV). The campaigns were based in Kiruna, Sweden, and took place from January to March 2003. Measurements were conducted onboard the Russian high-altitude research aircraft Geophysica using the low-pressure Condensation Nucleus Counter COPAS (COndensation PArticle Counter System) and a modified FSSP 300 (Forward Scattering Spectrometer Probe). Around 18–20 km altitude typical total particle number concentrations nt range at 10–20 cm−3 (ambient conditions). Correlations with the trace gases nitrous oxide (N2O) and trichlorofluoromethane (CFC-11) are discussed. Inside the polar vortex the total number of particles >0.01 µm increases with potential temperature while N2O is decreasing which indicates a source of particles in the above polar stratosphere or mesosphere. A separate channel of the COPAS instrument measures the fraction of aerosol particles non-volatile at 250°C. Inside the polar vortex a much higher fraction of particles contained non-volatile residues than outside the vortex (~24% outside vortex). This is most likely due to a strongly increased fraction of meteoritic material in the particles which is transported downward from the mesosphere inside the polar vortex. The high fraction of non-volatile residual particles gives therefore experimental evidence for downward transport of mesospheric air inside the polar vortex. It is also shown that the fraction of non-volatile residual particles serves directly as a suitable experimental vortex tracer. Nanometer-sized meteoritic smoke particles may also serve as nuclei for the condensation of gaseous sulfuric acid and water in the polar vortex and these additional particles may be responsible for the increase in the observed particle concentration at low N2O. The number concentrations of particles >0.4 µm measured with the FSSP decrease markedly inside the polar vortex with increasing potential temperature, also a consequence of subsidence of air from higher altitudes inside the vortex. Another focus of the analysis was put on the particle measurements in the lowermost stratosphere. For the total particle density relatively high number concentrations of several hundred particles per cm3 at altitudes below ~14 km were observed in several flights. To investigate the origin of these high number concentrations we conducted air mass trajectory calculations and compared the particle measurements with other trace gas observations. The high number concentrations of total particles in the lowermost stratosphere are probably caused by transport of originally tropospheric air from lower latitudes and are potentially influenced by recent particle nucleation.
The technique of site-specific fluorescence labelling with Tetramethylrhodaminemaleimide (TMRM) in combination with two electrode voltage-clamp technique (TEVC), an approach that has been named voltage clamp fluorometry (VCF), has been used in this work to study the Na,K-ATPase. The TMRM dye has the ability to attach covalently to cysteine residues and it responds to changes in the hydrophobicity of its local environment. We exploited this property using a construct of the Na-pump in which the native, extracellularly accessible cysteines were removed and cysteine residues were introduced by site-directed mutagenesis in specific positions of the Na-pump. In this way it was possible to detect site-specific conformational rearrangements of the Na-pump in a time-resolved fashion within a native membrane environment. In particular this technique allows to resolve reactions with low electrogenicity that cannot be satisfactorily analyzed with purely electrophysiological techniques and to identify the conformations of the enzyme under specific ionic composition of the measuring buffers. We used VCF to study the influence that several cations like Na+, K+, NMG+, TEA+ and BTEA+ exert on the distribution of the Na,K-ATPase between several enzymatic intermediates and on some of the reactions related to cation transport. To this end we utilized the mutants N790C in the loop M5-M6 and the mutant E307C, T309C, L311C and E312C in the loop M3-M4. From the correspondence of the fluorescence changes with the activation and inhibition of pumping current, by K+ and ouabain respectively, and from the fact that in Na+/Na+ exchange conditions the voltage distribution of charge movement and fluorescence changes evoked by voltage jumps are in reasonable agreement we conclude that through the fluorescence signals measured from these mutants, we can indeed monitor conformational changes linked to transport activity of the enzyme. For the mutants N790 and L311, it was found that the Na+ dependence of the amplitude and kinetics of the fluorescence signal associated with the E1P-E2P transition is in agreement with the prediction of an access channel model describing the regulation of the access of extracellular Na+ to its binding site. In particular for the mutants E307 and T309 it was found that in Na+/Na+ exchange conditions, the conformational change tracked by the fluorescence was much slower than the charge relaxation at hyperpolarized potentials while the kinetics was very similar at depolarized potentials. This implies that at hyperpolarized potentials the conformational change connected to the E1P-E2P transition does not give a large contribution to the electrogenicity of the process which is also consistent with the access channel model. On the mutant N790C it was found that the external pH does not seem to have any effect on the E1P-E2P equilibrium even if it seems to modulate the fluorescence quantum yield of the dye. Fluorescence quenching experiments with iodide and D2O indicate that at hyperpolarized potentials the local environment of the mutant N790C, experiences a small change in the accessibility to water without major changes in the local electrostatic field ...
The Na+/proline transporter of E. Coli (PutP) is responsible for the uptake of proline which is subsequently used not only as a carbon and nitrogen source and a constituent of proteins but also as a particularly effective osmoprotectant. However, for a long time there was little known about the single steps in the reaction cycle of this transporter and only few details about its structure-function relationship are available. Aim of the present work was to achieve a deeper understanding about the kinetic properties of the Na+/proline transporter and to get insights into the structure-function relationship of the substrate binding. To answer these questions different techniques were used. By using the novel SSM technique combining the preparation of PutP proteoliposomes it was possible to demonstrate for the first time the electrogenic substrate binding to PutP transporter. Due to rapid solution exchange measurements on the SSM it was additionally possible to obtain time resolved information about the kinetic details of the cytoplasmic substrate binding sites which were not available by previous steady state and equilibrium binding measurements. Pre-steady-state charge translocation was observed after rapid addition of one or both of the cosubstrates Na+ and/or proline to the PutP-WT proteoliposomes adsorbed on the SSM. Thereby it was possible to link the observed electrical signals with the binding activity of PutP. The observed Na+ and/or proline induced charge displacement were assigned to an electrogenic Na+ and/or proline binding process at the cytoplasmic face of the enzyme with a rate constant of k > 50 s-1 proceeding the rate limiting step of the reaction cycle. Furthermore, based on the kinetic analysis of the electrical signals obtained from the measurements of PutP on SSM, the following characteristics of the substrates binding in PutP were deduced: (1) both Na+ and proline can bind individually to the transporter. Under physiological conditions, an ordered binding mechanism prevails; while at sufficiently high concentrations, each substrate can bind in the absence of the other; (2) substrate binding is electrogenic not only for Na+, but also for the uncharged cosubstrate proline. The charge displacement associated with Na+ binding and proline binding is of comparable size and independent of the presence of the respective cosubstrate. In addition, it was concluded that Na+ accesses its binding site through a high-field access channel resulting in a charge translocation, whereas the binding of the electroneutral proline induces a conformation alteration involving the displacement of charged amino acid residue(s) of the protein; (3) Na+ and proline binding sites interact cooperatively with each other by increasing the affinity and/or the speed of binding of the respective cosubstrate; (4) proline binding proceeds in a two step process: low affinity (~ 0.9 mM) electroneutral substrate binding followed by a nearly irreversible electrogenic conformational transition; (5) membrane impermeable PCMBS inhibits both Na+ and proline binding to the inside-out orientated PutP transporter, indicating that rather than selectively blocking a specific binding site, PCMBS probably locks the enzyme in an inactive state. The possible targets for this SH-reagent are cysteines 281 and 344 located close to the cytoplasmic surface of the protein. Beyond it, transient electrical currents of PutP were also observed on the BLM after rapid addition of proline in the presence of Na+. This was possible by combining the conventional BLM technique with high-speed flash-photolysis of caged-proline. Indeed the signals on the BLM indicate the detection of a different underlying reaction process in comparison to the data achieved by the SSM technique. This has paved the way for supplemental information about the reaction cycle since it was possible to assign the flash-photolysis BLM signals to the proline binding step followed by the internalization of Na+ and proline into the liposome. Thereby it was found, that the presence of Na+ is indispensable and the time constant for the process is ~ 63 ms. Moreover, structure-function information about the Na+ and proline binding sites of PutP was obtained by investigating the functionally important amino acid residues Asp55, Gly63 and Asp187 with site-directed mutagenesis and the combined SSM technique. One finding is that the mutated proteins PutP-D55C and PutP-G63C showed no activity on the SSM. Therefore, it can be assumed that either both Asp55 and Gly63 are crucial for the structure of PutP protein, or they are located at or close to the Na+ and proline binding sites. Furthermore, the results obtained from PutP-D187N and PutP-D187C mutants on SSM suggest that Asp187 of PutP is likely to be involved in the Na+ binding at the cytoplasmic side of the backward running carrier. Taken together the results of the present work have substantially broadened the known picture of the Na+/proline transporter PutP thereby several steps of the reaction cycle were elucidated, and moreover, valuable insights into the structure-function relationship of the transporter have become available.
Der humane ABC-Transporter TAP (transporter associated with antigen processing) spielt in der Antigenprozessierung und in der MHC Klasse I-vermittelten Antigenpräsentation eine zentrale Rolle. Unter ATP-Hydrolyse katalysiert der heterodimere TAP-Komplex den Transport von proteosomal degradierten Peptiden aus dem Cytosol in das ER-Lumen. Diese werden im Peptidbeladungskomplex (PLC) auf MHC Klasse I-Moleküle geladen und zur Zelloberfläche transportiert, wo sie zytotoxischen T-Zellen präsentiert werden. Die Assemblierung eines funktionalen Komplexes hängt dabei von der korrekten intra- und intermolekularen Anordnung seiner Transmembransegmente (TMS) ab. Die strukturelle Organisation des TAP-Komplexes ist schon seit vielen Jahren Gegenstand intensiver Forschung und wird in der Literatur kontrovers diskutiert. Cystein-freie Proteinvarianten dienen bei der Untersuchung der Topologie als sehr gute Hilfsmittel und wurden bereits erfolgreich zur Aufklärung der Membrantopologie von komplexen Membranproteinen, wie P-glycoprotein oder der Lactose-Permease LacY, eingesetzt (Kaback et al., 2001; Loo und Clarke, 1995). Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wurden humane TAP1- und TAP2-defiziente Fibroblasten, die ansonsten alle anderen Komponenten der Antigenpräsentationsmaschinerie besitzen, stabil mit der jeweiligen humanen Cystein-freien TAP1- oder TAP2-Untereinheiten transfiziert. Alle 19 natürlichen Cysteine von TAP1 und TAP2 konnten vorher durch de novo Gensynthese ausgetauscht werden. Nach erfolgreicher Expression konnte ein ATP-abhängiger Peptidtransport, der spezifisch durch den viralen Inhibitor ICP47 inhibiert wurde, nachgewiesen werden. Außerdem konnte die MHC Klasse I-Oberflächenexpression der Zellen, ein Indikator einer funktionsfähigen Antigenpräsentierung, nach Transfektion mit den Cystein-freien TAP-Untereinheiten wiederhergestellt werden. Im zweiten Abschnitt wurde die Membrantopologie des humane TAP-Transporters in einem funktionalen Peptidbeladungskomplex durch ortsspezifische Mutagenese in Kombination mit der Markierung mittels thiolspezifischer Fluorophore untersucht. Durch Co-Immunpräzipitationen und Transportstudien mit radioaktiv-markierten Peptiden konnte die Funktionalität des, in Sf9 Zellen exprimierten, Cystein-freien TAP-Komplexes gezeigt werden. Einzelne Cysteine wurden aufgrund von Hydrophobizitätsanalysen in Kombination mit Sequenzvergleichen von anderen ABC-Transportern in vorhergesagte cytosolische oder ER-luminale Schleifen der TAP1-Untereinheit eingeführt und deren Zugänglichkeit mit dem thiolspezifischen, membran-impermeablen Fluorophor Fluoreszein-5-Maleimid in semi-permeabilisierten Zellen untersucht. Es konnte zum ersten Mal experimentell gezeigt werden, dass die Transmembrandomäne (TMD) der TAP1-Untereinheit in einem funktionalen Komplex aus zehn Transmembranhelices aufgebaut ist. Die TMD lässt sich in eine für die Heterodimerisierung, die Peptidbindung und den Transport essentielle und für viele ABC-Transporter charakteristische Core-Domäne, und zusätzliche N-terminale Domänen, die für die Bindung von Tapasin und die Assemblierung des PLCs verantwortlich sind, unterteilen. Somit konnte experimentell die Membrantopologie des ABC-Transporters TAP in einem funktionalen Peptidbeladungskomplex aufgeklärt werden. Der dritte Teil der Arbeit befasste sich mit der Untersuchung der veränderten Peptidbeladungskapazität, die in Kombinationen aus wildtyp TAP1 und Cystein-freiem TAP2 beobachtet wurde. Durch ortsspezifische Mutagenese wurden einzelne Cysteine in TAP2 wiedereingeführt und deren Funktionalität in Transportstudien analysiert. Es konnte ein einzelnes Cystein in TAP2 identifiziert werden, welches die Peptidbeladungskapazität beeinflusst und durch Modifikation mit thiolspezifischen Reagenzien zum Schalter für die Peptidbindung wird. Durch Quervernetzungsstudien mit radioaktiv-markierten Peptiden konnte weiterhin ein direkter Kontakt zwischen dem Cystein und dem gebundenen und somit transportierten Peptid des TAP-Transporters nachgewiesen werden.
Von Oktober 1990 bis Juli 2000 wurden 66 Patienten mit 83 Keloiden in der Strahlenklinik der Universitätsklinik Frankfurt am Main mit Strontium-90-Kontakttherapie in der frühen postoperativen Phase innerhalb von vier bis fünf Tagen in vier Fraktionen zu je 5 Gy bis zu einer Gesamtdosis von 20 Gy bestrahlt. 41 Patienten mit 53 Keloiden füllten einen Fragebogen aus und konnten nachbeobachtet werden. Davon kamen 24 Patienten mit 31 Keloiden zu einer Nachuntersuchung. Bei der Evaluation der Ergebnisse sollten folgende Hypothesen geprüft werden: Die Bewertung der Therapie durch den Arzt kann von der Bewertung durch den Patienten erheblich differieren. Die Zufriedenheit der Patienten ist nicht ausschließlich vom rezidivfreien Heilungsverlauf abhängig, sondern auch von den Symptomen sowie von Art und Grad der Nebenwirkung. Dazu wurden die Therapieergebnisse objektiv erhoben und mit der subjektiven Patientenbeurteilung verglichen. Quintessenz sind prognostische Faktoren zur Rezidivrate und zur Patientenzufriedenheit sowie Vorschläge für das Erstgespräch mit dem Patienten und die Examination von Keloid und Rezidiv´. Die Symptome der Keloide (kosmetische Beeinträchtigungen und körperliche Beschwerden) sowie die Häufigkeit, Größe, Art und Ausprägung der Therapieergebnisse (Rezidive, rezidivfreie Narben, Nebenwirkungen, Beschwerden) wurden mittels Fragebogen und Nachuntersuchung erhoben. Die Rezidive wurden in Prozent der Fläche der Gesamtnarbe geschätzt. Ein Vollrezidiv wird als größer 80%, ein Teilrezidiv mit 30 bis 80% und ein Randrezidiv als kleiner 30% definiert. Nebenwirkungen (Hyperpigmentierung, Hypopigmentierung, Teleangiektasien, Rötung bzw. Randsaum, Atrophie) wurden entsprechend ihrer Ausprägung (keine, geringe, mäßige, starke) bzw. nach Vorhandensein aufgenommen. 19 Rezidive (36%) traten bei den nachbeobachteten Patienten auf. Davon waren sieben Vollrezidive (13%) und 12 Teil- und Randrezidive (23%). 83% der Patienten hatten nach der Therapie keine oder weniger Beschwerden. Die Rezidivrate läge ohne die Erhebungen im Rahmen dieser Studie anstatt bei 39% bei nur 13%, da nur sieben Rezidive aktenkundig waren. Demnach ist eine Nachbeobachtungszeit von ein bis zwei Jahren zwingend, um eine Vergleichbarkeit von Studien zu gewährleisten. Von den 24 Patienten mit 31 Keloiden, die zur Nachuntersuchung kamen, traten mäßige bis starke Nebenwirkungen in 16% als Hyperpigmentierung, in 35% als Hypopigmentierung, in 39% als Teleangiektasien und in 25% als Rötung auf. Randsäume traten in 42% und Atrophien in 23% der Fälle auf. Das Hauptkriterium einer erfolgreichen Therapie ist laut Schrifttum die Rezidivfreiheit. Definitionen von erfolgreicher rezidivfreier Therapie differieren, weshalb Erfolgsraten´ nicht vergleichbar sind. Die objektive Bewertung der Therapieergebnisse durch den Arzt berücksichtigt die subjektiven Kriterien (körperliche Beschwerden und kosmetische Beeinträchtigung des Patienten) nicht ausreichend. Anhand unserer Ergebnisse wurden signifikante prognostische Faktoren bzgl. der Rezidivrate herausgearbeitet und mit dem Schrifttum verglichen bzw. diskutiert. Prognostisch ungünstige Faktoren für eine Rezidiventwicklung sind familiäre Keloidbelastung, Keloidgrößen von über 2 cm, bereits vorbehandelte Keloide, die Lokalisationen Rumpf bzw. vorderer Thorax, Infektionen und Fremdkörper in der Operationswunde, die Entstehungsursache Verbrennung sowie Behandlung von jungen, noch aktiven Keloiden. Die subjektive Bewertung der Behandlungsergebnisse durch den Patienten hängt von den Symptomen, Art des Rezidivs sowie Art und Ausprägung der Nebenwirkungen ab. Nach unseren Untersuchungen ist mit einer signifikant höheren Patientenzufriedenheit mit der Therapie zu rechnen, wenn die Patienten Ohr- oder Rumpf-Keloide haben, vorher körperliche Beschwerden hatten, die sich verbessert haben oder wenn die Patienten männlich sind. Tendenziell höher ist die Zufriedenheit bei Patienten, die sich vor der Therapie nicht durch das Keloid entstellt fühlten, bei der Entwicklung von Teil- und Randrezidiven anstatt Vollrezidiven und bei geringer Ausprägung der Nebenwirkungen. Von den 41 nachbeobachteten Patienten waren 61% mit der Therapie und 51% mit dem kosmetischen Ergebnis der Therapie sehr bis mäßig zufrieden. Subjektive und objektive Beurteilung der Therapieergebnisse entsprechen einander nicht, da die unzufriedenen Patienten nicht mit den Patienten, die ein Rezidiv haben, identisch sind, obwohl dies aufgrund ähnlicher prozentualer Anteile (unzufriedene Patienten: 39%, Rezidivrate: 36%) zu vermuten wäre. Zwischenzeitlich wurde das Therapieschema an der Strahlenklinik der Uniklinik Frankfurt auf vier Fraktionen zu je 4 Gy bei einer Gesamtdosis von 16 Gy geändert. Teilweise werden jetzt zusätzlich Beschleunigerelektronen als Strahlenquelle in der Keloidtherapie genutzt. Interessant wäre zukünftig eine vergleichende Studie zur Rezidivhäufigkeit, dem Auftreten von Nebenwirkungen und der Zufriedenheit der Patienten. Die vielschichtige Keloidproblematik erfordert einen multidisziplinären Therapieansatz, um objektiv und subjektiv gute Ergebnisse zu erzielen. Die Vorschläge für das Erstgespräch...´ sind auf andere Therapien, z. B. dermatologische Erkrankungen, übertragbar.
Zweihundert Jahre Erbrechtsgeschichte Deutschlands, Frankreichs und der USA, rekonstruiert anhand von Gesetzgebung und Diskursen zu Testierfreiheit, Familienerbrecht, Fideikommiss und Erbschaftssteuerrecht: jedes Thema für sich ein rechtshistorisches Schwergewicht. Und im Vorwort zu den kaum mehr als 300 Seiten wird die Frage aufgeworfen, "was wir daraus über die Evolution normativer Strukturen moderner Gesellschaften, und insbesondere über das Verhältnis von Individuum, Familie und Gesellschaft lernen können" (9). ...
Die vorliegende Studie wurde durchgeführt, um den Einfluss der präanalytischen Temperatur- und Lagerungsbedingungen für die Bestimmung der VWF-Parameter eingehender zu untersuchen. Wir untersuchten bei 10 gesunden Personen, 10 Patienten mit von Willebrand-Syndrom Typ 1, 5 Patienten mit VWS Typ 2 und 10 Patienten der neurochirurgischen Klinik den Einfluss verschiedener Lagerungsbedingungen auf VWF:RCo, VWF:Ag, VWF:CB, APTT und FVIII:C. Pro Patient entstanden so folgende Proben: PS Das Blut (ein Röhrchen) wurde sofort zentrifugiert und der Überstand anschließend bei 80° C eingefroren. CR3/CR6 Das Citratblut (zwei Röhrchen) wurde für drei bzw. sechs Stunden bei Raumtemperatur gelagert, daraufhin zentrifugiert und eingefroren.. CE3/CE6 Das Citratblut (zwei Röhrchen) wurde für drei bzw. sechs Stunden in Eis gelagert, dann zentrifugiert und eingefroren. CK3/CK6 Das Citratblut (zwei Röhrchen) wurde für drei bzw. sechs Stunden zwischen zwei Kühlakkus gelagert, anschließend zentrifugiert und eingefroren. PR3/PR6 Der Plasmaüberstand aus einem Citratröhrchen wurde nach der Zentrifugation abpipettiert, auf zwei Reagenzgläser verteilt und für drei bzw. sechs Stunden bei Raumtemperatur gelagert und danach eingefroren. PE3/PE6 Der Plasmaüberstand aus einem Citratröhrchen wurde nach dem Zentrifugieren abpipettiert, auf zwei Reagenzgläser verteilt und für drei bzw. sechs Stunden in Eis gelagert und nachfolgend eingefroren. Wie man an Hand der Ergebnisse sehen kann, verursachte die gekühlte Lagerung von Citratvollblut teilweise dramatische Veränderungen der Ausgangswerte PS. Zusammenfassend fanden wir keine Kälteinduzierte Erniedrigung der VWF-Parameter im Plasma und bei Patienten mit VWS, Typ 2 ohne messbare Ristocetin-Cofaktor-Aktivität. Auf Grund dieser Ergebnisse nahmen wir an, dass der Kälte-induzierte Verlust der VWF-Parameter und der Faktor VIII-Aktivität zum einen die Gegenwart von Thrombozyten und zum anderen die Anwesenheit hochmolekularer vWF-Multimere benötigte. Wir vermuteten, dass es nur bei Anwesenheit von Thrombozyten und HMW-VWF zu einem hochgradig kälteinduzierten Verlust von VWF:RCo, VWF:Ag und FVIII:C kommt. Von Berger et al (1998) wurde bereits publiziert, dass sich die Thrombozyten bei Kälteeinwirkung in ihrer Zytoskelettstruktur verändern. Hoffmeister et al. (2003) konnten eine kälteinduzierte Zusammenlagerung der GPIb-Rezeptoren n der Thrombozyten-Zelloberfläche beobachten. Wir nahmen an, dass der kälteinduzierte Verlust des VWF auf eine durch Kälte geförderte Bindung des VWF an Thrombozyten, wahrscheinlich durch die gesteigerte Zugänglichkeit der GPIba Untereinheit des vWF, zurückzuführen ist. Auf Grund unserer Ergebnisse empfehlen wir Blut zur Analyse der vWF-Parameter bei Raumtemperatur und nicht bei 4°C zu lagern, ebenso Blutproben zur Bestimmung nicht auf Eis zu verschicken. Empfehlungen für die Behandlung von Blutproben für die Gerinnungsdiagnostik: Die Blutentnahme soll wegen der möglichen tageszeitlichen Schwankungen zwischen 7.00 Uhr und 9.00 Uhr erfolgen. Eine lange und intensive Venenstauung ist zu vermeiden. Die Blutabnahme sollte mit einer großlumigen Kanüle, unter einem gleichmäßigen und zügigem Bluteinstrom, erfolgen. Bei der Abnahme mehrerer Blutentnahmeröhrchen sollte die Gerinnungsdiagnostik erst als zweites oder drittes Röhrchen entnommen werden, um eine Kontamination mit Gewebsthrombokinase zu vermeiden. Das Gerinnungsröhrchen sollte bis zu Markierung gefüllt sein und anschließend mehrfach geschwenkt werden, um eine gleichmäßige Durchmischung von Antikoagulans und Blut zu gewährleisten (Fiedler et al, 2004). Für eine unmittelbare Untersuchung sollte die Lagerung bei Zimmertemperatur erfolgen, Aufbewahrung im Kühlschrank sollten durch Kälteaktivierung unbedingt vermieden werden, da dies zu Gerinnungszeitveränderungen führen kann. Dies steht im Gegensatz zu den NCCLS-Richtlinien von 1998 (Wayne, 1998), die vorgaben, dass für Gerinnungsanalysen verwendete Proben gekühlt gelagert werden sollten, wenn sie nicht innerhalb von zwei Stunden getestet werden können. Bei einer für einen späteren Zeitpunkt geplanten Untersuchungen sollte Citratplasma portioniert eingefroren werden. Das Auftauen der gefrorenen Proben sollte im Wasserbad bei 37°C erfolgen, wobei auf gründliche Durchmischung und vollständige Lösung eventueller Kryopräzipitate zu achten ist. Die anschließende Untersuchung muß unverzüglich erfolgen, da die Stabilität verschiedener Faktoren nach dem Auftauen herabgesetzt ist (Lutze et al, 1999). Wiederholtes Einfrieren und Auftauen ist nicht zulässig. Die Durchführung der Globaltests sollte maximal vier Stunden nach der Blutentnahme durchgeführt worden sein (Guder et al, 2000; Guder et al, 2002; Narayanan, 2000;Tilsner et al, 1986). Die Bestimmung der Faktor VIII-Aktivität sollte jedoch bis spätestens zwei Stunden nach der Blutentnahme abgeschlossen sein (Lutze et al, 1999; Müller, 1993).
I propose that the rising number of dualearner couples in the United States impacts the trend toward declining residential mobility and rising commute times. I describe these mobility trends in the United States, first relocation trends and then daily commuting trends. My research views the commute as the bridge in time and space between home and work that a) reflects couples' negotiation of preferences, relative job importance, barriers, and opportunities; b) has consequences for family functioning, c) reflects gender differences in the ways time and place are organized, and d) varies across the life course, by race, class, and region. I describe differences in family type and family functioning based on the commuting pattern and suggest a course of future comparative research that may improve awareness of how families and couples handle labor market demands, what structures shape the picture of couples mobility, and how nation-specific circumstances orient couples toward certain kinds of mobility and away from others.
Die linksventrikuläre Hypertrophie ist einer der stärksten Prädiktoren für die spätere Abnahme der Blutauswurfleistung des Herzens mit einer Gefährdung der Organdurchblutung und drohendem Kreislaufversagen, einem klinischem Syndrom, welches als Herzinsuffizienz bezeichnet wird. Die Herzhypertrophie ist eine Folge vieler verschiedener Herzerkrankungen wie koronarer Herzkrankheit, dilatativer Kardiomyopathie oder Hypertonie. Ein besseres Verständnis dieser Entwicklung auf molekularer Ebene könnte dazu beitragen, mit neu zu entwickelnden Medikamenten gezielt in diese Prozesse eingreifen zu können, sie abzuschwächen, zu verhindern oder gar rückgängig zu machen. Das Ziel dieser Arbeit war, die molekularen Ursachen der Herzhypertrophieentwicklung durch eine globale Genexpressionsanalyse zweier Hypertrophiemodelle näher zu untersuchen und dabei neue Hypertrophiemarker zu identifizieren. Dazu wurde sowohl aus Herzproben PKBgamma1-überexprimierender transgener Mäuse, welche eine massive Herzhypertrophie entwickeln, als auch aus alpha1-adrenerg stimulierten neonatalen Rattenkardiomyozyten RNA isoliert und mit dieser cDNA-Micro-arrays hybridisiert. Die Auswertung der differentiell exprimierten Gene in beiden Modellen ergab keine eindeutigen Hinweise auf universelle Faktoren, die für die Hypertrophieentwicklung verantwortlich gemacht werden könnten. Bei näheren Untersuchungen zeigte sich jedoch, dass die Mehrzahl der regulierten Gene einen Versuch der Kardiomyozyten repräsentiert, die Hypertrophieentwicklung zu kompensieren. Im Modell der PKBgamma1-überexprimierenden Mäuse konnte durch eine „in silico“-Promotoranalyse ein möglicher Einfluss von Transkriptionsfaktoren der Forkhead-Klasse auf die differentielle Expression vieler regulierter Gene gefunden werden. Unter Zuhilfenahme eines Forkhead-Reporter-Systems konnte in verschiedenen Zellkulturmodellen ein funktioneller Zusammenhang zwischen dem konstitutiv-aktiven Transgen und eben diesen Transkriptionsfaktoren gezeigt werden. Darüber hinaus gelang es, anhand zweier Reportersysteme für die wichtigen Hypertrophiemarker ANF und BNP zu zeigen, dass sich diese beiden Gene durch die Koexpression eines Forkhead-Transkriptions-faktors induzieren lassen. Im Modell der alpha1-adrenerg stimulierten neonatalen Rattenkardiomyozyten gelang es, durch eine „in silico“-Promotoranalyse cAMP-abhängige Transkriptionsfaktoren sowie Faktoren der EGR-Klasse als mögliche Auslöser der beobachteten Genregulation zu identifizieren. Dieses Ergebnis passte sehr gut zu den beobachteten transkriptionellen Veränderungen, da sowohl die Transkriptionsfaktoren selbst, als auch viele in den cAMP-Stoffwechsel involvierte Transkripte sehr stark induziert waren. In beiden untersuchten Modellen stimmten nur wenige differentiell exprimierte Transkripte überein und diese bestanden vorwiegend aus den klassischen Hypertrophiemarkern. Als möglicher neuer Hypertrophiemarker wurde das „Cardiac Adriamycin Responsive Protein“ (CARP) identifiziert, welches in beiden Modellen deutlich induziert war. In Kombination mit der Beobachtung, dass viele der jeweils regulierten Gene mit einer antihypertrophen Wirkung in Verbindung gebracht werden, legt den Schluss nahe, dass die transkriptionellen Veränderungen den Versuch der Zellen widerspiegeln, der Hypertrophie entgegenzuwirken, und dass die hypertrophieauslösende Wirkung durch andere, nicht-transkriptionelle Steuerungsmechanismen der Zelle vermittelt wird. Frühere Arbeiten, welche die transkriptionellen Veränderungen in anderen Hypertrophiemodellen untersuchten, sowie neuere Hinweise aus der Literatur und weitere in der Abteilung durchgeführte Untersuchungen lassen darauf schließen, dass die Hypertrophieentwicklung eher auf translationaler Ebene reguliert wird. Unterstützt wird dies durch die Tatsache, dass PKBgamma1-überexprimierende Mäuse die größte jemals beobachtete Herzhypertrophie entwickeln und der PKB/GSK-3beta-Signalweg bekanntermaßen translationelle Vorgänge in der Zelle steuert. Weitere Arbeiten in dieser Richtung könnten somit neue, vielversprechende Therapieansätze eröffnen.
Die Rolle der löslichen Guanylatzyklase in der Signaltransduktion durch Superoxidanionradikale
(2005)
Im kardiovaskulären System ist die lösliche Guanylatzyklase (soluble guanylyl cyclase, sGC) ein Schlüsselenzym der •NO/cGMP-Signaltransduktion. Stickstoffmonoxid (•NO) aktiviert durch direkte Anbindung an das Häm-Eisen die Produktion von zyklischem 3’,5’-Guanosinmonophosphat (cGMP). In glatten Muskelzellen führt ein erhöhter cGMP-Spiegel zur Aktivierung von cGMP-abhängigen Proteinkinasen (cGK) und letztendlich zur Vaso-dilatation. Superoxidanionradikale (•O2-) sind an der Entstehung und Progression von Herz-Kreis¬lauferkrankungen beteiligt. Im vaskulären Gewebe stellt •O2- einen Gegenspieler zum •NO dar. So führt eine vermehrte Produktion von •O2- zu einer eingeschränkten Bioverfügbarkeit von •NO (•O2- + •NO -> ONOO-) (Ohara et al., 1993a). Im Rahmen dieser Arbeit sollte aufgeklärt werden, ob bei einer vaskulären Störung des •NO-Systems die Funktion der sGC durch •O2- auch direkt betroffen ist. Damit könnte dem Superoxid eine weit größere biologische Bedeutung zukommen als bisher angenommen, nämlich die Funktion als Signaltransduktionsmolekül mit der sGC als definiertem Rezeptor und Effektor. Die sGC-Aktivitätsuntersuchungen mit gereinigter sGC zeigten eine konzentrationsab¬hängige Hemmung der basalen und der YC-1- (100 µM) stimulierten (•NO-unabhängigen) sGC-Aktivität durch das •O2--generierende System Xanthinoxidase/Hypoxanthin (XO/HX) (IC50 (basal) = 0,0031 vs. IC50 (YC-1) = 0,022 mU/ml). Die Aufhebung dieser Hemmung durch Superoxiddismutase (SOD, 100 U/ml) deutete auf eine spezifische und schnell-reversible Hemmung der sGC-Aktivität durch •O2- hin. Die in-vitro gezeigte Hemmung der sGC-Aktivität durch •O2- konnte auch in-vivo nach¬gewiesen werden. Die Produktion von •O2- in kultivierten glatten Muskelzellen der Rattenaorta (VSMC) konnte mit Elektronenspinresonanz (ESR) und Lucigenin-abhängiger Chemilumineszenz gezeigt werden. Dabei wurde mit ESR eine ca. 5-fache Steigerung der basalen •O2--Produktion mit dem intrazellulären Redoxcycler Dimethoxynaphtochinon (DMNQ, 10 µM) beobachtet. Auch die Aktivierung membranständiger NADPH-Oxidasen durch die physiologischen Aktivatoren Angiotensin II (Ang II, 100 nM) und platelet-derived growth factor (PDGF, 50 ng/ml) führten zu einer ca. 2-fach gesteigerten •O2--Produktion. Die Hemmung der cGMP-Produktion durch •O2- in kultivierten VSMC konnte in-vivo mittels Enzym-Immuno-Assays (cGMP-EIA) [YC-1 (100µM) = 100 % vs. YC-1 + DMNQ (10 µM) = 21 % vs. YC-1 + PDGF (50 ng/ml) = 76,6 %] nachgewiesen werden. Zusätzlich wurde die Auswirkung von •O2- auf die cGMP-abhängige Signaltransduktion mit Immu¬noblotting (Western-Blot) von phosphoryliertem Vasodilator-stimulierten Phosphoprotein (VASP, vasodilator-stimulated phosphoprotein) gezeigt. Intrazelluläre •O2--Produktion durch Redoxcycling (DMNQ, 10 µM) reduzierte die YC-1-stimulierte Phosphorylierung von VASP um 44,4 %. In weiteren Untersuchungen sollte der molekulare Mechanismus der schnell-reversiblen Hemmung der sGC durch •O2- auf Ebene der sGC aufgeklärt werden. Dabei wies die direkte Detektion von Sulfinyl-Radikalen auf eine Oxidation von Proteinthiolen durch •O2- hin. Der spezifische Austausch von Cysteinen der sGC mittels Punktmutation und die Expression der sGC-Mutanten in COS1-Zellen zeigte, dass Thiol-Gruppen der sGC mit •O2- interagieren. Dabei stellte sich heraus, dass die sGC-Mutanten a1/b1C541S und a1C238S/b1 viel sensitiver auf •O2- (XO 3 mU/ml) reagieren als die Wildtyp-sGC (WTa1/WTb1 = -62 % vs. WTa1C238S/WTb1 = -93,7 % vs. WTa1/b1C541S = -90,2 %). Um zu untersuchen, ob das Häm-Eisen der sGC an der Aktivitätshemmung durch •O2- beteiligt ist, wurde einerseits das Häm entfernt (Tween 20), andererseits das Häm-Fe2+ zum Häm-Fe3+ oxidiert (NS2028). Beide Behandlungen führten zu einer weitgehend YC-1-insen¬sitiven sGC. Die mit Protoporphyrin IX (PIX) aktivierte Häm-freie sGC und die mit HMR3448 aktivierte Häm-oxidierte sGC wurden durch XO/HX wesentlich weniger potent gehemmt als die YC-1-sensitive sGC. Dieser Befund deutet auf eine Beteiligung des Häm-Eisens bei der Aktivitätshemmung der sGC durch •O2- hin. Die in dieser Arbeit gezeigte direkte und schnell-reversible Hemmung der sGC-Aktivität durch •O2- weist der löslichen Guanylatzyklase eine neue biologische Funktion zu. Die sGC könnte als Rezeptor- und Effektorenzym die Signaltransduktion des Signalmoleküls •O2- vermitteln.
Group III presynaptic metabotropic glutamate receptors (mGluRs) play a central role in regulating presynaptic activity through G-protein effects on ion channels and signal transducing enzymes. Like all Class C G-protein coupled receptors, mGluR8 has an extended intracellular C-terminal domain (CTD) presumed to allow for modulation of downstream signaling. To elucidate the function and modulation of mGluR8, yeast two-hybrid screens of an adult rat brain cDNA library were performed with the CTDs of mGluR8a and 8b (mGluR8-C) as baits. Different components of the sumoylation cascade (ube2a, sumo-1, Pias1, Pias gamma and Pias xbeta) and some other proteins were identified as mGluR8 interacting proteins. Binding assays using recombinant GST-fusion proteins confirmed that Pias1 interacts not only with mGluR8-C, but all group III mGluR CTDs. Pias1 binding to mGluR8-C required a region N-terminally to a consensus sumoylation motif and was not affected by arginine substitution of the conserved lysine K882 within this motif. Co-transfection of fluorescently tagged mGluR8a-C, sumo-1 and enzymes of the sumoylation cascade into HEK 293 cells showed that mGluR8a-C can be sumoylated in cells. Arginine substitution of lysine K882 within the consensus sumoylation motif, but not of other conserved lysines within the CTD, abolished in vivo sumoylation. The results are consistent with post-translational sumoylation providing a novel mechanism of group III mGluR regulation.
The melibiose permease (MelB) of E.coli functions as a secondary-active symporter by using the electrochemical H+, Na+, or Li+ gradient to accumulate, e.g., melibiose [review in Pourcher et al. 1990a]. The global and primary objective of this thesis was to apply pre-steady state methods for the investigation of reaction rates of individual steps in the cycle of MelB. Especially the melibiose binding induced transition was investigated by the solid-supported membrane (SSM) technique [Seifert et al. 1993] in combination with a rapid solution exchange system [Pintchovius and Fendler 1999] and with the Stopped-flow technique [Roughton 1934]. To approach this goal, either wild-type or mutated MelB were purified and reconstituted into liposomes as described [Pourcher et al. 1995]. Although the orientation of the proteins is a critical factor for the activity of MelB, it was, so far, unknown. To determine the orientation of the proteins in the liposomes, single Cys mutants R139C and R141C [Abdel-Dayem et al. 2003] were selectively labeled with 3-(N-maleimidylpropionyl)biocytin (MPB) and analyzed by SDS-PAGE and Western Blot. The assay indicated that most of the proteins are inside-out (ISO) oriented permitting to relate the pre-steady state electrical and fluorescence signals to the reverse transport activity of MelB. The melibiose induced electrical signal was investigated in wild-type MelB with the SSM technique. The transporter was activated by a substrate concentration jump, and transient currents were measured. When the transporter was preincubated with Na+ at saturating concentrations, a charge translocation in the protein upon melibiose binding could still be observed. This result demonstrates that binding of the uncharged substrate melibiose triggers a charge displacement in the protein. Further analysis showed that the charge displacement is neither related to extra Na+ binding to the transporter, nor to the displacement of already bound Na+ within MelB. Electrogenic melibiose binding is explained by a conformational change with concomitant displacement of charged amino acid side chains and/or a reorientation of helix dipoles. A kinetic model is suggested, in which Na+ and melibiose binding are distinct electrogenic processes associated with approximately the same charge displacement. Melibiose binding is fast in the presence of Na+ (k > 50 s-1). Furthermore, two previously identified transport deficient mutants of loop 4-5, R141C and E142C [Abdel-Dayem et al. 2002, Séry 2002], were purified and extensively studied with the SSM. Whereas the electrical signals from control cysteine-less mutant showed a bi-exponential time course of decay, those from R141C or E142C consisted of only a single fast exponential component, and the slow decaying component associated with substrate translocation was missing. The electrical signals evoked by a melibiose concentration jump in the presence of Na+ were much smaller than the corresponding signals in C-less MelB. Furthermore, R141C lost the stimulating effect of melibiose on Na+ binding. Steady-state Trp fluorescence spectroscopy revealed impaired conformational changes after melibiose binding in the mutants and fluorescence resonance energy transfer (FRET) measurements indicated that the mutants still show cooperative modification of their sugar binding sites by Na+. These data suggest that loop 4-5 contributes to the coordinated interactions between the ion- and sugar binding site and participates in conformational changes after melibiose binding that are essential for the subsequent obligatory coupled translocation of substrates. By using the Stopped-flow technique, three different approaches were followed. First, the intrinsic Trp fluorescence of MelB, known to increase upon melibiose binding [Mus-Veteau et al. 1995], revealed a signal with a T 1 of ~15 ms in C-less. This time constant is of the same order of magnitude as that determined with the SSM method suggesting that Trp fluorescence and electrical signal are related processes. Conformation for this assumption came from the fact that the activation energies Ea for both processes are similar (around 45 KJ/mol). Second, by using the fluorescent sugar analog Dns2-S-Gal, which monitors events close to the sugar binding site [Maehrel et al. 1998], a signal with a T 1 of ~18 ms was recorded upon Na+ addition. Finally, the fluorescent dye MIANS was used to selectively label the single Cys mutant E365C of loop 10-11. Stopped-flow measurements revealed a melibiose-induced fluorescent signal with a T 1 of 45 ms. Since electrical measurements with the MIANS-labeled E365C excluded the possibility that the label is responsible for the slower kinetics, the conformational change detected by the MIANS fluorescence was assigned to a slow transition in the cycle of MelB after melibiose binding. Ea was determined to be 96 KJ/mol corroborating, thus, the hypothesis of a different process. In conclusion, it was possible to correlate the electrical and fluorescence signals to partial reactions of the transport cycle and to determine their rate constants. According to this new model, the melibiose-induced signal detected with the Trp and electrical measurements corresponds to a step preceding the carriers’ reorientation (3 <-> 3*, k ~ 65s-1), and the melibiose-induced signal detected with the MIANS fluorescence to the reorientation itself (3* <-> 4, k ~ 20s-1).
Book Reviews
(2005)
Sodium proton antiporters are ubiquitous membrane proteins found in the cytoplasmic and organelle membranes of cells of many different origins, including plants, animals and microorganisms. They are involved in cell energetics, and play primary roles in the homeostasis of intracellular pH, cellular Na+ content and cell volume. Adaptation to high salinity and/or extreme pH in plants and bacteria or in human heart muscles requires the action of such Na+/H+ antiporters. NhaA is the essential Na+/H+ antiporter for pH and Na+ homeostasis (at alkaline pH) in Escherichia coli and many other enterobacteria. NhaA is an electrogenic Na+/H+ antiporter that exchanges 2H+ for 1Na+ (or Li+). NhaA shares with many other prokaryotic and eukaryotic antiporters a very strong dependence on pH. In order to achieve three-dimensional structure of NhaA, the previously described NhaA protein preparation was modified: (i) the wild type bacterial strain (TA16) used for homologous over-expression of NhaA was replaced with a delta nhaA strain (RK20). As a result, the purity and homogeneity of the sample was significantly improved; (ii) the previously two-step purification procedure was shortened to a single step affinity chromatography purification; (iii) a wide-range screening of crystallisation conditions, more than 20,000, was performed; (iv) a Seleno-L-methionine (SeMet) NhaA derivative was produced in order to solve the phases during structure determination. In parallel, attempts of production and crystallisation of co-complexes composed of NhaA and antibody fragments have been made. Four different monoclonal antibodies were available against NhaA. Selected antibody fragments were produced and the stability of the complex analysed. Here, the crystal structure of the pH down-regulated secondary transporter NhaA of Escherichia coli is presented at 3.45 Å resolution. A negatively charged ion funnel opens to the cytoplasm and ends in the middle of the membrane at the putative ion-binding site. There, a unique assembly of two pairs of short helices connected by crossed, extended chains creates a balanced electrostatic environment. A possible mechanism is proposed: the binding of charged substrates causes electric imbalance inducing movements, which allow for a rapid alternating access mechanism. This ion exchange machinery is regulated by a conformational change elicited by a pH signal perceived at the cytoplasmic funnel entry. The structure represents a novel fold that provides two major insights: it reveals the structural basis for the mechanism of Na+/H+ exchange and its unique regulation by pH in NhaA and in many other similar antiporters. Furthermore, it is also important for the understanding of the architecture of membrane proteins in general. However, although many aspects of the ion-translocation mechanism and pH regulation are clarified by the NhaA structure, higher resolution structures with Li+ or Na+ bound are required for understanding the ligand binding and the translocation mechanism at the atomic level. The alkaline pH-induced conformation is essential to further understand the pH-control and proton access to the binding site.
Das Protein p21 (Cip1/Waf1/Sdi1), ein Mitglied der Familie der Cyclin abhängigen Kinasen-Inhibitoren, ist ein wichtiger Modulator des Zellwachstums und der Reaktion auf DNA-Schädigung. Die Funktion von p21 hängt von der Stabilität des Proteins ab. p21 ist besonders stabil in der Phase G0/G1 des Zellzyklus. Phoshorylierungsvorgänge sowie Interaktionen mit anderen Proteinen spielen in der Stabilität von Proteinen eine wichtige Rolle. Ziel der vorliegenden Arbeit war, herauszufinden, ob die Phosphorylierung von p21 durch die Proteinkinase AKT oder die durch diese Phosphorylierung beeinflusste Interaktion mit dem Proliferating cell nuclear antigen, kurz PCNA, einen Einfluß auf die Stabilität von p21 hat. Mittels Proteinhalbwertszeitbestimmung konnte demonstriert werden, daß die Phosphorylierung am Threonin 145 durch AKT keinen signifikanten Einfluß auf die Stabilität von p21 aufwies. Durch Pulse chase und Westem-Blot Versuche konnte aber nachgewiesen werden, daß die Anwesenheit von PCNA das Protein p21 stabilisierte und die Degradation beeinflusste. Es konnte mittels p21 Mutanten, deren PCNA- Bindung durch Austausch der Aminosäure (M147) inhibiert ist, gezeigt werden, daß nur eine direkte Bindung von PCNA an p21 die Degradation beeinflussen konnte. Die Bestimmung der subzellulären Lokalisation von p21, die zur weiteren Abklärung der erhöhten p21-Stabilität durch PCNA diente, zeigte in Immunopräzipitationsversuchen nach subzellulärer Fraktionierung eine Interaktion von p21 mit PCNA vorwiegend im Zytoplasma. Dies ließ sich auch durch Immunofluoreszenzuntersuchungen bestätigen. Schließlich zeigten die Untersuchungen, daß die subzelluläre Lokalisation von der direkten Bindung an PCNA abhängig war. Zusammenfassend zeigte die Arbeit auf, daß die Stabilität von p21 durch seinen Bindungspartner PCNA beeinflusst werden konnte, und dies vermutlich durch subzelluläre Translokation erfolgt.
Das Konzept der nachhaltigen Entwicklung wird bislang in erster Linie auf politisch und/oder geografisch abgrenzbare Einheiten bezogen. So ist im Sinne der Agenda 21 das Ziel einer global nachhaltigen Entwicklung nur zu erreichen, wenn das Leitbild von den Nationalstaaten bis hin zu den Kommunen anerkannt und umgesetzt wird. Zur Überprüfung der Fort- und Rückschritte der internen Entwicklung wurden zahlreiche Indikatorensysteme entwickelt. Die Operationalisierung der allgemein gehaltenen Brundtland-Definition von Nachhaltigkeit erfolgt dabei meist über die Bestimmung von Themenfeldern oder die Formulierung von Teilzielen für die ökologische, ökonomische und soziale Dimension der Nachhaltigkeit. Was aber bedeutet nachhaltige Entwicklung in den internationalen Beziehungen? Wird Deutschland seinem Anspruch gerecht, sein Verhältnis zu anderen Staaten am Leitbild der Nachhaltigkeit zu orientieren? Wie lässt sich dies überprüfen? Zur Untersuchung dieser Fragen werden im ersten Teil der Arbeit das Konzept der nachhaltigen Entwicklung, die Probleme der Bestimmung und Konkretisierung dieses Konzepts sowie die Frage der Messbarkeit von Nachhaltigkeit und Entwicklung betrachtet. Dabei wird die ab Mitte der 1960er Jahre geführte wissenschaftliche Diskussion zur Bestimmung von Entwicklungs- und Sozialindikatoren, die durch den Human Development Index des UNDP ab 1990 neue Impulse erhalten hat, für die Entwicklung von Nachhaltigkeitsindikatoren anschlussfähig gemacht. Einen weiteren Schwerpunkt bilden die Berücksichtigung des Konzepts nachhaltiger Entwicklung in der amtlichen Statistik und alternative Ansätze zur Erfassung ökologischer Aspekte. Daran schließt die Behandlung von Indikatorensystemen zur Nachhaltigkeit an, wobei der Ansatz der Commission on Sustainable Development (CSD) und die damit in Costa Rica und Deutschland gewonnenen Erfahrungen im Mittelpunkt stehen. Aufbauend auf den theoretischen Grundlagen wird im zweiten Teil ein Indikatorensystem zur Nachhaltigkeit in den internationalen Beziehungen entwickelt und am Fallbeispiel Deutschland – Costa Rica getestet. Zur Ergänzung werden dazu neben den Dokumenten zur United Nations Conference on Environment and Development (UNCED) von 1992 die Ergebnisse der weiteren Weltkonferenzen der 1990er Jahre sowie die Millennium Development Goals (MDG) berücksichtigt. Im Anschluss an die Themenfeldanalyse wird das von der CSD erarbeitete Indikatorensystem auf seine Übertragbarkeit auf internationale Beziehungen hin analysiert. Auf dieser Grundlage wird ein Indikatorensystem vorgeschlagen, mit dem die Entwicklungen in den verschiedenen Teilbereichen internationaler Beziehungen gemessen werden können. In der Schlussbetrachtung wird der Frage nachgegangen, inwieweit sich das entwickelte Analyseraster und die zur Erstellung des Themenkatalogs und des Indikatorensystems herangezogene Methode auf die Beziehungen zu anderen Ländern übertragen lassen. Handlungsvorschläge für die Konzeptionen der Entwicklungszusammenarbeit und für die Weiterentwicklung von Indikatorensystemen bilden den Abschluss der Arbeit.
Background: Tumor development remains one of the major obstacles following organ transplantation. Immunosuppressive drugs such as cyclosporine and tacrolimus directly contribute to enhanced malignancy, whereas the influence of the novel compound mycophenolate mofetil (MMF) on tumor cell dissemination has not been explored. We therefore investigated the adhesion capacity of colon, pancreas, prostate and kidney carcinoma cell lines to endothelium, as well as their beta1 integrin expression profile before and after MMF treatment. Methods: Tumor cell adhesion to endothelial cell monolayers was evaluated in the presence of 0.1 and 1 μM MMF and compared to unstimulated controls. beta1 integrin analysis included alpha1beta1 (CD49a), alpha2beta1 (CD49b), alpha3beta1 (CD49c), alpha4beta1 (CD49d), alpha5beta1 (CD49e), and alpha6beta1 (CD49f) receptors, and was carried out by reverse transcriptase-polymerase chain reaction, confocal microscopy and flow cytometry. Results: Adhesion of the colon carcinoma cell line HT-29 was strongly reduced in the presence of 0.1 μM MMF. This effect was accompanied by down-regulation of alpha3beta1 and alpha6beta1 surface expression and of alpha3beta1 and alpha6beta1 coding mRNA. Adhesion of the prostate tumor cell line DU-145 was blocked dose-dependently by MMF. In contrast to MMF's effects on HT-29 cells, MMF dose-dependently up-regulated alpha1beta1, alpha2beta1, alpha3beta1, and alpha5beta1 on DU-145 tumor cell membranes. Conclusion: We conclude that MMF possesses distinct anti-tumoral properties, particularly in colon and prostate carcinoma cells. Adhesion blockage of HT-29 cells was due to the loss of alpha3beta1 and alpha6beta1 surface expression, which might contribute to a reduced invasive behaviour of this tumor entity. The enhancement of integrin beta1 subtypes observed in DU-145 cells possibly causes re-differentiation towards a low-invasive phenotype.
Die Arbeitsgruppe Trockenrasen wurde 2004 mit dem Ziel gegründet, mittelfristig die Bände der Trockenrasen und nahe stehender Vegetationstypen innerhalb der „Synopsis der Pflanzengesellschaften Deutschlands“ zu verfassen. Dazu soll zunächst eine umfassende TURBOVEG-Datenbank mit Vegetationsaufnahmen der Klassen Koelerio-Corynephoretea, Festuco-Brometea, Violetea calaminariae, Elyno-Seslerietea und Trifolio-Geranietea sanguinei aus Deutschland erstellt werden. Anschließend ist die ergebnisoffene syntaxonomische Neubearbeitung dieser Gesellschaftsgruppe nach einer einheitlichen Methodik geplant. Personen, die an der Arbeitsgruppe mitwirken oder ihr Daten zur Verfügung stellen wollen, sind herzlich willkommen. Außerdem veranstaltet die Arbeitsgruppe eine jährliche Tagung zu wechselnden Themen. Die erste im September 2004 in Lüneburg stand unter dem Motto „Trockenrasen als Biodiversitätshotspots“. Fünf der damaligen Beiträge werden in diesem Band publiziert.
Zwischen 2000 und 2002 wurde ein phänotypisch intermediärer Hybride aus Gartenrotschwanz Phoenicurus phoenicurus und Hausrotschwanz P. ochruros während der Brutzeit im Nordschwarzwald beobachtet (Ruhestein, 950 m NN; Kreis Freudenstadt; Baden-Württemberg). Solche Rotschwanz-Hybriden wurden schon mehrfach im Freiland nachgewiesen. Angaben zu Habitat, Bruterfolg, Nachwuchs und Fitness von Hybrid-Rotschwänzen im Freiland sind allerdings sehr selten. Es ist wahrscheinlich, dass die enge Nachbarschaft von Bruthabitaten beider Arten das Auftreten von Hybriden begünstigen. Der hier beschriebene Vogel brütete drei Jahre hintereinander erfolgreich mit einem Hausrotschwanz-Weibchen und zog mindestens zwei bis drei Jungvögel pro Brut groß.
Der italienische Büchertisch ist reich gedeckt. Enger wohl als anderswo ist die Verbindung zwischen der Welt der Gelehrten, der Universitätsausbildung und dem breiten Publikum. Es ist nicht anstößig, ein großes Thema auf hundert Seiten gemeinverständlich zu behandeln, nur die wichtigste Literatur zu verzeichnen und das Ganze in gefälliger Form unter die Leute zu bringen. Der Verlag Laterza hat mit seiner kleinformatigen Serie "Universale" gerade die Nr. 856 erreicht, in einer parallelen "Biblioteca Essenziale" die Nr. 56. Dort gibt es Klassikertexte, "Einführungen" in alle Künste und Wissenschaften, aber auch zugespitzte Thesen, aus der Rechtsgeschichte etwa von Bretone und Talamanca "Il diritto in Grecia e a Roma" oder Grossis "Prima lezione di diritto". Auch die beiden letzten Bändchen beider Reihen, die hier vorgestellt werden, stammen von bekannten Rechtshistorikern. ...
Ziel des Seminars war es, für die "Volkskrankheit Rückenschmerz" vom sportorthopädisch-traumatologisch-sportmedizinischen, vom internistischen, vom schmerztherapeutisch-neurochirurgischen und vom physiotherapeutischen Standpunkt aus neue, auf physiologisch-pathophysiologischen Kenntnissen basierende Sichtweisen mit Relevanz für Prävention und Therapie des verbreiteten Problems Rückenschmerz zu präsentieren.
Der Rückenschmerz als Folge der biomechanischen Besonderheit des "Zweibeiners" im Zeitalter der Hypomobilisation und Hyperalimentation - Lendenwirbelsäulen- und Halswirbelsäulen-Beschwerden (Dr. med. Udo Schreiber, Frankfurt am Main): Der Rückenschmerz - besonders der tiefe Rückenschmerz - des Menschen ist wahrscheinlich meist durch eine Fehlstatik verursacht. In Deutschland beträgt die Inzidenz von Rückenschmerzen während des Lebens fast 80%. Dr. Schreiber legte dar, dass die anatomische Längendifferenz der Beine zu verschiedenen Pathologien im Halte- und Bewegungsapparat führt. Die pathologischen Veränderungen - z.B. transversaler Schub auf das Ileosakralgelenk - treten meistens auf der längeren Beinseite mit einer Skoliose der Wirbelsäule mit erhöhten Druckbelastungen auf der Konkavseite der Skoliose in den Bandscheiben und mit typischen Blockaden in den verschiedenen Wirbelsäulensegmenten auf. Sinnvolle Diagnostik beinhaltet Anamnese und umfangreiche klinische Untersuchung zum Erkennen von Funktionsdefiziten anstelle von nur bildgebender Diagnostik. Sinnvolle Therapien sind - neben analgetischen Therapien, wie manueller Therapie, Matrix-Rhythmus-Therapie, wassergefiltertem Infrarot A (wIRA), Ohrakupunktur, Magnetfeldresonanztherapie, Mikrostromtherapie, Injektionstherapie - vor allem die therapeutisch-präventiven Maßnahmen Dehnen verkürzter Muskulatur und partieller Ausgleich von Beinlängendifferenzen. Wirtschaftlich gesehen verursacht die Fehlstatik immense indirekte und direkte Krankheitskosten, wobei die aufgezeigten sinnvollen Therapien zielführend und zugleich kostengünstig sind.
Ein ganzheitliches Therapiekonzept mit Matrix-Rhythmus-Therapie, Hyperthermie, Sauerstoff und Entsäuerung - Therapie von muskulo-skelettalen Beschwerden (Dr. med. Bernhard Dickreiter, Nordrach): Die Kosten zur Behandlung von Rückenschmerzen belasten in den vergangenen Jahren zunehmend die Krankenkassen durch Diagnose- und Therapiekosten sowie die Betriebe durch Ausfallzeiten. Rückenschulkonzepte der vergangenen Jahre zeigen aus Sicht von Dr. Dickreiter nicht den gewünschten Effekt. Vielversprechende neue Sichtweisen für den Umgang mit diesem Krankheitsbild ergeben sich aus den aktuellen Ergebnissen der zellbiologischen Grundlagenforschungen und dem daraus resultierenden neuen "Matrix-Therapie-Konzept": Die Ursache der muskulo-skelettalen Beschwerden im Sinne eines myofaszialen, myo-ischämisch-azidotischen und myotendinitischen Schmerzsyndroms wird in der Verspannung der Muskulatur mit einer Energiekrise auf zellulärer Ebene gesehen. Beim neuen Therapiekonzept steht nicht eine Therapiefülle wie bisher im Vordergrund, sondern ein auf Effektivität ausgerichtetes modulares Konzept, welches die zellbiologischen Prozesse auf extrazellulärer Matrixebene gezielt beeinflusst. Wesentliche Bestandteile des Konzepts sind die Matrix-Rhythmus-Therapie als tiefenwirksame Mikroextensionstechnik, die lokale Wärme mit wassergefiltertem Infrarot A (wIRA) bzw. die Infrarot-Ganzkörperhyperthermie, die körperliche Bewegung zur lokalen Verbesserung der Sauerstoffversorgung, die Sauerstofftherapie einschließlich Hyperbarer Oxygenation (HBO) und die orthomolekulare Substitution und "gesunde" Ernährung.
Konservative, interventionelle und operative Verfahren aus der Sicht des Schmerztherapeuten und Neurochirurgen: Stellenwert im Hinblick auf ein integriertes Behandlungskonzept (Dr. med. Volker Ritzel, Offenbach am Main): Mit einem interdisziplinären Therapiekonzept (Hausarzt; Orthopädie, Neurochirurgie, Schmerztherapie, Krankengymnastik/Physiotherapie, Psychotherapie) multimodal mit Nutzung konservativer, interventioneller und operativer Verfahren können heute Rückenschmerzen erfolgreich behandelt werden. Dabei ist besonders auf eine rechtzeitige suffiziente Therapie Wert zu legen (u.a. protektive, antizipierende Analgesie), um die Ausbildung eines Schmerzgedächtnisses mit Chronifizierung und Verselbstständigung des Schmerzes zu vermeiden. Zu den konservativen Therapiemöglichkeiten gehören neben einer medikamentösen Schmerztherapie nach dem WHO-Stufenschema die Transkutane elektrische Nervenstimulation (TENS), Physiotherapie, Psychotherapie, übende Verfahren (Progressive Muskelentspannung nach Jakobsen, Autogenes Training, Göttinger Rücken-Aktiv-Programm GRAP), Ergotherapie, Akupunktur und Balneotherapie. Weitere schmerztherapeutisch-neurochirurgische Verfahren sind die therapeutische Lokalanästhesie, CT-gesteuerte Verfahren, die perkutane Laser-Diskus-Dekompression, denervierende Verfahren, die endoskopische Sequestrektomie, die Vertebroplastie, offen-operative Verfahren, die mikrochirurgische Dekompression sowie Implantatverfahren wie die minimal-invasive zervikale und lumbale Spondylodese. Ambulante/Praxisklinische Operationen können heute in einer neurochirurgischen Praxisklinik im Rahmen des modernen Konzepts der Integrationsversorgung erfolgen.
Rückenschule zur primären, sekundären und tertiären Prävention - Lebensstiländerung, Krankengymnastik/Physiotherapie - im Zeitalter integrierter ambulanter Versorgung (Monika Kremer, Frankfurt am Main): Moderne Therapiestrategien bevorzugen - soweit möglich - ein konservatives gegenüber einem operativen Vorgehen, ein aktives gegenüber einem passiven, ein multimodales gegenüber einem monotherapeutischen Vorgehen. Bewegungs- und trainingstherapeutische Maßnahmen (z.B. Erweiterte Ambulante Physiotherapie EAP als Komplextherapie mit den Bestandteilen Krankengymnastik/Physiotherapie, Physikalische Therapie und Medizinische Trainingstherapie MTT) sind wichtige Bestandteile moderner Rückenkonzepte. Die Arbeitsplatzsituation wird besonders berücksichtigt mit zunehmender Integration von Ergonomie-Trainingsprogrammen. Der Begriff "Präventive Rückenschule" umfasst die Vermittlung und Anwendung wirkungsvoller Alltagsstrategien zur Vermeidung hoher Rückenbelastungen, um der Entwicklung funktioneller und degenerativer Krankheiten vornehmlich im Bereich der Wirbelsäule einschließlich muskulärer Dysbalancen vorzubeugen. Hierzu gehört ein rückengerechtes Alltagsverhalten (z.B. richtiges körpernahes Heben und Tragen). Besonders effektiv sind aktive Trainingsformen zum Muskelaufbau und zur Verbesserung der Ausdauer in Kombination mit verhaltensorientierten Trainingsprogrammen mit dem Ziel der Steigerung von Wohlbefinden und Lebensqualität. Erläutert werden das Konzept des Forschungs- und Präventionszentrums Köln (FPZ), das Kieser-Training, das Baunataler Rücken-Konzept (BRK) und das tergumed®-Rückenkonzept. Häufig können Rückenschmerzen durch rückengerechte Verhaltensweisen sowie präventives und rehabilitatives Rückentraining vermieden werden oder es kann nach ihrem Auftreten rehabilitativ wieder ein schmerzfreier stabiler Gesundheitszustand erreicht werden.
Apparent contradiction between negative effects of UV radiation and positive effects of sun exposure
(2005)
We would like to comment on the three contributions in the Journal of the National Cancer Institute, Vol. 97, No. 3, February 2, 2005: Kathleen M. Egan, Jeffrey A. Sosman, William J. Blot: Editorial: Sunlight and Reduced Risk of Cancer: Is the Real Story Vitamin D? (pp. 161-163) ; Marianne Berwick, Bruce K. Armstrong, Leah Ben-Porat, Judith Fine, Anne Kricker, Carey Eberle, Raymond Barnhill: Sun Exposure and Mortality From Melanoma. (pp. 195-199) ; Karin Ekström Smedby, Henrik Hjalgrim, Mads Melbye, Anna Torrång, Klaus Rostgaard, Lars Munksgaard, et al.: Ultraviolet Radiation Exposure and Risk of Malignant Lymphomas. (pp. 199-209).
Trockenrasen (v. a. Klassen Koelerio-Corynephoretea und Festuco-Brometea) gehören zu den auf kleinen Flächen artenreichsten Pflanzengesellschaften überhaupt und stellen ideale Modellsysteme für die Analyse von Phytodiversitätsmustern und deren Ursachen dar. Ich gebe einen Überblick der in verschiedenen Trockenrasentypen Europas auftretenden Durchschnitts- und Maximalwerte der Artenzahlen von Gefäßpflanzen, Moosen und Flechten auf unterschiedlichen Flächengrößen zwischen 1 mm2 und 100 m2. Gesellschaften der Festuco-Brometea sind generell artenreicher als jene der Koelerio-Corynephoretea. Die bislang höchsten publizierten Artendichten stammen jedoch aus dem Gypsophilo fastigiatae-Globularietum vulgaris, einer basiphilen Felsgrusflur der schwedischen Insel Öland (Ordnung Alysso alyssoidis-Sedetalia, Koelerio-Corynephoretea). Sie betragen auf 4 m2 durchschnittlich 53,6 und maximal 80 Arten. Die geringsten Artendichten unter den Trockenrasen weisen das Caricetum arenariae und das Corniculario-Corynephoretum (beide Ordnung Corynephoretalia canescentis, Koelerio-Corynephoretea) mit durchschnittlich weniger als 10 Arten auf 4 m2 auf. Die Artenzahl-Areal-Beziehung von Trockenrasen lässt sich über den ganzen betrachteten Dimensionsbereich exzellent durch eine Potenzfunktion S = c • A z beschreiben. Dabei unterscheiden sich die z-Werte verschiedener Trockenrasentypen nur geringfügig und betragen im Mittel 0,21. Das führt dazu, dass die Reihung verschiedener Trockenrasengesellschaften hinsichtlich ihrer Artenzahl auf unterschiedlichen Skalenebenen nahezu unverändert bleibt, und eröffnet die Möglichkeit, Artenzahlen auf andere Flächengrößen zu extrapolieren.
Es folgt eine Erörterung der wichtigsten Faktoren, welche die Verteilung der Phytodiversität in Trockenrasen beeinflussen. Die größte Bedeutung hat hier die Bodenreaktion. Im Allgemeinen wurden stark steigende Artendichten mit zunehmendem pH-Wert, teilweise auch ein erneuter leichter Abfall oberhalb des Neutralpunktes gefunden. Eine Abnahme der Artendichte mit zunehmender Höhenlage im Gebirge konnte zumindest in zwei Fällen auch für Probeflächen gleicher Größe nachgewiesen werden. Abschließend diskutiere ich die Gründe für den überdurchschnittlichen Artenreichtum von Trockenrasen, weise auf Forschungsdefizite hin und unterbreite Empfehlungen für die Konzeption und Durchführung künftiger Studien der Biodiversitätsforschung wie auch der pflanzensoziologischen Datenerhebung allgemein. Als vordringliche Qualitätskriterien erachte ich die Arbeit mit standardisierten Probeflächengrößen und die sorgfältige Berücksichtigung von Moosen und Flechten.
The N-terminal domain (matrix protein or MA) of a retroviral Gag polyprotein precursor plays a critical role in several stages of the retrovirus life cycle. MA is involved in the effective membrane targeting, assembly and release of the immature viral particles from the infected cell. In order to understand the structural basis of these functions, the full length MA from Moloney Murine Leukemia Virus (MoMuLV) was purified and the solution structure of the MA MoMuLV was determined by means of heteronuclear high-resolution NMR spectroscopy and compared with that of the X-ray diffraction analysis as well as with the structures of several MA proteins from geterologous viruses. Structural features were also obtained from CD spectroscopy, dynamic light scattering, sedimentation velocity, differential scanning calorimetry and other methods. It was found that the MA MoMuLV globular core (residues 8-98) is comprised of 7 well-defined helices (five alpha-helices and two 310 helices), with the general fold typical for MA proteins from other retroviral species. The N-terminus (residues Met1-Leu7) and the C-terminal proline-rich part (residues Pro103-Tyr131) are not structured in solution. Although MA MoMuLV has a low sequence identity compared with other matrix proteins for which the three-dimensional structure is known, it was shown that its overall topology and pattern of secondary structural units is similar to other retroviral matrix proteins. The monomeric state is observed for the correctly folded MA MoMuLV in a variety of external conditions and protein concentrations, indicating that virion assembly starts with the plasma membrane targeting of the nascent Gag precursor. The denaturation of MA MoMuLV is irreversible and is connected with protein aggregation. For Moloney Murine Leukemia Virus (MoMuLV) a proteolytic processing of the R-peptide (last 16 amino acids from the C-terminus of the Envelope protein (Env)) has been described as a second mode of fusion and activation preceding the receptor contact between the viral particle and the cellular membrane. An interaction between the R-peptide and MA MoMuLV has been proposed, since the R-peptide and MA are localized at the inner part of the membrane. Therefore the interaction between 15N labelled purified MA MoMuLV and synthesized R-peptide has been investigated using high-resolution NMR. It was found that in water solution MA MoMuLV and R-peptide do not form a tight complex, but in a mature virion in the presence of membranes or other protein factors it might be possible. In the case of HIV-1 the cytoplasmic part (EnvC) of the Env protein is much longer than in other retroviruses and again as for MoMuLV little is known about the interaction between EnvC and HIV MA. Hence, the full length HIV MA, and the last 150 amino acids from HIV Env have been subcloned with suitable expression vectors, purified and analysed by native gel electrophoresis, a pull down assay and by high resolution NMR for the purpose to detect the complex formation of EnvC and HIV MA. Finally, after all those experiments, it was found that a stable complex is not formed, but a weak interaction between the two proteins can not be excluded.
Job creation schemes (JCS) have been one important programme of active labour market policy in Germany aiming at the re-integration of hard-to-place unemployed individuals into regular employment. In ontrast to earlier evaluation studies of these programmes based on survey data, we use administrative data containing more than 11,000 participants for our analysis and hence, can take effect heterogeneity explicitly into account. We focus on effect heterogeneity caused by differences in the implementation of programmes (economic sector, types of support and implementing institutions). The results are rather discouraging and show that in general, JCS are unable to improve the re-integration chances of participants into regular employment.
Background: The flavin in its FMN and FAD forms is a versatile cofactor that is involved in catalysis of most disparate types of biological reactions. These include redox reactions such as dehydrogenations, activation of dioxygen, electron transfer, bioluminescence, blue light reception, photobiochemistry (as in photolyases), redox signaling etc. Recently, hitherto unrecognized types of biological reactions have been uncovered that do not involve redox shuffles, and might involve the reduced form of the flavin as a catalyst. The present work addresses properties of reduced flavin relevant in this context. Results: N(5)-H exchange reactions of the flavin reduced form and its pH dependence were studied using the 15N-NMR-signals of 15N-enriched, reduced flavin in the pH range from 5 to 12. The chemical shifts of the N(3) and N(5) resonances are not affected to a relevant extent in this pH range. This contrasts with the multiplicity of the N(5)-resonance, which strongly depends on pH. It is a doublet between pH 8.45 and 10.25 that coalesces into a singlet at lower and higher pH values. From the line width of the 15N(5) signal the pH-dependent rate of hydrogen exchange was deduced. The multiplicity of the 15N(5) signal and the proton exchange rates are little dependent on the buffer system used. Conclusion: The exchange rates allow an estimation of the pKa value of N(5)-H deprotonation in reduced flavin to be ≥ 20. This value imposes specific constraints for mechanisms of flavoprotein catalysis based on this process. On the other hand the pK ≈ 4 for N(5)-H protonation (to form N(5)+-H2) would be consistent with a role of N(5)-H as a base.
Das für die Phytoen-Desaturase (CrtI) aus Rubrivivax gelatinosus kodierende Gen konnte aus genomischer DNA amplifiziert und in unterschiedliche Expressionsvektoren kloniert werden. Die Funktion der Phytoen-Desaturase wurde in vivo durch Komplemetierung einer Phytoen bildenden E. coli-Transformante überprüft. Die heterologe Expression von crtIRg in E. coli, als lösliches und aktives Enzym mit einer molekularen Masse von 57 kDa, konnte nur mit dem Plasmid pPEUcrtIRg erreicht werden. Mittels in vitro Enzymtests konnten kinetische Parameter und der Kofaktor des Enzyms bestimmt werden. Der Km-Wert für das Substrat Phytoen lag bei 14,8 μM, der Vmax-Wert bei 5,2 nmol/h*mg CrtIRg. Für das Substrat Neurosporin konnte ein Km-Wert von 33 μM und ein Vmax-Wert von 0,6 nmol/h*mg CrtIRg ermitteltwerden. FAD steigerte als Kofaktor den Umsatz des Substrates um das 39-fache. Sowohl für die Phytoen-Desaturase aus Rvi. gelatinosus, als auch für die Phytoen-Desaturase aus Rba. sphaeroides konnte in vitro gezeigt werden, dass die Anzahl der an einem Carotinoidmolekül katalysierten Reaktionsschritte stark von der Enzym- bzw. Substratkonzentration abhängt. Bei einer hohen Phytoen- und einer niedrigen Enzymkonzentration wird fast nur Neurosporin gebildet (3 zusätzliche Doppelbindungen), während bei einer hohen Enzym- und einer niedrigen Phytoenkonzentration deutlich mehr Lycopin synthetisiert wird (4 zusätzliche Doppelbindungen). In den jeweiligen Organismen spielt die Konkurrenz der bakteriellen Phytoen-Desaturase mit dem sich in der Carotinoidbiosynthesekette anschließenden Enzym in Bezug auf die Anzahl der eingefügten Doppelbindungen eine wichtige Rolle. Dies konnte in Hemmstoffuntersuchungen am Beispiel zweier Xanthphyllomyces dendrohous-Mutanten gezeigt werden. Die Verringerung der aktiven CrtI-Menge in der Torulin-Mutante DQ1 förderte die Bildung von β-Carotin (nur 4 Desaturierungsschritte). Dagegen führte die Senkung der aktiven Lycopin-Zyklase-Menge in der β-Carotin-Mutante PR1-104 zur Förderung der durch CrtI katalysierten Reaktion mit der Folge, dass hauptsächlich Torulin gebildet wurde (5 Desaturierungsschritte). Mittels Error Prone PCR sowie dem E. coli-Stamm XL1-Red konnte das Gen crtI aus Rvi. gelatinosus mutagenisiert werden. Die erstellten Mutationsbibliotheken konnten in Phytoen bildenden E. coli-Transformanten exprimiert und Klone mit veränderten Phytoen-Desaturasen mittels Farbscreening identifiziert werden. Aus Klonen mit einem veränderten Lycopin/Neurosporin-Verhältnis wurde die DNA isoliert und crtI sequenziert. Dadurch konnten mutierte Gene ermittelt werden, deren modifizierte Expressionsprodukte entweder mehr Lycopin oder fast ausschließlich Neurosporin bildeten. Es zeigte sich, dass die Veränderung der Aminosäure an Position 208 einen starken Einfluss auf die Anzahl der eingefügten Doppelbindungen hat. Die Aminosäure befindet sich in einer membrangebundenen Helixstruktur bei der es sich vermutlich um einen direkt an der katalytischen Reaktion beteiligten Bereich handelt. Es konnte gezeigt werden, dass alle Mutationen, die die Anzahl der katalysierten Reaktionsschritte senkten, Leucin-Prolin-Austausche (oder umgekehrt) waren. Prolin (bzw. Leucin) veränderte in diesen Fällen die Sekundärstruktur des Proteins wodurch, die Funktion gestört wurde. Neben diesen strukturellen Veränderungen wurden Mutationen ermittelt, die zu einer verstärkten Expression der Phytoen-Desaturase führten, was eine erhöhte Lycopinbildung bewirkte. Es zeigte sich, dass bei einigen dieser Mutanten die Replikation der Plasmid-DNA erhöht war. Die starke Replikation ist wahrscheinlich auf eine Verarmung an beladenen tRNA Molekülen zurückzuführen. In ColE1-Plasmiden (pPEU) kann es zu einer unkontrollierten Replikation kommen, die auf Wechselwirkungen zwischen den Replikationsregulierenden Strukturen RNAI und RNAII mit den unbeladenen tRNA Molekülen zurückzuführen ist. Auf der Grundlage der erlangten Erkenntnisse und mittels Computer gestützter Analysen konnte ein Modell der Sekundärstruktur und der Membranassoziation des Enzyms erstellt werden.
[...] "der Artushof" ist eine Passage, die als Verbindung zweier belebter Straßen in einem Hauptgeschäftsgebiet einer Stadt liegt, sie ist nur dem Fußgänger zugänglich und schützt ihn vor Witterungseinflüssen. Auch wenn im Artushof noch keine, die Passage des 19. Jahrhunderts prägende, nach Innen gekehrte Ladenstraße verwirklicht ist, so ist doch seine seit den 80er Jahren des 18. Jahrhunderts nachweisbare Umwidmung vom Festsaal zur Börse ein Zeichen dafür, daß auch schon in der Danziger Passage "die Kunst in den Dienst des Kaufmanns" getreten ist.
Bei dem Wettstreit zwischen Europas Metropolen spielen spektakuläre Museumsneubauten eine zentrale Rolle. Dieser für die städtische Imagebildung so wichtige Bau-Boom wird nun zum Gegenstand einer Studie, die sich mit Neubauten von Museen in den vergangenen drei Jahrzehnten in Amsterdam, Frankfurt am Main und Prag beschäftigt. Im Zentrum des Interesses stehen die urbane Prägung und die internationale Vermarktung der neuen Häuser durch die Medien. Darüber hinaus gibt der Band einen differenzierten Überblick über die Pläne und Ziele der in diesen drei Städten verwirklichten Museumsbauten, wobei auch die Konzepte der Eröffnungsausstellungen berücksichtigt werden. Die Ergebnisse der materialreichen Studie, die sich gleichermaßen an Kulturpolitiker, Architekten, Stadtplaner und Museumsdirektoren wendet, können einen wertvollen Beitrag dazu leisten, bei zukünftigen Museumsplanungen Fehler zu vermeiden und aus den Erfahrungen der Kollegen zu lernen.
This article suggests a possible meaning of the concept of "Bildungsroman". It analyzes Goethe's "Wilhelm Meister Lehrjahre", a novel that is considered the model of this kind of narrative and argues that Goethe shows how the union of action and contemplation is an ideal required to create a balanced humanist man. It also discusses Novalis' "Heinrich von Ofterdingen" as an anti-model to Goethe.
Ende der 90er Jahre diskutiert die germanistische Literaturwissenschaft über eine "neue deutsche Popliteratur". Der Autor Christian Kracht wird als ein Begründer dieser literarischen Strömung gesehen. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit Krachts Romanen "Faserland" (1995) und "1979" (2001). Während "Faserland" oft als Prototyp der Popliteratur angesehen wird, scheint "1979" eher einen Ausstieg aus diesem noch schwer zu definierenden Genre anzudeuten. Beide Romane werden in diesem Beitrag interpretiert und hinsichtlich ihrer popliterarischen Elemente diskutiert.
Ähnlich den Romanen "Die Leiden des jungen Werthers" und "Wilhelm Meisters Lehrjahre" von Goethe hat Novalis’ Fragmentroman "Heinrich von Ofterdingen" die Geschichte der deutschen Literatur geprägt. Dieser Roman ist vor allem bedeutsam in der deutschen Literaturgeschichte, weil Novalis eine 'blaue Blume' in den Roman eingefügt hat. Dieser Artikel untersucht die Bedeutung der blauen Blume in Novalis' "Heinrich von Ofterdingen" als Symbol für die Suche nach dem Glück in der deutschen Literatur. Dafür werden die folgenden Fragen behandelt: die Verbindung zwischen dem Menschen und der Natur, die Farbe blau nach Goethes Lehre, die blaue Blume als Motiv der Natur und Heinrichs Träume.
In this essay I want to begin with a short survey on the reception of Schiller in England and Portugal, especially in regard to the impact of the play "The Robbers" and the narrative "The Ghostseer". As a matter of fact, Schiller was not only read and translated, but he actually imprinted his mark on (the) literature outside Germany. His ideas and works made important contributions to the Romantic movement – that of Brazil, where his writings arrived through France and Portugal, but Schiller was read directly in German at least by Gonçalves Dias. Schiller's contribution to the works of Gonçalves Dias can be most clearly seen in the drama "Patkull", in which there are similarities to "Wallenstein", and in the translation of "The bride of Messina", which was unfinished when the Brazilian writer prematurely died.
Diese Miszelle beabsichtigt, durch die Auslegung des Kapitel 62 von Robert Musils "Der Mann ohne Eigenschaften" den Begriff des 'Essayismus' zu erläutern. Sie erhebt nicht den Anspruch, die nahezu unabsehbare Forschungsliteratur zum Roman zu diskutieren, sondern beschränkt sich bewusst auf die von Musil angedeutete Konzeption.
Ungeachtet seines Realitätsgehaltes ist historisches Drama Fiktion. Literatur 'lügt', oder, anders gesagt, sie schafft ihre eigene Wirklichkeit und Wahrheit. Das Burgtheater als historische Institution und als Ort dramatischer Fiktion ist der Stoff von Jelineks historischem Drama. Hinter den im Stück auftretenden Kunstfiguren, die eine künstliche, vom Nationalsozialismus vergiftete Sprache sprechen, sind Mitglieder der Hörbiger Familie erkennbar. Dagegen, dass diese nicht wirklich getroffen werden, da sie in Kunstfiguren und ergo in Fiktion verwandelt sind, spricht, dass die Autorin die im Stück insbesondere gegen Käthe / Paula Wessely erhobenen Vorwürfe der Mitverantwortung an den Verbrechen des Naziregimes jenseits aller Fiktion zu meinen scheint: Die Figur der Käthe in "Burgtheater" hat viel mit Paula Wessely, wie sie Jelinek in ihrem Telefoninterview beschreibt, gemeinsam. Der Kunstcharakter des Stückes scheint ein Schutzmantel zu sein, unter dem die Autorin ungestraft sagen kann, wofür sie ansonsten vor Gericht gestellt werden könnte. Harald Weinrich hat erkannt, dass die Literatur, seit sie nicht mehr "lügen", sondern die wirkliche Wahrheit und die wahre Wirklichkeit sagen will, Gefahr läuft, in den Umkreis der wirklichen Lüge zu geraten. Indem sie, anstatt sich damit zu begnügen mit ihren Fiktionen auf die Nation moralisch einzuwirken, sich höchstpersönlich zu deren Gewissen aufschwingt, kommt Jelinek in "Burgtheater" dieser Gefahr zumindest sehr nahe.
Seit 1890 wird die aus dem westlichen Nordamerika stammende Fabacee Lupinus polyphyllus Lindl. (Stauden-Lupine) in Deutschland beobachtet. Ihre großflächigsten Vorkommen in Deutschland finden sich derzeit in der Hohen Rhön im Gebiet Leitgraben/Elsgellen (407 ha: 1998 10,6 % Lupinus-Bedeckung). Dort werden fast alle Wiesen mit Auflagen des Bayerischen Vertragsnaturschutzprogramms bewirtschaftet. Dies bedeutet, zeitlich gestaffelte Pflegetermine zwischen 10. Juli und 31. Oktober (Abschluss der Pflegearbeiten), die den Zeitraum der Samenbildung von Lupinus vollständig erschließen. Nachweisbar ist, dass dort, wo innerhalb der Vertragsnaturschutzflächen Heugewinnung die primäre Motivation für die Nutzung ist - dies bedeutet Nutzung zum frühest möglichen Zeitpunkt - keine Lupinus-Etablierung nachweisbar ist! Neben rechtzeitiger Mahd ist Beweidung mit (Rhön-)Schafen geeignet, die Ver- und Ausbreitung von Lupinus einzudämmen. Auch dafür gilt, dass sie vor der Samenreife (ab Anfang Juli) von Lupinus durchzuführen ist, da reife Lupinus-Samen durch Schafe endozooisch ausgebreitet werden. Vegetationsaufnahmen von Kleinseggenrieden (Caricetum fuscae), Borstgrasrasen (Polygalu-Nardetum) und Goldhaferwiesen (Geranio-Trisetetum), in denen Lupinus polyphyllus mit höheren Deckungsgraden (> 25 %) vorkommt, belegen, dass die niedrigwüchsigen Arten der Krautschicht zurückgedrängt werden. Parallel dazu nehmen die kräftige Horste ausbildenden Gräser Poa chaixii und Deschampsia cespitosa zu. Eine Trennartengruppe mit den Ruderalarten Cerastium glomeratum, Galium aparine agg., Galeopsis tetrahit, Cirsium arvense und Urtica dioica charakterisiert die Lupinus-Fazies. Die Konkurrenzkraft der Dominanzbestände mit Lupinus erklärt sich über die Biomasseverteilung in Form einer umgekehrten Pyramide, die über Bestandeshöhe (zwischen 70 und 110 cm) und dichte Belaubung stark beschattend auf tiefere Vegetationsschichten (< 30 cm) wirkt, so dass deren Arten ausdünnen, wenn sie nicht die ausreichende Plastizität im Höhenwachstum besitzen, um mit Lupinus mitzuhalten. Auch andere Dominanzbestände-aufbauende Arten wie Impatiens glandulifera, Heracleum mantegazzianum und Reynoutria ssp. besitzen diese Eigenschaft und können aufgrund ihrer Wuchshöhe sogar die Funktion einer fehlenden Strauchschicht übernehmen.
Zur Erinnerung an deutsche Opfer: Geschichte, Zeugnis und Fiktion in Grass' Novelle Im Krebsgang
(2005)
Der Artikel untersucht anhand einer Novelle von G. Grass eine aktuelle Tendenz der deutschen Literatur über den Zweiten Weltkrieg, in der nicht mehr die Schuld, sondern das Leiden der deutschen Bevölkerung im Zentrum steht. Grass' Text zeigt eine spezifische Sorgfalt im Umgang mit den historischen Fakten und macht dem Leser die Differenz von faktualen und fiktionalen Elementen besonders transparent. Im fiktionalen Bereich imitiert der Autor die Gattung des Zeugenberichts, was wesentlich dazu beiträgt, seine Novelle zum Träger von kollektiver Erinnerung zu qualifizieren. In der fiktionalen Handlung ist außerdem eine politische Argumentation aufgehoben, mit der unterstrichen wird, warum auch der deutschen Opfer gedacht werden muss: um der Wahrheit und des emotionalen Gleichgewichts willen und um einen – wenngleich schmalen – Ausweg aus dem über Generationen fortgesetzten Teufelskreis der Gewalt zu finden. Grass' Novelle steht damit zugleich in einer Tradition von Vergegenwärtigung historischer Ereignisses im Dienste einer humanistisch-aufgeklärten kollektiven Erinnerung, das sich in Deutschland auf Schillers Dramen zurückverfolgen lässt.
This essay aims at making a survey of Kafka’s reception in Brazil. After justifying the importance of this study, I show how intermittently Kafka’s work was translated into Brazilian Portuguese in the very beginning of his reception, that is to say, 1956. The first text published in Brazil was "Die Verwandlung", which was written in German in 1915. However this text was not translated from the German, but from the English. Other texts were translated from the French. Translations from the German only appeared in 1983, among them the one with the 'short stories' "Kleine Fabel", "Der Geier", "Gibs auf!" and "Vor dem Gesetz". It is interesting to notice that essays and other articles in newspapers on Kafka and his work preceded the translations. For example, the first essay on the author was written by Otto Maria Carpeaux in August 1941 in the newspaper "Correio da Manhã". Nowadays Kafka’s work is object of considerable research in Brazil.
A tradução para a criança e para o jovem: a prática como base da reflexão e da relação profissional
(2005)
This article deals with the attempt of systematizing my experience as translator of literature written for children and young people. On the basis of some considerations about aspects shared by both, the production and the translation of this kind of literature, this article presents a number of examples taken from translations of German texts into Brazilian Portuguese. Consequences concerning the importance of concepts like interaction and creativeness in translation are then briefly discussed. A claim for a more systematic consideration of the question by Translation Studies and for a special position to be occupied by this genre of texts in the professional field is the background of the article.
Nearly 20 years after the first
meeting of the Society in Tunanda in
1986 and more than 10 years after the
Internationonal Arachnological Congress
in Brisbane, in 1993, there will be another
‘reunion’ of the Australasian
Arachnological Society. As part of the
Combined Australian Entomological
Society, Society of Australian
Systematic Biologists and Invertebrate
Biodiversity and Conservation
Conference (Australian National
University, Canberra) from 4-9 December
2005, we are organizing a symposium
‘Australasian Arachnology – Evolution,
Ecology and Conservation’ Currently,
there are two sessions earmarked for this
symposium, however, the final format will
be determined by the number of
participants. Please register your interest
with the conference organisers. A call of
abstracts will be sent out in June (for
details please check:
http://www.invertebrates2005.com).
Just days
before this newsletter went to the printer,
the Australasian Arachnological
Society launched its own website:
www.australasian-arachnology.org
It was a great effort from all involved, but
two people in particular (who are not even
directly involved with our society) deserve
a special mention: Randolf Manderbach
(web programming) and Thomas García
Godines (graphic design) professionally
developed and programmed the lay-out of
our website, for free! Thanks to both of
them! You will find further
acknowledgements and some information
in regard to the ‘philosophy’ of our site in
an introductory article on page 4.
Similar to this newsletter, the
website will prosper only through
contributions and feedback from all of
you!
Experten des Gesundheitswesens fordern den "mündigen Patienten": Er soll sich über medizinische Entwicklungen auf dem Laufenden halten und im Krankheitsfall selbst aktiv Informationen einholen. Printmedien, Fernsehen und Internet haben in den vergangenen Jahren ihr Informationsangebot erheblich ausgeweitet und versuchen, medizinische Themen laiengerecht zu vermitteln. Welche sozialen und kulturellen Kompetenzen benötigt man, um als "mündiger Patient" agieren zu können? Ein Projekt des Instituts für Kulturanthropologie und Europäische Ethnologie, das als didaktisches Modell "Forschenden Lernens" gemeinsam mit Studierenden durchgeführt wurde, untersuchte, wie Laien Zugang zu medizinischem Wissen suchen und wie sie sich diese Informationen aneignen.
The following essay discusses the possibilities of integrating linguistic and semantic aspects of teaching German as a Foreign Language in secondary schools in Santa Catarina using an interculturally orientated approach. Drawing on the insight that 'otherness' is a relational notion, so that the image we create of 'the other' depends essentially on the understanding of one's own culture and the histories, values and social reality inscribed in it, the article proposes a didactic approach that uses the teaching of morpho-syntactic structures to instigate intercultural reflections. Moreover, to be able to fully exploit the potential of divergent notions of 'self' and 'otherness' in the language classroom, teaching activities are proposed that allow learners to respond individually to the material presented. The article proposes and discusses various didactic activities that allow the teacher to use the course book in order to create and explore interculturally significant material.
In the theoretical context of Critical Applied Linguistics, this paper examines two aspects that are important for a consideration of the possible imaginaries that permeate the contact between a Brazilian student and German as a foreign language. I analyze the possible consequences of the argument that German is a very "cultivated" and difficult language, as well as the lack of incentive, in didactic material, for reflections on the peculiarities of a possible contact between a Brazilian student and the German language or a native speaker of that language. Finally, this paper intends to discuss whether if there is any didactic material used for teaching of German in Brazil which stimulates the pupils to criticize the peculiarities and the imaginaries that permeate their contact with the German culture and language.
The purpose of this article is to report on the work carried out during the research project "O trabalho de tradutor como fonte para a constituição de base de dados" (The translator´s work as a source for the constitution of a database). Through the restoration, organization and digitalization of the personal glossary and part of the books containing the translations made by the deceased public translator Gustavo Lohnefink, this research project intends to construct a digital database of German – Portuguese technical terms (for the language pair), which could then be used by other translators. In order to achieve this purpose, a specific methodology had to be developed, which could be used as a starting-point for the treatment and recovery of other similarly organized data-collections.
At the same time that language is fundamental for establishing and maintaining social-cultural groups, it is also influenced by them to the extent that a number of social-cultural conventions are unconsciously mirrored in their members’ linguistic manifestations. Different expectations regarding conversational style in interactions between speakers from different cultural groups can lead to misunderstandings, conflicts or even to the creation and perpetuation of stereotypes. This paper will present some examples and considerations of conversational style and interculturality in general and about conversational style in German and Brazil in particular.
Die Zeitschrift Pandaemonium Germanicum erscheint zweimal jährlich und versteht sich als Forum für die wissenschaftliche Diskussion in den verschiedenen Bereichen der internationalen Germanistik, nämlich der Literatur- und Übersetzungswissenschaft, Linguistik, DaF und Kulturstudien. Die Zeitschrift wird von der deutschen Abteilung der FFLCH-USP (Universität São Paulo) seit 1997 herausgegeben und will zur Verbreitung unveröffentlichter Forschungen von GermanistInnen aus Brasilien und anderen Ländern, sowie zur Förderung des Dialogs zwischen der Germanistik und anderen Wissensbereichen beitragen.
Wilhelm Tell vor Schiller
(2005)
In der Schweiz repräsentierte die Figur Tells zwei Traditionen, einerseits den Helden, der das Selbstbewusstsein der Eidgenossen zum Ausdruck bringt, andererseits die Verkörperung der Unterdrückten generell. Im Stück des Berners Samuel Henzi 'Grisler ou l’Helvétie délivrée' (1748) steht die Figur des Despoten Grisler im Zentrum, dem sich Tell widersetzt. Nachdem der Tyrann gestürzt ist, wird ein republikanisches Programm verkündet, das auf der Idee der Gleichheit vor dem Gesetz beruht. In der Tragödie 'Guillaume Tell' (1766) von Antoine-Marin Lemierre werden Tugend und Freiheitssinn mit dem topologischen Motiv der Berge in Verbindung gebracht. Tell erscheint hier nicht mehr als Einzelgänger, sondern als einer der Mit-Eidgenossen. Zur Zeit der Französischen Revolution wird Wilhelm Tell neben Brutus zu einer emblematischen Figur des Widerstandes des Volkes gegen die Tyrannei und das Stück von Lemierre kennt nun eine große Resonanz. Auch Schiller assoziierte in seinem 'Wilhelm Tell' (1804) die Idee der Schweizer Freiheit an die Vorstellung einer sublimen Natur, wie sie in den Reiseberichten verbreitet wurde. Sein Stück widersetzte sich jedoch der Vereinnahmung der Figur Tells durch die Jakobiner und beschwor eine Gemeinschaft, die auf Brüderlichkeit beruhte, die das alte Gesellschafts-Modell, das durch die Figur des Über-Vaters geprägt war, ablösen sollte.
Die "Geschichte des Abfalls der vereinigten Niederlande von der spanischen Regierung" (1788), die erste von Schillers historischen Schriften, bildet den Ausgangspunkt für die Untersuchung der Frage, wie sich das wissenschaftliche Interesse an Schiller als Historiker in den vergangenen Jahren artikuliert hat. Dabei nähert sich die vorliegende Arbeit der aktuellen Forschung unter zwei Gesichtspunkten: Zunächst sollen die Beiträge zu Schillers historiographischer Methode vorgestellt werden. Dieser Themenkomplex ist eng mit der Frage der Verwendung historischer Quellen verbunden und hat mit Schillers Position zwischen Aufklärung und Historismus zu tun. In einem zweiten Abschnitt werden erzähltechnische und diskursanalytische Ansätze diskutiert, mit denen in jüngster Zeit Schillers historiographisches Werk untersucht wurde.
No poema "Die Götter Griechenlands", Schiller elabora a diferença entre uma Grécia clássica idealizada, entendida como totalidade orgânica em harmonia consigo mesmo, e a Europa moderna do sec. XVIII com sua fragmentação e seu materialismo temível. Afirma-se que o autor está menos condenando o cristianismo do que enfatizando a função da arte. Na última estrofe, a beleza da arte é oferecida como último recurso de preservar sentido e humanidade. O status quase religioso que Schiller reserva para a arte é crucial para entender o pensar literário e cultural na Alemanha do sec. XIX.
This paper deals with the image of Spain and how it is misrepresented in the German historical narratives written during the exile period. This misrepresentation is due on the one hand to the writers' lack of knowledge of the historical context in which their works were set and on the other hand to the individual motivation of the authors themselves. Through an examination of the two novels which Lion Feuchtwanger set in Spain, "Die Jüdin von Toledo" and "Goya", this article will try to analyse how in both cases the Spanish context offered the author the perfect frame to build the plot and the scenes and relate it to the historical moment Germany was experiencing. Furthermore, literary images and motifs will also be taken into consideration in order to prove how the reality of Spain in two very particular moments of its history was distorted in both novels.
The article presents an analysis of different speech styles used by participants of the German speech community in contrast to the Brazilian one, based on examples of interviews made in both cultures. After the illustration of the different language uses, the article’s focus will be on the communicative functions the styles in each community. So, we find the phatic, poetic and expressive function more dominant in the Brazilian speech, whereas the use of the referential and the metalinguistic function seem to be more common in the speech of the German respondents. It is therefore possible to establish the dichotomy between the actor and the spectator in a metaphorical sense to summarize these contrasting functions. Finally, the fact in which these results can in part be explicated by their embedding in different cultural and historical backgrounds, emphasizing the Brazilian speech community as a more heterogenous and baroque, compared with the German one which tends to be more homogenous and (self)-observing will be shown.
In this paper we evaluate the employment effects of job creation schemes on the participating individuals in Germany. Job creation schemes are a major element of active labour market policy in Germany and are targeted at long-term unemployed and other hard-to-place individuals. Access to very informative administrative data of the Federal Employment Agency justifies the application of a matching estimator and allows to account for individual (group-specific) and regional effect heterogeneity. We extend previous studies in four directions. First, we are able to evaluate the effects on regular (unsubsidised) employment. Second, we observe the outcome of participants and non-participants for nearly three years after programme start and can therefore analyse mid- and long-term effects. Third, we test the sensitivity of the results with respect to various decisions which have to be made during implementation of the matching estimator, e.g. choosing the matching algorithm or estimating the propensity score. Finally, we check if a possible occurrence of 'unobserved heterogeneity' distorts our interpretation. The overall results are rather discouraging, since the employment effects are negative or insignificant for most of the analysed groups. One notable exception are long-term unemployed individuals who benefit from participation. Hence, one policy implication is to address programmes to this problem group more tightly. JEL Classification: J68, H43, C13
Previous empirical studies of job creation schemes in Germany have shown that the average effects for the participating individuals are negative. However, we find that this is not true for all strata of the population. Identifying individual characteristics that are responsible for the effect heterogeneity and using this information for a better allocation of individuals therefore bears some scope for improving programme efficiency. We present several stratification strategies and discuss the occurring effect heterogeneity. Our findings show that job creation schemes do neither harm nor improve the labour market chances for most of the groups. Exceptions are long-term unemployed men in West and long-term unemployed women in East and West Germany who benefit from participation in terms of higher employment rates. JEL: C13 , J68 , H43
The effects of vocational training programmes on the duration of unemployment in Eastern Germany
(2005)
Vocational training programmes have been the most important active labour market policy instrument in Germany in the last years. However, the still unsatisfying situation of the labour market has raised doubt on the efficiency of these programmes. In this paper, we analyse the effects of the participation in vocational training programmes on the duration of unemployment in Eastern Germany. Based on administrative data for the time between the October 1999 and December 2002 of the Federal Employment Administration, we apply a bivariate mixed proportional hazards model. By doing so, we are able to use the information of the timing of treatment as well as observable and unobservable influences to identify the treatment effects. The results show that a participation in vocational training prolongates the unemployment duration in Eastern Germany. Furthermore, the results suggest that locking-in effects are a serious problem of vocational training programmes. JEL Classification: J64, J24, I28, J68
In der vorliegenden Arbeit wurden die Strukturen der Excisionase (Xis) aus dem Bakteriophagen HK022 sowie des Proteinkomplexes zwischen Cytochrom c552 und der CuA-Domäne aus T. thermophilus mittels NMR in wässriger Lösung bestimmt. Im Falle der Excisionase wurde mit Hilfe isotopenmarkierter Proteinproben die vollständige Zuordnung der 1H-, 15N- und 13C-Resonanzen durchgeführt. Hierauf basierend wurden anhand verschiedener zwei- und dreidimensionaler NOESY Spektren insgesamt 902 Abstandsbeschränkungen identifiziert, mit deren Hilfe die räumliche Struktur des Proteins bestimmt werden konnte. Die Strukturrechnungen ergaben letztendlich ein Strukturensemble von 20 Konformeren, die aus 2 alpha-Helices und 5 beta-Faltblattsträngen aufgebaut sind. Die beta-Faltblattstränge bilden 2 antiparalelle beta-Faltblätter, während die beiden alpha-Helices eine L-Formation darstellen. Die letzten 12 Aminosäurereste am C-Terminus zeigten keine NOEs und besaßen folglich auch keine geordnete Struktur. Dennoch ist dieser C-terminale Teil der Sequenz möglicherweise von physiologischem Interesse, da für den Rest 66 eine Asn/IsoAsp- Isomerisierung beobachtet wurde, welche eine Rolle bei der Autoregulation dieses Proteins in vivo spielen könnte. Ein weiteres markantes Strukturelement der Excisionase ist das Triprolinsegment Pro32-Pro33-Pro34, das die beiden beta-Faltblätter miteinander verbindet. Diese drei Prolinreste liegen in einer cis-trans-trans Konformation vor; aufgrund von Ligandenwechselwirkungen verschiedener anderer Proteine, die ein solches Motiv besitzen, liegt die Vermutung nahe, daß diese Region in der spezifischen Protein-Protein-Interaktion, die während der exzisiven Rekombination stattfindet, eine Schlüsselrolle spielen könnte. Zur Untersuchung der Wechselwirkung von Cytochrom c552 mit der CuA-Domäne wurden beide löslichen Fragmente mit dem 15N-Isotop angereichert. Daraufhin konnten für jedes Protein heteronukleare NMR-Experimente durchgeführt werden, die eine vollständige Zuordnung der Amidresonanzen sowohl im reduzierten als auch im paramagnetischen oxidierten Zustand ermöglichte. Basierend auf diesen Resonanzzuordnungen konnten Veränderungen der chemischen Verschiebungswerte aufgrund von Oberflächenkontakten mit dem jeweiligen Redoxpartner mittels 2D [15N, 1H]-TROSY Experimenten in beiden Redoxzuständen ermittelt werden. Die betroffenen Aminosäurereste, welche an der Moleküloberfläche die Kontaktzone definieren, wurden für eine Docking-Rechnung herausgezogen, um letztendlich die räumliche Struktur des Elektronentransferkomplexes zwischen Cytochrom c552 und der ba3-Oxidase zu bestimmen. Interessanterweise traten beim Cytochrom c552 zusätzlich zu den Verschiebungseffekten auf der Moleküloberfläche im reduzierten Zustand auch noch sehr dominante Sekundäreffekte im hinteren Teil der Hämspalte an der Stelle auf, wo das Propionat A über Wasserstoffbrückenbindungen mit dem Protein verbunden ist. Analog zu dem System aus P. denitrificans befindet sich auch im Cytochrom c552 aus T. thermophilus in dieser Position ein aromatischer Ring, der vermutlich von elektronischen Veränderungen im Hämring beeinflußt wird und diese Effekte durch seinen somit veränderten Ringstrom an die unmittelbare Umgebung weitergibt. Diese experimentellen Daten unterstützen die Elektronendelokalisierungstheorie von Wikström und Mitarbeitern (Johansson et al., 2002a und b), wonach im reduzierten Häm ein Teil der Elektronenladung bis in die Peripherie des Hämrings delokalisiert ist, einschließlich der nichtkonjugierten Propionatreste. Aus vorangegangenen Studien ergab sich bereits, daß der Elektronentransferkomplex in T. thermophilus auf hydrophoben Wechselwirkungen beruht, im Gegensatz zum P. denitrificans System, in dem die Interaktion elektrostatischer Natur ist (Maneg et al., 2003). Tatsächlich weist die in dieser Arbeit bestimmte Struktur des Elektronentranferkomplexes einen hohen Anteil (ca. 40%) an unpolaren Kontaktoberflächen auf. Das Cytochrom c552 bindet dabei an die CuA-Domäne nahe dem CuA-Zentrum, so daß der Abstand zwischen den Metallzentren von Donor und Akzeptor 15,6 Å beträgt. Der Hämring des Cytochrom c552 berührt die CuA-Domäne im Bereich von Phe86 und Phe88, wie bereits von Soulimane et al. (2000) aufgrund der Sequenzhomologie mit dem P. denitrificans System postuliert worden war. Wie jedoch aus dem berechneten Elektronentransferweg hervorgeht, ist die aromatische Seitenkette des Phe88 nicht unbedingt in die Elektronenübertragung einbezogen. Der ca. 19-20 Å lange Weg des Elektrons führt wahrscheinlich vom Häm über das Proteinrückgrat der CuAReste Ala87 und Phe88 zum CuA-Zentralliganden His114 und schließlich zum binuklearen Kupferzentrum. Dies erklärt auch, wieso eine F88L Mutation der CuA-Domäne (Maneg et al., 2003) nur zu einer 50%igen Abnahme der Aktivität geführt hat. Hiermit ist nun für das T. thermophilus System der gesamte Weg der Elektronenübertragung vom Cytochrom c552 über die CuA-Domäne zur Untereinheit I der ba3-Oxidase in den Grundzügen aufgeklärt, da der Elektronentransfer vom CuA- zum CuB-Zentrum bereits zuvor beschrieben worden war (Soulimane et al., 2000).
Die Ergebnisse der vorliegenden Dissertation beleuchten neue Aspekte der pflanzlichen Hitzestressantwort. Die Ergebnisse der experimentellen Arbeiten können erheblich die Planung und Durchführung zukünftiger Untersuchungen erleichtern, sowie das Verständnis der Regulation von Hitzestresstranskriptionsfaktoren als terminale Komponenten der zellulären Stressantwort verbessern. Zum ersten Mal wurde die Interaktion zwischen einem Hitzestresstranskriptionsfaktor und einem cytoplasmatischen Hitzestressprotein der Hsp20 Familie nachgewiesen. Die Aktivität des LpHsfA2 hängt von zahlreichen Faktoren ab, die den zellulären Zustand während und nach der Stressperiode widerspiegeln. Der bisher am besten verstandene Regulationsmechanismus, das Verhältnis des Kernimports im Vergleich zum Kernexport, welches stark durch die Heteroligomerisierung mit HsfA1 beeinflusst wird, wird durch den Einfluss von Hsp17.4-CII auf den Aggregationszustand und die Aktivität von HsfA2 erweitert. Nach massiver Akkumulierung von HsfA2 unter Hitzestressbedingungen führt die spezifische Interaktion mit Hsp17.4-CII zu einer reversiblen Inaktivierung des Transkriptionsfaktors und zu einer Bindung in hochmolekularen Komplexen. Die Interaktion ist hochspezifisch. Die nur durch wenige AS-Austausche charakterisierte Isoform Hsp17.3-CII bindet LpHsfA2 nicht. Im Gegensatz dazu ist der solubilisierende Einfluss der Hitzestressproteine der Klasse CI klassen-, nicht aber speziesspezifisch. Das Wechselspiel aus Inaktivierung durch Bindung an Hsp17.4-CII und anschliessende Resolubilisierung durch Hsp17-CI, sowie Kernimport nach erfolger Heterooligomerisierung mit HsfA1, führt zu einer fein abgestimmten Regulation der zellulären Lokalisation von HsfA2 und somit auch zur Modulation seiner Funktion als Transkriptionsaktivator. Die in der Arbeit gewählten experimentellen Bedingungen bewirken eine Aggregation von HsfA2 auch unter Kontrollbedingungen und ähneln der Situation in einer Pflanzenzelle während der Erholungsphase nur teilweise. In vivo wird der massiven Aggregation von HsfA2 und Hsp17.4-CII durch den Einfluss von HsfA1 und Hsp17-CI entgegengewirkt. Die gefundene in vitro Situation bietet somit ein wertvolles experimentelles Artefakt, um die Wechselwirkungen der Proteine während der Erholungsphase der Pflanze zu untersuchen und verstehen zu lernen. Aufgrund verschiedener experimenteller Hinweise kann davon ausgegangen werden, dass es sich bei der gezeigten spezifischen Interaktion nicht um ein auf die Gattung Lycopersicon beschränktes Phänomen handelt. In ersten Experimenten konnten Hinweise auf einen ähnlichen Regulationsmechanismus in A. thaliana gefunden werden (spezifische Interaktion zwischen AtHsfA2 und AtHsp17.7-CII). Allerdings zeigen die Ergebnisse der Experimente, in denen Proteine aus A. thaliana untersucht wurden, Abweichungen zu dem für die Tomatenproteine erarbeiteten Bild. Weitere Untersuchungen an Arabidopsis müssen hierzu durchgeführt werden, um Klarheit über den grundlegenden Regulationsmechanismus sowie speziesspezifische Besonderheiten zu bringen. Das aus den experimentellen Befunden resultierende Bild zeigt thermotolerante Tomatenzellen, in denen LpHsfA2 in einer transkriptionel inaktiven Form durch Bindung mit löslichem Hsp17.4- CII in Gegenwart von Hsp17-CI stabilisiert wird. Der Transkriptionsfaktor ist in diesem Zustand bereit für eine rasche Reaktivierung bei einem wiederkehrenden Hitzestress. Auch wenn mittlerweile die vier wichtigsten Regulatoren dieses Netzwerkes identifiziert werden konnten (LpHsfA1, LpHsfA2, LpHsp17.4-CII und LpHsp17-CI), kann nicht ausgeschlossen werden, dass weitere Faktoren beteiligt sind. Die Identifizierung solcher Faktoren, sowie weiterführende Arbeiten an Tomatenzellen, zum Beispiel durch Ausschalten einzelner Faktoren mit Hilfe von RNAi Konstrukten, wird in Zukunft helfen, noch mehr Details dieses interessanten Phänomens zu klären. Trotz der sehr guten Kenntnis der molekularen Eigenschaften der 21 AtHsf in Bezug auf ihre funktionellen Domänen wird erst das Verständnis der Art und Weise, wie diese Moleküle miteinander oder mit Co-Regulatoren interagieren und wie sie in die zellulären Regulationsnetzwerke eingebunden sind, zu einem Gesamtbild der Funktion der Hitzestresstranskriptionsfaktoren führen. Insbesondere gilt dies, seit die Analyse der Transkritionsprofile der AtHsf mit Hilfe von Micro-Array Analysen gezeigt haben, dass die Aufgaben der Hsf weit über die Regulation der Hitzestressantwort hinausgehen könnten. So könnten einige Vertreter der Hsf eine Rolle in der Pathogenabwehr spielen, bzw. im Laufe der Evolution ausschließlich entwicklungsspezifische Funktionen übernommen haben. Um die geschilderte Fragestellung effektiv zu bearbeiten, wurde in dieser Arbeit das Hefe-Zwei-Hybridsystem zur Charakterisierung der Interaktionseigenschaften der 21 AtHsf eingesetzt. Die zeitsparende Bearbeitung vieler Proben war hierbei ein Kernziel, das erfolgreich bearbeitet werden konnte: Die etablierte Hochdurchsatzmethode kann zukünftige Untersuchungen von Protein-Protein-Interaktionen stark beschleunigen. Die standardisierte Verwendung von Mikrotiterplatten und Mehrkanalpipetten in Kombination mit den etablierten Tranformations-, Analyse und PCR-Verfahren macht eine Bearbeitung großer Probenmengen möglich. Die Synthese dieser Technik mit der Kenntniss des gesamten Genoms von A. thaliana sowie der Fülle an Transkriptionsdaten einzelner Gene unter verschiedenen Umgebungsbedingungen stellt zukünftigen Untersuchungen ein potentes Instrumentarium ganz allgemeiner Art zur Verfügung. Im vorliegenden Fall wurde die etablierte YTH Methode dazu verwendet, Erkenntnisse über das Interaktionsverhalten der AtHsf untereinander zu gewinnen. Die Zusammenfassung aller auftretenden Interaktionen liefert für einige Gruppen von Hsf interessante Einsichten. In vielen Fällen (z.B. AtHsfA4/A5; AtHsfA1/A9) konnte für Vertreter eine Interaktion gezeigt werden, für die bereits physiologische Zusammenhänge bekannt sind. Das erstellte Interaktom kann dazu dienen, bereits bekannte Hsf-Hsf Interaktionen durch einen weiteren experimentellen Befund zu belegen, sowie bisher unbekannte Verbindungen aufzudecken. Zur Identifizierung unbekannter Interaktionspartner mussten zunächst geeignete Bibliotheken hergestellt werden. Mit Hilfe dieser Bibliotheken konnten zahlreiche putative Interaktionspartner identifiziert und durch das Interaktom bereits bekannte Interaktionspartner für fast alle Köder in den Bibliotheken gefunden werden. Dies bestätigt sowohl die gute Abdeckung der mRNA Population der Zellen, aus denen die Bibliotheken gewonnen wurden, als auch die Reproduzierbarkeit und Funktionalität des YTH Screenings. Die Tatsache, dass in der Population der putativen Interaktionspartner für AtHsf gehäuft Transkriptionsfaktoren auftreten, lässt auf die Art der Vernetzung der AtHsf in den Proteinnetzwerken schließen: Die Regulation der Zielgene erfolgt möglicherweise bevorzugt durch eine direkte Wechselwirkung von Transkriptionsfaktoren verschiedener Familien. Neben der Etablierung der Methoden zur beschleunigten Untersuchung zahlreicher Proben stellte auch die Standardisierung der experimentellen Folgeschritte einen wichtigen Aspekt dar, um eine reproduzierbare Aussage über die Relevanz einer Interaktion treffen zu können. Interessante Ansatzpunkte, sowie Vorschläge für weiterführende experimentelle Arbeiten sollen im Folgenden für die wichtigsten Klone thesenartig dargestellt werden: Ein möglicher Co-Regulator für AtHsfA5 Das mit Hilfe der AtHsfA5-CTD identifizierte unbekannte Protein, codiert durch den Lokus At5g01370, bietet einen Ansatzpunkt für eine gezielte Untersuchung der Rolle und Regulation des AtHsfA5. Die spezifische Interaktion zwischen HsfA5 und HsfA4, die sowohl in A. thaliana als auch in Tomate existiert, sowie das auffällige Fehlen einer hemmenden Aktivität von AtHsfA5 auf HsfA4 an den bisher untersuchten Reporterkonstrukten in Pflanzenzellen, zeichnen diesen TF als einen besonders interessanten Vertreter der AtHsf aus. Es muss wegen der Pflanzenspezifität des Hemmeffektes über die Existenz eines HsfA5 spezifischen Co-Repressors nachgedacht werden. In diesem Zusammenhang kann die Analyse des identifizierten Proteins helfen, einen solchen Regulator zu charakterisieren. Die im Rahmen dieser Arbeit dokumentierten Ergebnisse legen nahe, dass das von At5g01370 codierte Protein mit der NLS-Region von AtHsfA5 interagiert. Da die entscheidenden Experimente bisher nur in Hefe durchgeführt wurden, steht eine Reproduktion in einem pflanzlichen Expressionssystem für weiterführende Arbeiten im Vordergrund. Die Versuche, die Transkriptionseigenschaften von AtHsfA5 durch Co-Expression des unbekannten Proteins oder Co-Transformation eines RNAi induzierenden Plasmides zu beeinflussen, sind bisher mangels Kenntnis der Zielgene von AtHsfA5 fehlgeschlagen. Weitere Schritte bei der Bearbeitung dieser Fragestellung müssen demnach die Suche nach einem geeigneten Testsystem, sowie die experimentelle Bestätigung einer Interaktion beider Proteine in planta sein. Im Rahmen der Promotion wurde der Lokus des identifizierten Gens auf das Vorhandensein einer T-DNA Insertion hin überprüft. Eine entsprechende Linie existiert nicht, so dass transgene Pflanzen durch Transformation von Überexpressions- oder RNAi-Kassetten hergestellt werden müssten. Es ist nicht auszuschließen, dass schon die Deletion einer der beiden chromosomalen Kopien des Gens zu einem lethalen Phänotyp führt und daher keine T-DNA Insertionslinien existieren. In diesem Fall kann möglicherweise der Phänotyp einer Überexpressionspflanze Aufschlüsse über einen Zusammenhang der Funktion des unbekannten Proteins und der Rolle des AtHsfA5 liefern. AtHsfB2a interagiert mit AtDLC8 (At3g15930) Die Interaktion des Dynein Leichte Kette 8 Proteins (DLC8) mit AtHsfB2a bietet ebenfalls Ansätze für weitere Untersuchungen. Durch die mit Hilfe des Interaktoms identifizierte spezifische Interaktion zwischen AtHsfB2a und HsfB2b hebt sich diese Subgruppe der Klasse B der AtHsf von den übrigen Vertretern ab. Die im Ergebnisteil beschriebenen Befunde, vornehmlich aus Experimenten mit Säugersystemen, deuten eine regulatorische Rolle für DLC Proteine allgemein an (zum Beispiel beschrieben für die Interaktion zwischen dem TF Bim aus der Bcl2 Familie und DLC8 (Day et al., 2004)). Eine detaillierte Charakterisierung der im YTH gefundenen Interaktion zwischen DLC8 und AtHsfB2a könnte eine pflanzenspezifische, regulatorische Funktion der DLC Proteine zeigen, die losgelöst von den Transportfunktionen des Dynein Komplexes existiert. Das Fehlen geeigneter Reportersysteme für AHsfB2a stellt in diesem Zusammenhang ein großes Problem dar. Auch für den Lokus At3g15930 existieren keine TDNA Linien, obwohl der gesamte umgebende chromosomale Kontext zahlreiche Insertionen aufweist. Die Herstellung und Kultivierung von Überexpressions- oder „knock down“ Pflanzen für das DLC8 Protein muss zeigen, ob dieses in Verbindung mit HsfB2a essentielle Aufgaben während der Entwicklung bzw. bei der Stressabwehr von A. thaliana übernimmt. Interaktion von AtHsfA9 mit AtDr1 (At5g23090) Der mit Hilfe von AtHsfA9 identifizierte Klon AtDr1 stellt möglicherweise eine Verbindung zwischen den AtHsf und einem sehr allgemeinen Regulationsmechanismus in Pflanzen dar, über den bisher nur sehr wenig bekannt ist. Die meisten Repressoren, die aus nicht-pflanzlichen Systemen beschrieben wurden, üben ihre Funktion genspezifisch aus, d.h. sie binden entweder Promoter-spezifisch an die entsprechenden Zielgene oder an spezifische Bindungspartner. Einer der wenigen Repressoren, die eine generelle Funktion ausüben, ist Dr1. In Säugerzellen zum Beispiel verringert Dr1 die generelle Effektivität der RNA-Polymerase II. Da kürzlich die Existenz und Funktionalität der pflanzlichen Homologe von Dr1 in Reis bewiesen wurde, bietet die nun gefundene Verbindung mit der Gruppe der AtHsf einen viel versprechenden Ansatzpunkt. Allerdings war es im Rahmen der vorliegenden Arbeit nicht möglich, mit Hilfe geeigneter Reportersysteme eine Repression von Promotoren durch Dr1 zu zeigen. Die Etablierung eines solchen Systems (auch endogener chromosomaler Reportersysteme) steht daher im Vordergrund weiterer Untersuchungen. Im Rahmen der Arbeit konnten transgene T-DNA Insertionslinien des Lokus At5g23090 charakterisiert werden, sie liegen für weitere Untersuchungen bereit. Allen voran steht die Analyse des Transkriptionsniveaus verschiedener Zielgene in Wildtyppflanzen sowie in den beschriebenen Mutanten. Weitere Schritte sind die Herstellung und Analyse transgener Pflanzen, die veränderte Mengen an Dr1 und AtHsfA9 aufweisen. Neben der Identifizierung der Vernetzungen der AtHsf mit Dr1 als einem generellen Regulator der Genexpression kann eventuell auch die molekulare Wirkungsweise des Dr1 Repressors in Pflanzen mit Hilfe solcher Experimente entschlüsselt werden. AtHsfB1 interagiert mit AtbZip44 (At1g75390) Die aus den durchgeführten YTH Screenings resultierende wahrscheinlich wichtigste Vernetzung der AtHsf mit bisher unbekannten Co-Regulatoren stellt das Zusammenspiel der Hsf mit den bZip Transkriptionsfaktoren da. Die Kombination des inaktiven HsfB1 mit AtbZip44 führt zu einer verstärkten Aktivierung von Zielgenen, zu denen auch die Gene von HsfA3 und HsfC1 gehören. Obwohl eine direkte Interaktion beider Transkriptionsfaktoren für die synergistische Aktivierung nicht stattfindet, deutet die am Promoter von AtHsfC1 und AtHsfA3 gefundene Konstellation eine bisher unbekannte Rolle für AtHsfB1 an, die von der kürzlich beschriebenen Rolle von LpHsfB1 in Tomatenzellen abweicht. Die gefundenen experimentellen Ergebnisse lassen folgende Hypothese zu: AtHsfB1, der sowohl in Wurzel- als auch in Sprossgewebe unter zahlreichen Stressbedingungen induziert wird, bindet an Promotoren und besetzt dort spezifische Bindestellen, die klassischen HSE. Aufgrund fehlender Aktivatormotive führt diese Bindung zu keiner Aktivierung der Zielgene. Die Promotoren befinden sich jedoch nun in einem Zustand, in dem die Bindung weiterer Aktivatoren, im beschriebenen Fall AtbZip44, zu einer raschen und starken Aktivierung des Gens führt. Durch das Zusammenwirken von zwei unabhängig voneinander bindenden Transkriptionsfaktoren könnte ein erhöhtes Maß an Flexibilität und Sensitivität der Genregulation erreicht werden. Auch eine generelle induzierte Toleranz gegenüber Stress könnte durch die differentielle Expression von AtHsfB1 und weiteren Faktoren erklärt werden. In diesem Fall würde HsfB1 auch nach Beendigung eines Stresszustandes noch an den Promotoren wichtiger Zielgene gebunden bleiben, ohne diese unnötig zu aktivieren. Bei Wiederkehren der Stresssituation wäre eine rasche Reaktivierung durch Synergismen mit kurzlebigen, potenten Aktivatoren, wie zum Beispiel AtbZip44, möglich. Durch die Wechselwirkung von AtHsfB1 mit Vertretern verschiedener Familien von Transkriptionsfaktoren, möglicherweise auch Repressoren, kann so eine Vielzahl von Zielgenen reguliert werden. Die weitere Untersuchung des AtbZip44 erscheint aus zwei Gründen besonders lohnend: (1) AtbZip44 beeinflusst die Synthese der AS Prolin. Prolin stellt ein weit verbreitetes Osmolyt dar, welches als Hydroxyl-Radikal-Fänger fungiert, Plasmamembranen unter Stressbedingungen schützt sowie die Toleranz von Pflanzen gegenüber Frost und Hochsalzbedingungen erhöht. (2) Für AtHsfA5 wurde eine direkte Interaktion mit AtbZip44 in vitro gezeigt. Ob ein Komplex zwischen AtHsfA5 und AtbZip44 eine Transkription an geeigneten Reportern bewirkt, ist allerdings noch offen, und muss durch geeignete Experimente gezeigt werden. Neben umfangreichen Screeningarbeiten, der basalen Charakterisierung aller interessanten Klone und der Detailcharakterisierung der Interaktion zwischen AtHsfB1 und AtbZip44 konnten zusätzlich erste Vorarbeiten mit transgenen Pflanzen für die interessantesten Kandidaten durchgeführt werden. Als Ergebnis der Arbeit stehen somit einige vielversprechende Ansatzpunkte für weitere Studien zur Verfügung, ebenso die standardisierte Technik und die notwendigen konservierten Bibliotheken, um in kurzer Zeit Screenings mit weiteren Köderproteinen durchzuführen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit tragen dazu bei, zukünftige Experimente besser zu planen, sowie die Rolle der Hsf als terminale Komponenten der pflanzlichen Stressantwort weiter zu entschlüsseln und zu verstehen. Die Entschlüsselung der Funktion aller Proteine eines Gesamtorganismus, deren posttranslationale Modifizierungen, die Möglichkeit stabiler sowie transienter Interaktionen mit anderen Proteinen und somit die Vernetzung aller Proteine zu einem Gesamtnetzwerk stellt die große Herausforderung des Zeitalters der „proteomics“ dar. Verliefen während der Entschlüsselung der Genome von Organismen die Informationen auf Nukleinsäureebene noch linear, so dass mit Hilfe eines hohen Automatisierungsgrades ein rascher Fortschritt erzielt werden konnte, so erfordert die so genannte „post-genomics“ Ära hohe finanzielle und personelle Investitionen. Die Nicht-Linearität der Proteinfunktionen, die durch Modifikationen und Wechslwirkungen beeinflusst werden, hat rasch gezeigt, dass ein komplexer Organismus nicht lediglich durch die Kenntnis der Summe seiner Gene verstanden werden kann. Das Zeitalter der „proteomics“ erfordert trotz potenter Hochdurchsatzmethoden und weit fortgeschrittener Computeranalysen mehr denn je ausgefeilte Testmethoden und eine individuelle Untersuchung einzelner Proteine und deren Wechselwirkungen, um schließlich die Kernfrage der Biologie, wie Leben funktioniert, beantworten zu können.
In den Text-, Kommunikations- und Medienwissenschaften gewinnt in jüngster Zeit ein Thema an Resonanz, das von den Medien selbst längst schon vorgegeben wurde: Sprachwandel im Zeichen des Medienwandels. Den damit einhergehenden und teilweise wohl auch dadurch bedingten Veränderungen in den Gepflogenheiten unseres kommunikativen Gebarens im Alltag gilt daher, beispielsweise, das Interesse der Beiträge zu dem Sammelband Medien, Texte und Maschinen, der die ersten Umrisse einer zu entwickelnden Angewandten Mediensemiotik zu zeichnen strebt. Zu ihren Aufgaben gehören freilich nicht nur die Sichtung der dort vorgestellten theoretischen Ansätze, terminologischen Vereinbarungen, methodischen Instrumentarien, nicht nur die Beobachtung der Konsequenzen technischer Innovationen für den Umgang mit den gewohnten Ressourcen täglicher Information, nicht nur die Analyse der neuartigen Gestalt polycodierter Texte und ihrer Funktionen in Bildung und Wissenschaft, nicht nur die Rekonstruktion von Entwicklungslinien traditioneller Medien etwa der Presse oder der Werbung im Übergang vom Industrie- zum Informationszeitalter, nicht nur die Veranschaulichung versprachlichter Gehalte in anderen Codes, nicht nur die Entfaltung von Perspektiven des Wissenstransfers durch Computervisualistik oder der Sinnkonstruktion an den modernen Maschinen der Kommunikation. Im Folgenden sollen einige Anregungen zusammengefasst und weitergeführt werden, den sog. neuen Genres germanistische Neugier zu widmen: Netzliteratur, Hyperfiction, Computeranimation im Film, Bildschirmästhetik im Fernsehen, Interface- und Textdesign und E-Book-Roman, denn all dies erfordert neue Lektüre- Modelle, zu deren Entwurf und theoretischer Grundlegung es einer textwissenschaftlich systematischen Erforschung bedarf der vielfältigen und sich wechselseitig befruchtenden Formen künstlerischen Ausdrucks in allen Medien und über die kulturellen Grenzen hinweg.
In order to investigate the role of neuronal synchronization in perceptual grouping, a new method was developed to record selectively from multiple cortical sites of known functional specificity as determined by optical imaging of intrinsic signals. To this end, a matrix of closely spaced guide tubes was developed in cooperation with a company providing the essential manufacturing technique RMPD® (Rapid Micro Product Development). The matrix was embedded into a framework of hard and software that allowed for the mapping of each guide tube onto the cortical site an electrode would be led to if inserted into that guide tube. With these developments, it was possible to determine the functional layout of the cortex by optical imaging and subsequently perform targeted recordings with multiple electrodes in parallel. The method was tested for its accuracy and found to target the electrodes with a precision of 100 µm to the desired cortical locations. Using the developed technique, neuronal activity was recorded from area 18 of anesthetized cats. For stimulation, Gabor-patches in different geometrical configurations were placed over the recorded receptive fields merging into visual objects appropriate for testing the hypothesis of feature binding by synchrony. Synchronization strength was measured by the height of the cross-correlation centre peaks. All pairwise synchronizations were summarized in a correlation index which determined the mean difference of the correlation strengths between conditions in which recording sites should or should not fire in synchrony according to the binding hypothesis. The correlation index deviated significantly from zero for several of these configurations, further supporting the hypothesis that synchronization plays an important role in the process of perceptual grouping. Furthermore, direct evidence was found for the independence of the synchronization strength from the neuronal firing rate and for neurons that change dynamically the ensemble they participate in. In parallel to the experimental approach, mechanisms of oscillatory long range synchronization were studied by network simulations. To this end, a biologically plausible model was implemented using pyramidal and basket cells with Hodgkin-Huxley like conductances. Several columns were built from these cells and intra- and inter-columnar connections were mimicked from physiological data. When activated by independent Poisson spike trains, the columns showed oscillatory activity in the gamma frequency range. Correlation analysis revealed the tendency to locally synchronize the oscillations among the columns, but a rapid phase transition occurred with increasing cortical distance. This finding suggests that the present view of the inter-columnar connectivity does not fully explain oscillatory long range synchronization and predicts that other processes such as top-down influences are necessary for long range synchronization phenomena.
Haematopoietic stem cells (HSCs) are regarded as the prime target for gene therapy of inherited and acquired disorders of the blood system, e.g. X-linked chronic granulomatous disease (X-CGD). The major reason for this is that HSCs posses the ability to self renew as well as the potential to differentiate into all lineage-specific cell types. However, the need to reach and to maintain sufficient therapeutic levels of genetically modified stem cells and their progeny after gene delivery still presents major challenges for current HSC gene therapy approaches. In particular, one of the main limitations for most genetic defects is the lack of a selective growth advantage of gene-modified cells after engraftment. In vitro and in vivo methods have been developed that focus on either positive or negative selection of HSCs. An artificial selection advantage can be conferred to transduced HSCs by incorporating a selection marker in addition to the therapeutic transgene. In the present study, two novel strategies for positive selection of murine gp91phox gene-modified haematopoietic stem cells were developed and tested, bearing in mind that with selective growth advantage, the possibility of uncontrolled proliferation arises. The first strategy to be investigated was based on the homeobox transcription factor HOXB4, which plays an important role in the control of haematopoietic stem cell proliferation and differentiation. Overexpression of a retroviral bicistronic construct containing the therapeutic gene gp91phox and HOXB4 in murine primary bone marrow cells led to a significant 3–4-fold expansion of transduced cells ex vivo. The numbers of transgene-expressing cells increased 2–3-fold after 2 weeks cultivation under cytokine stimulation. Furthermore, the clonogenic progenitor cell assay (CFU assay) demonstrated that the number of colony-forming cells had increased to levels 2-fold higher than those of mock-transduced cells after 1 week of culture, thereby augmenting the presence of a significant number of stem/progenitor cells in the selected cell population. However, in our experiments, HOXB4-overexpressing murine HSCs did not show any repopulating advantage in transplanted recipient mice over control construct-transduced HSCs. These results indicate that selective expansion of gp91phox gene-modified HSCs can be induced by the HOXB4 transcription factor ex vivo but not in vivo. This is possibly dependent on HOXB4 expression levels, which are too low in vivo to achieve selection. The second strategy made use of a chemically inducible dimerizer system consisting of the therapeutic gene gp91phox and a fusion protein, containing sequences from a growth factor receptor signalling domain (epidermal growth factor receptor, EGFR, or prolactin receptor, PrlR) and the drug binding protein FKBP12, as the selection cassette. This strategy aimed to allow inducible selection that could be easily switched off. The activity of these fusion proteins is controlled through the small molecular dimerizer AP20187. Transduction of BaF/3 cells with lentiviral vectors expressing the EGFR construct induced proliferation and led to complete selection within 18 days (99%). However, removing AP20187 could not turn off proliferation. This construct is, therefore, not suitable as a selection cassette for the expansion of gene-modified HSCs due to its oncogenic potential. Transduction of the construct containing the intracellular domain of PrlR caused significant selective expansion of AP20187-treated BaF/3 cells. Following expression in cells, the fusion protein, which lacks membrane-anchoring sequences, mainly localized to the cytoplasm. Evidence was found to indicate that activated STAT5 might be responsible for this effect. Upon expression of the prolactin construct, phosphorylation of STAT5 and its DNA-binding activity to a ß-casein promoter sequence was strongly increased. Importantly, the induced proliferation was reversible after removal of AP20187. Transduced Sca1+ bone marrow cells obtained from C57BL/6-CD45.1 mice could be expanded about 20–100-fold ex vivo in the presence of AP20187 and mSCF without losing progenitor cell features and the capability to contribute to all lineages of the haematopoietic system. To exclude oncogenic outgrowth of one single clone, the polyclonality of selected cells was proven by ligation-mediated PCR (LM-PCR) analysis. In mouse transplantation experiments, ex vivo-expanded cells repopulated the bone marrow of lethally irradiated mice suggesting that the ex vivo expansion took place at the level of haematopoietic stem and/or progenitor cells. Genomic gp91phox sequences were detected in the bone marrow, spleen and peripheral blood cells of transplanted animals, indicating that gp91phox-containing cells most likely contributed to the reconstitution of haematopoiesis in these mice.
Der Glycinrezeptor (GlyR) ist ein inhibitorischer Chloridkanal, der u.a. im Rückenmark, im Hirnstamm und in der Retina exprimiert wird und dort maßgeblich an der Prozessierung von motorischen und/oder sensorischen Signalen beteiligt ist. Als Mitglied der Superfamilie der nikotinischen Acetylcholinrezeptoren ist der GlyR ein Pentamer, dessen Untereinheiten jeweils aus einer extrazellulären N-terminalen Domäne, vier Transmembranregionen und einer großen intrazellulären Schleife bestehen. Bislang wurden vier ligandenbindende alpha-Untereinheiten (alpha 1-4) und eine für die synaptische Verankerung verantwortliche beta-Untereinheit identifiziert. Die beta-Untereinheit bildet im Gegensatz zu den alpha-Untereinheiten keine Homooligomere; sie ist nur in heterooligomeren GlyRs mit einer bisher angenommenen Stöchiometrie von 3alpha:2beta zu finden. Wie bei allen Mitgliedern der Superfamilie erfolgt die Ligandenbindung innerhalb der extrazellulären Domänen an der Kontaktstelle zwischen zwei benachbarten Untereinheiten. Um den Mechanismus der Ligandenbindung am homo- und heterooligomeren GlyR in dieser Arbeit aufzuklären, wurden Modelle der N-terminalen Domänen der alpha1- und beta-Untereinheiten basierend auf der Kristallstruktur des Acetylcholin-Bindeproteins generiert. Zur Verifizierung der Rolle aller im Modell in der Bindungstasche lokalisierten Aminosäureseitenketten wurden diese durch zielgerichtete PCR-Mutagenese substituiert, anschließend die mutierten Untereinheiten in Xenopus laevis Oozyten exprimiert und elektrophysiologisch charakterisiert. So konnten die wichtigsten Seitenketten der alpha1-Ligandenbindungstasche identifiziert werden, die an der Bindung der Agonisten Glycin und Taurin, des Antagonisten Strychnin und des Modulators 3alpha-(3’-Methoxybenzoyloxy)nortropan beteiligt sind. Die anschließende Untersuchung des heterooligomeren alpha1beta-GlyRs konnte zum ersten Mal eine direkte Beteiligung der beta-Untereinheit an der Ligandenbindung aufzeigen, wobei die Stabilisierung der Liganden in der Bindungstasche mit den zur alpha1-Untereinheit homologen Resten erfolgt. Zusätzlich ergab ein Vergleich der Affinitätsveränderungen nach Substitution homologer Reste in der alpha1- und der beta-Untereinheit Hinweise auf eine neue Stöchiometrie heterooligomerer GlyRs. Nur die Koexpression einer alpah1beta-Tandemuntereinheit mit der beta-Untereinheit resultierte in einem Rezeptor mit den gleichen pharmakologischen Eigenschaften wie der heterooligomere Wildtyp-GlyR. Dieses Ergebnis bestätigte die neue 2alpha:3beta Stöchiometrie heterooligomerer GlyRs. Damit wurde in dieser Arbeit eine dominante Rolle der beta-Untereinheit in heterooligomeren GlyRs aufgezeigt, welche für das Verständnis der synaptischen Verankerung und insbesondere der Pharmakologie des Rezeptors wichtig ist. Mit der neuen Stöchiometrie wurde gleichzeitig eine neue betabeta-Kontaktstelle in heterooligomeren GlyRs identifiziert, die als Wirkungsort neuer Therapeutika genutzt werden könnte.
The results presented here strongly indicate that ubiquitination of the recombinant human alpha1 GlyR at the plasma membrane of Xenopus oocytes is involved in receptor internalisation and degradation. Ubiquitination of the human alpha1 GlyR has been demonstrated by radio-iodination of plasma membrane-boundalpha1 GlyRs, whose subunits differed in molecular weight by additional 7, 14 or 21 kDa, corresponding to the molecular weights of one, two and three conjugated ubiquitin molecules, respectively, and by co-isolation of the non-tagged human alpha1 GlyR through hexahistidyl-tagged ubiquitin. Ubiquitin conjugated GlyRs where prominent at the plasma membrane, but could be hardly detected in total cell homogenates, indicating that ubiquitination takes place exclusively at the plasma membrane. Ubiquitination of the alpha1 GlyR at the plasma membrane was no longer detectable when the ten lysine residues of the cytoplasmic loop between transmembrane segments M3 and M4 were replaced by arginines. Despite this proteolytic cleavage continued to take place at the same extent as with the wild type alpha1 GlyR, suggesting that removal of GlyRs from the plasma membrane and routing to lysosomes for degradation were not dependent on ubiquitination. Also replacing a tyrosine in position 339, which was speculated to be part of an additional endocytosis motif, did not lead to a significant reduction of cleavage of the GlyR alpha1 subunits. However, a mutant lacking both, ubiquitination sites and 339Y, was significantly less processed. These results may suggest that the GlyR alpha1 subunit harbors at least two endocytosis motifs, which may act independently to regulate the density of alpha1 GlyR. Apparently, each of the two signals may be capable of compensating entirely the loss of the other. Part two of this Dissertation demonstrates that the correct topology of the glycine receptor alpha1 subunit depends critically on six positively charged residues within a basic cluster, RFRRKRR, located in the large cytoplasmic loop following the C-terminal end of M3. Neutralization of one or more charges of this cluster, but not of other charged residues in the M3-M4 loop, led to an aberrant translocation into the endoplasmic reticulum lumen of the M3-M4 loop. However, when two of the three basic charges located in the ectodomain linking M2 and M3 were neutralized, in addition to two charges of the basic cluster, endoplasmic reticulum disposition of the M3-M4 loop was prevented. We conclude that a high density of basic residues C-terminal to M3 is required to compensate for the presence of positively charged residues in the M2-M3 ectodomain, which otherwise impair correct membrane integration of the M3 segment. Part three of this Dissertation describes my contribution (blue native PAGE analysis of metabolically labeled alpha7 and 5HT3A receptors and the examination of the glycosylation state of metabolically labeled alpha7 subunits) to a work on the limited assembly capacity of Xenopus oocytes for nicotinic alpha7 subunits. While 5HT3A subunits combined efficiently to pentamers, alpha7 subunits existed in various assembly states including trimers, tetramers, pentamers, and aggregates. Only alpha7 subunits that completed the assembly process to homopentamers acquired complex-type carbohydrates and appeared at the cell surface. We conclude that Xenopus oocytes have a limited capacity to guide the assembly of alpha7 subunits, but not 5HT3A subunits to homopentamers. Accordingly, ER retention of imperfectly assembled alpha7 subunits rather than inefficient routing of fully assembled alpha7 receptors to the cell surface limits surface expression levels of alpha7 nicotinic acetylcholine receptors. Part four of this Dissertation describes my contribution (the biochemical analysis of the human P2X2 and P2X6 subtypes) to studies on the quaternary structure of P2X receptors. Armaz Aschrafi, the main author of the paper showed that subsequent to isolation under non-denaturing conditions from Xenopus oocytes the His-rP2X2 protein migrated on blue native PAGE predominantly in an aggregated form. The only discrete protein band detectable could be assigned to homotrimers of the His-rP2X2 subunit. Because of the exceptional assembly-behaviour of the rP2X2 protein compared to the rP2X1, rP2X3, rP2X4 and rP2X5 proteins, its human orthologue was investigated in the same manner. In contrast to rP2X2 subunits, hP2X2 subunits migrated under virtually identical conditions in a single defined assembly state, which could be clearly assigned to a trimer. P2X6 subunits represent the sole P2X subtype that is unable to form functional homomeric receptors in Xenopus oocytes. The blue native PAGE analysis of metabolically labeled hP2X6 receptors and the examination of the glycosylation state revealed that hP2X6 subunits form tetramers and aggregates that are not exported to the plasma membrane of Xenopus oocytes.
This article presents an overview of the contemporary German insurance market, its structure, players, and development trends. First, brief information about the history of the insurance industry in Germany is provided. Second, the contemporary market is analyzed in terms of its legal and economic structure, with statistics on the number of companies, insurance density and penetration, the role of insurers in the capital markets, premiums split, and main market players and their market shares. Furthermore, the three biggest insurance lines—life, health, and property and casualty—are considered in more detail, such as product range, country specifics, and insurance and investment results. A section on regulation outlines its implementation in the insurance sector, offering information on the underlying legislative basis, supervisory body, technical procedures, expected developments, and sources of more detailed information.
We compute neutrino emissivities, specific heat, and the resulting cooling rates in four spin-one color superconductors: color-spin locked, planar, polar, and A phases. In particular, the role of anisotropies and point nodes in the quasiparticle excitation spectra are investigated. Furthermore, it is shown that the A phase exhibits a helicity order, giving rise to a reflection asymmetry in the neutrino emissivity.
We study the phase diagram of dense, locally neutral three-flavor quark matter within the framework of the Nambu--Jona-Lasinio model. In the analysis, dynamically generated quark masses are taken into account self-consistently. The phase diagram in the plane of temperature and quark chemical potential is presented. The results for two qualitatively different regimes, intermediate and strong diquark coupling strength, are presented. It is shown that the role of gapless phases diminishes with increasing diquark coupling strength.
Die Flora-Fauna-Habitat-Richtlinie der Europäischen Union von 1992 dient dem Ziel der Erhaltung und Förderung der biologischen Vielfalt. Sie bildet zusammen mit der Vogelschutz-Richtlinie die Grundlage für das Schutzsystem "Natura-2000", das die EU-Staaten dazu verpflichtet, einen länderübergreifenden Biotopverbund zu etablieren. In den Anhängen der Richtlinien wurde festgelegt, welche Arten und Lebensräume in Europa unter Schutz zu stellen sind ("Nature and Biodiversity" Homepage der EU). Bayern trägt aufgrund seiner geografischen Lage in Mitteleuropa vor allem für Waldlebensräume eine hohe Verantwortung. Wald ist daher auch mit etwa 450.000 ha (56%) deutlich überproportional an den gemeldeten FFH- und SPA-Gebieten beteiligt ("Natura-2000 im Wald"), zwei Drittel davon in den Alpen (Abb. 1). In den bayerischen Waldgebieten spielen Informationen über den Standort als Entscheidungsgrundlage für die Ausscheidung von FFH-Lebensraumtypen eine entscheidende Rolle.
In Kiefernbeständen auf Dünensanden des Niederbayerischen Tertiärhügellandes (Übergänge zwischen Leucobryo- und Pyrolo-Pinetum) wurden vegetationskundliche Dauerflächen angelegt, um die Wirkungen von N-Eintrag, der zum Waldrand hin zunimmt, und Streunutzung, die als Instrument der Biotoppflege betrieben wird, auf die Bodenvegetation zu untersuchen.
Indirekte (DCA) und direkte Ordination (CCA) zeigen, dass N-Eintragsgefälle und Streunutzung die Artenzusammensetzung maßgeblich steuern. Akrokarpe Moose und Nadelbaumverjüngung profitieren signifikant von Streuentzug, während Zwergsträucher, die Rubus-Arten und mattenbildende Moose zurückgedrängt werden. Auf den N-Eintrag reagieren pleurokarpe Moose, Rubus-Arten, Frangula alnus, Galeopsis tetrahit und Impatiens parviflora sowie einige Gehölzarten zu Lasten von Zwergsträuchern und akrokarpen Moosen positiv. Mit Annäherung an Waldrand und Straße etabliert sich eine Strauchschicht aus Quercus robur und Frangula alnus. N-reiche Flächen sind artenreicher, insbesondere unter Streunutzung, die die innere Heterogenität der Flächen erhöht.
Unter hohem N-Eintrag senkt Streuentzug die Ellenberg-Zeigerwerte für Stickstoff signifikant von 3,44 auf 2,84 und damit auf das Niveau N-armer, unbehandelter Flächen. Bei N-armer Ausgangslage liegt die N-Zahl der streugenutzten Flächen nur um 0,25 (n. s.) niedriger. Der Zeigerwert für Bodenreaktion reagiert nicht auf Streunutzung. Die Lichtzahl ist nach Streunutzung auf allen Flächen signifikant um 0,3 bis 0,4 Stufen niedriger, eine Förderung von Offenlandarten nicht feststellbar. Streuentnahme reduziert Trockensubstanz- und Nährelementvorräte. Unter hohem N-Eintrag weisen Streunutzungsflächen deutlich höhere Restvorräte auf bzw. gleichen Verluste aufgrund höherer Produktivität der Bodenvegetation schneller aus. Ohne Streunutzung tragen die N-reichen Varianten infolge ihrer geringeren Moosschicht insgesamt weniger Trockensubstanz. Die Bodenvegetation weist nach Streunutzung höhere N-Gehalte und engere C/N-Verhältnisse auf, was mit dem geringen Anteil verholzter Organe an der Restbiomasse erklärbar ist. Bei allen Nährelementen außer Ca, vor allem aber bei K und Mg, nehmen entlang des N-Gradienten die Gehalte in der Kraut- und Strauchschicht deutlich stärker zu als die bei den Moosen.
Die Pflegemaßnahmen kompensieren die Wirkungen des N-Eintrags und verhindern die Sukzession zum Laubwald, erscheinen jedoch im Vergleich zu historischen Praktiken sehr vorsichtig und kostspielig. Periodische, aber deutlich stärkere Entzüge der Auflage wären wahrscheinlich effizienter. Denkbar ist auch die gezielte Schaffung von baumfreien Initialstadien in Anlehnung an frühere kleinflächige Nutzungen des Sandvorkommens.
In den Bergdörfern des Motzenlandes im Westgebirge Rumäniens haben sich bis heute traditionelle Landnutzungen, Landschaftsstrukturen und Biozönosen erhalten. Die Bevölkerung lebt von der Holzverarbeitung, der Viehzucht und Grünlandwirtschaft. Handwerk und (Tausch-)Handel mit Holzbottichen sowie neuerdings der Verkauf von Bauholz kommen hinzu. Gärten und kleine Äckerchen dienen der Eigenversorgung. Aufgrund des montanen Klimas spielen sie eine untergeordnete Rolle. Angebaut werden vor allem Hackfrüchte wie Kartoffeln und Weißkraut, selten auch Halmfrüchte wie Hafer (für die Pferde) und Roggen zur Gewinnung von Stroh als Zusatz für das Winterfutter. Bis heute wird Feldgraswirtschaft in Form der Egartenwirtschaft mit einem Wechsel von Ackerbau- und Grünlandphasen betrieben. Nach einigen Jahren des Ackerbaus findet auf einigen Äckern ein Nutzungswechsel hin zum Grünland statt. Im ersten Jahr nach der Ackernutzung herrschen einjährige Ackerunkrautarten noch vor. Sie werden abgelöst von mehrjährigen Rhizom-Unkräutern. Diese können sich jedoch nicht vollständig durchsetzen. Das Wechselgrünland wird bereits im ersten Jahr nach der Ackernutzung zur Heugewinnung gemäht. Dadurch werden die Unkrautarten zurückgedrängt; die Wiesenvegetation regeneriert sich bemerkenswert schnell. Schon nach etwa drei bis vier Jahren können auf den ehemaligen Ackerstandorten mesotraphente, relativ naturnahe Frischwiesen entstehen, deren Artenzusammensetzung dem langjährigen Dauergrünland floristisch ähnelt.
In der mitteleuropäischen Pflanzensoziologie hat die Veröffentlichung von Primärdaten in Form von Vegetationstabellen eine lange Tradition. Zeitschriften wie Tuexenia sind nicht zuletzt aus diesem Grunde wichtige Archive für die Biodiversitätsforschung und die angewandte Vegetationskunde. Allerdings steht der hohe Aufwand einer Kompilation dieser Daten einer breiteren Nutzung im Wege. Digitale Vegetationsdatenbanken mit Einzelaufnahmen erlauben ein rasches Suchen, Filtern, Kompilieren und synthetisches Auswerten von Datensätzen unterschiedlicher Herkunft. Konzepttaxonomische Datenbankstrukturen reduzieren insbesondere den Aufwand für den taxonomischen Abgleich. Das unter floraweb vom Bundesamt für Naturschutz bereitgestellte Onlineangebot VegetWeb enthält bereits > 7.000 Wald-Vegetationsaufnahmen und soll zu einem gemeinsamen Datenpool der deutschen Pflanzensoziologen ausgebaut werden. Die Dateneinspeisung soll einerseits aus regionalen Datenerfassungsprojekten erfolgen. Andererseits sollen ab sofort die in Tuexenia abgedruckten Vegetationsaufnahmen in VegetWeb bereitgestellt werden. Die von den Autoren gelieferten Tabellenvorlagen mit einem Mindestmaß an Zusatzinformationen werden vom Verfasser für die Einspeisung in VegetWeb vorbereitet. Es wird erwartet, dass die leichtere Verfügbarkeit der Primärdaten die Wahrnehmung der Publikationen erhöht und pflanzensoziologische Metaanalysen stimuliert.
Screening und Charakterisierung von Peptidliganden für den BCR-ABL mRNA Translokationsbereich
(2005)
Die reziproke Translokation t(9;22) ist in 95% der chronischen myeloischen Leukämie vorhanden. Bei der Translokation entsteht ein Fusionsprotein BCR-ABL, welches ausreichend für die Entstehung von Leukämien ist. 30% aller akuten lymphatischen Leukämien sind ebenfalls positiv für diese Translokation. Durch die Translokation entsteht am Translokationsbruchpunkt eine einzigartige RNA-Sequenz, welche als Ziel für eine RNA-Liganden Suche dienen kann. Ziel dieser Arbeit war es, Peptidliganden zu finden, welche die BCR-ABL mRNA binden können. Zunächst wurde die bcr-abl mRNA nach Sekundärstruktur-Elementen durchsucht, welche als Interaktionspartner mit Peptiden in Fragen kommen. Hierzu wurde die BCR-ABL mRNA durch das MFold-Programm von Zuker analysiert. Durch die Auswertung der errechneten Diagramme für die thermodynamische Stabilität und die kinetische Prävelanz der Basenpaarinteraktion, wurden zehn verschiedene BCR-ABL mRNA-Bereiche ausgewählt, welche die Möglichkeit besitzen, sich in stabile Sekundärstruktur-Elemente zu falten. Um diese strukturellen Gegebenheiten am BCR-ABL Translokationsbruchpunkt b2a2 im Experiment zu überprüfen, wurden in Kooperation mit Prof. Göbel und Dr. Scheffer RNase-Mapping und Mapping mit einer künstlichen Nuklease durchgeführt. Es konnte im Experiment das Vorhandensein einer Sekundärstruktur nachgewiesen werden. Diese Struktur wird aus einem Stamm mit einer Fehlpaarung, einem asymmetrischen internen Loop, einem weiteren Stamm und durch einen Loop definiert. Gegen diese b2a2-Struktur und gegen neun weitere mRNA-Bereiche wurde eine Phage-Display-Selektion durchgeführt, welche zum Ziel hat, Peptide zu gewinnen, welche die entsprechende RNA-Struktur spezifisch binden können. Nach der Sequenzierung der Phagen, konnten insgesamt 14 verschiedene Peptid-Sequenzen für die zehn unterschiedlichen RNA-Bereiche gefunden werden, welche die Möglichkeit besitzen, mit der jeweiligen Ziel-RNA zu interagieren. Die Phagen-RNA Interaktion wurde durch Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie ermittelt. Bei dieser Meßmethode werden Diffusionszeiten von markierten Molekülen in Lösung bestimmt. Zwei von den 14 Phagen-Präsentierten-Peptiden zeigen eine Interaktion mit der Ziel RNA. Die gefundenen Peptide besitzen die folgenden AS-Sequenz: das Peptid 12, KHLHLHK und das Peptid 14, NPEKVKMLYVEF. Die Interaktion mit der RNA wurde in nicht kompetitiven und in kompetitiven FCS Experimenten gezeigt. Kompetiert wurde die Phagen-RNA Interaktion mit kompetitor RNA und in einem weiteren Experiment mit den synthetisierten Peptiden. Beide Peptide zeigten im FCS eine Interaktion mit dem b2a2 BCR-ABL Translokationsbruchpunkt. Die kD-Werte der Peptid-RNA Interaktion wurde durch CDTitration ermittelt. Peptid 12 bindet die b2a2-RNA mit einem kD-Wert von 42 μM und Peptid 14 bindet diese RNA mit einem kD-Wert von 52 μM. Durch die CD-Titration wurde auch der Interaktionsort der beiden Peptide mit der b2a2-RNA ermittelt. Ausgehend von unserem b2a2-Strukturmodell, wurden RNA-Mutanten generiert und in Gegenwart von den Peptiden CD-Spektrometrisch untersucht. Die Interaktion von Peptid 12 mit der RNA findet am Loop und am oberen Stamm statt. Das längere Peptid 14 benötigt alle b2a2-RNA Strukturmerkmale, außer dem unteren Stamm, zur Interaktion. Der Einfluß der Peptide auf die Translation wurde durch ein In-vitro-Translationssystem ermittelt. Demnach bindet Peptid 14 an die b2a2-RNA-Struktur und verringert auf diese Weise die Translation. Peptid 12 bindet zwar ebenfalls an die b2a2-RNA, jedoch konnte eine Verringerung der Translation bei diesem Peptid nicht beobachtet werden.
Die Struktur der uns umgebenden Materie sowie die zwischen ihren Bestandteilen wirkenden Kräfte waren schon immer eine der zentralen wissenschaftlichen Fragestellungen. Nach den gegenwärtigen Erkenntnissen ist die uns umgebende Materie aus einigen wenigen Elementarteilchen aufgebaut; sechs Quarks und sechs Leptonen. Zwischen ihnen wirken vier fundamentale Kräfte; die starke, die schwache, die elektromagnetische und die Gravitationskraft. Dominierende Kraft zwischen Quarks ist auf kleinen Skalen, wie im Inneren von Nukleonen, die starke Kraft. Die sie beschreibende Theorie ist die Quantum Chromo Dynamic (QCD). Eine besondere Eigenschaft der QCD ist die Vorhersage, dass Quarks nur in gebundenen Zuständen auftreten, entweder als Paar (Mesonen) oder als Kombination aus drei Quarks (Baryonen). Tatsächlich wurden bisher keine freien Quarks experimentell gefunden. Dieses Phänomen wird als "confinement" bezeichnet. Es stellt sich die Frage, ob es möglich ist, einen Materiezustand zu erzeugen in welchem sich die Quarks in einem ausgedehnten Volumen wie freieTeilchen verhalten. Tatsächlich sagen theoretische Berechnungen einen solchen Zustand, das Quark-Gluon-Plasma, für sehr hohe Temperaturen und/oder Dichten voraus. Ultrarelativistische Schwerionenkollisionen sind die einzige derzeit bekannte Möglichkeit, die nötigen Temperaturen und Dichten im Labor zu erreichen. Erschwert wird die Interpretation des hierbei erzeugten Materiezustandes durch die Tatsache, dass im Experiment nur der hadronische Endzustand der Kollision beobachtet werden kann, auf Grund der sehr kurzen Zeitskala jedoch nicht die erzeugte Materie selbst. Trotzdem wurden inzwischen einige Observablen gemessen, die einen Rückschluss auf den Materiezustand in den frühen Phasen der Kollision zulassen. Die kombinierte Information legt die Bildung eines "deconfinten" Zustandes nahe. Eine dieser Proben ist die Produktion von schweren Quarkonia, d.h. Mesonen, die aus charm-anticharm (bzw. bottom-antibottom) Quarkpaaren bestehen. Wie in Kapitel 2 näher erläutert, kann von ihrer Produktion möglicherweise auf die in der Kollision erreichte Temperatur geschlossen werden. Das bisherige experimentelle Programm konzentrierte sich auf die Messung des J/Ã Mesons, dem 1S Zustandes des charm - anticharm Systems. Wie von der Theorie vorhergesagt, wurde eine Unterdrückung seiner Produktion in Schwerionenkollisionen relativ zur Produktion in Proton-Proton-Kollisionen beobachtet, z.B. vom Experiment NA50 am SPS Beschleuniger des Europäischen Zentrums für Teilchenphysik CERN, wie in Abbildung 2.2 gezeigt.Die Deutung dieser Meßdaten ist jedoch umstritten. Neben einer Interpretation im Rahmen des oben beschriebenen Modells können die Daten sowohl von hadronischen Modellen als auch von statistischen Hadronisierungsmodellen, die eine Bildung des cc Zustandes nicht in den initialen Partonkollisionen, sondern erst beim Übergang zum hadronischen Endzustand annehmen, beschrieben werden. Eine Möglichkeit, einzelne Modelle zu falsifizieren bzw. einige der Modellparameter weiter einzuschränken, besteht in der Messung anderer Quarkonia Zustände als dem J/Ã Meson. Hier wären zum einen die anderen Zustände der cc Familie zu nennen, z.B. das Âc(1P). Dieses ist jedoch durch seine Zerfallskanäle experimentell nur schwer nachzuweisen. Eine andere Möglichkeit bietet die Messung von Bindungszuständen zwischen bottom Quarks. Das bb System hat durch die grössere Massendifferenz zwischen dem ersten Bindungszustand, dem (1S), und der für die Erzeugung zweier Hadronen mit jeweils einem bottom und einem leichten Quark, wesentlich mehr Zustände als das cc System. Experimentell sind durch den Zerfallskanal in zwei Leptonen insbesondere die Upsilon gut nachzuweisen.Die Messung von Upsilons in ultrarelativistischen Schwerionenkollisionen ist jedoch experimentell äusserst herausfordernd. Durch die große Masse von circa 10 GeV/c2 ist die Produktionswahrscheinlichkeit sehr klein im Vergleich zu leichteren Teilchen, zum Beispiel dem nur 3.14 GeV/2 schwerem J/Ã. Der im Jahr 2000 in Betrieb genommene Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC, siehe Kapitel 3.1) des Brookhaven National Laboratories (BNL) auf Long Island in der Nähe vonNew York erreicht zum ersten Mal eine ausreichend grosse Schwerpunktsenergie und Luminosit ät, welche eine Upsilon Messung möglich erscheinen lassen. Die Entwicklung des experimentellen Programms zur Messung von Upsilons mit dem STAR Detektor am RHIC und erste Ergebnisse aus der Strahlzeit der Jahre 2003/2004 werden in dieser Arbeit beschrieben. Herzstück des STAR Detektors, der in Kapitel 3.2 näher beschrieben wird, ist eine Time Projection Chamber (TPC) welche die Rekonstruktion geladener Teilchen in einem grossen Phasenraumbereich bei mittlerer Rapidität erlaubt. In den Jahren 2001 bis 2005 wurde das Experiment um elektromagnetische Kalorimeter (BEMC, EEMC) erweitert, mit welchen zusätzlich die Energie von Photonen und Elektronen bestimmt werden kann. Die verschiedenen Detektoren des STAR Detektorsystems können in zwei, durch ihre mögliche Ausleserate definierte, Klassen eingeteilt werden. Ein Teil der Detektoren wird bei jedem RHIC Bunch Crossing ausgelesen, d.h. mit einer Frequenz von 9.3 MHz. Zu dieser Klasse der sogenannten Triggerdetektoren gehören unter anderem das schon erwähnte elektromagnetische Kalorimeter, der Central Trigger Barrel (CTB), die Zero Degree Calorimeter (ZDC) und die Beam-Beam Counter (BBC). Die Time Projection Chamber und einige andere Detektoren, wie z.B. der Silicon Vertex Tracker (SVT), können im Gegensatz dazu nur mit maximal 100 Hz ausgelesen werden.
Der Erfolg der stabilisierenden Wirbelsäulenchirurgie hängt entscheidend von der Auswahl der richtigen Pedikelschraube ab. Insbesondere der Schraubendurchmesser, die Schraubenlänge und der Einführungswinkel sind zu berücksichtigen, da es große (inter-) individuelle anatomische Schwankungen gibt. Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich mit den röntgenmorphometrischen Gegebenheiten der Wirbel. Es wurde bei einem großem Patientenkollektiv an 174 Wirbelkörpern folgende entscheidende Messungen durchgeführt: Pedikelaußen- und - innendurchmesser, Pedikellänge und Pedikelwinkel. Dabei ist der Pedikelinnendurchmesser deutlich hervorzuheben, da er dem tatsächlichen Schraubendurchmesser entsprechen sollte und in der gegenwärtigen Literatur bisher zu wenig Beachtung gefunden hat. Als Richtlinien für die Pedikelschraubendurchmesser empfiehlt sich für die Halswirbelsäule (HWS) bis zu 4 mm, für die Brustwirbelsäule (BWS) 4 - 5 mm und für die Lendenwirbelsäule (LWS) 6 mm. Die Schraubenlänge (wenn im entsprechenden transversalen Winkel eingführt) beträgt in der HWS 25 mm, in der BWS 35 - 40 mm und in der LWS 40 - 45 mm. Dabei sollte die Pedikelschraube stets geringfügig in die ventrale Compacta eindringen, da hierdurch eine größere Stabilität gewährleistet wird. Hierbei kann es dennoch in einem Drittel der Fälle zu einer Penetration kommen, daher ist, wie aus der vorliegenden Arbeit zu ersehen ist, eine individuelle präoperative computertomographische Darstellung des betroffenen Wirbelsäulenabschnitts mit mulitplanaren Rekonstruktionen der Pedikel unerläßlich. Die Zielsetzung der Arbeit war die Klärung der Frage, ob mittels routinemäßig durchgeführter computertomographischer Untersuchungen ausreichend genaue Daten ermittelt werden können, um eine stabilisierende Wirbelsäulenoperaion durchzuführen. Dies konnten anhand detailierten Analyse erfolgreich bestätigt werden.
In this thesis, we opened the door towards a novel estimation theory for homogeneous vectors and have taken several steps into this new and uncharted territory. Present state of the art for homogeneous estimation problems treats such vectors p 2 Pn as unit vectors embedded in Rn+1 and approximates the unit hypersphere by a tangent plane (which is a n-dimensional real space, thus having the same number of degrees of freedom as Pn). This approach allows to use known and established methods from real space (e.g. the variational approach which leads to the FNS algorithm), but it only works well for small errors and has several drawbacks: • The unit sphere is a two-sheeted covering space of the projective space. Embedding approaches cannot model this fact and therefore can cause a degradation of estimation quality. • Linearization breaks down if distributions are not highly concentrated (e.g. if data configurations approach degenerate situations). • While estimation in tangential planes is possible with little error, the characterization of uncertainties with covariance matrices is much more problematic. Covariance matrices are not suited for modelling axial uncertainties if distributions are not concentrated. Therefore, we linked approaches from directional statistics and estimation theory together. (Homogeneous) TLS estimation could be identified as central model for homogeneous estimation and links to axial statistics were established. In the first chapters, a unified estimation theory for the point data and axial data was developed. In contrast to present approaches, we identified axial data as a specific data model (and not just as directional data with symmetric probability density function); this led to the development of novel terms like axial mean vectors, axial variances and axial expectation values. Like a tunnel which is constructed from both ends simultaneously, we also drilled from the parameter estimation side towards directional/axial statistics in the second part. The presentation of parameter estimation given in this thesis deviates strongly from all known textbooks by presenting homogeneous estimation problems as a distinguished class of problems which calls for different estimation tools. Using the results from the first part, the TLS solution can be interpreted as the weighted anti-mean vector of an axial sample. This link allows to use our results from axial statistics; for instance, the certainty of the anti-mode (i.e. of the TLS solution!) can be described with a weighted Bingham distribution (see (3.91)). While present approaches are only interested in the eigenvector of the some matrix, we can now exploit the whole mean scatter matrix to describe TLS solution and its certainty. Algorithms like FNS, HEIV or renormalization were presented in a common context and linked to each other. One central result is that all iterative homogeneous estimation algorithms essentially minimize a series of evolving Rayleigh coefficients which corresponds to a series of (converging?) cost functions. Statistical optimization is only possible if we clearly identify every step as what it exactly is. For instance, the vague statement “solving Xp ... 0” means nothing but setting ˆp := arg minp pTXp pT p . We identified the most complex scenario for which closed form optimal solutions are possible (in terms of axial statistics: the type-I matrix weighted model). The IETLS approach which is developed in this thesis then solves general type-II matrix weighted problems with an iterative solution of a series of type-I matrix weighted problems. This approach also allows to built converging schemes including robust and/or constrained estimation – in contrast to other approaches which can have severe convergence problems even without such extensions if error levels are not low. Chapter 6 then is another big step forward. We presented the theoretical background of homogeneous estimation by introducing novel concepts like singular vector unbiasedness of random matrices and solved the problem of optimal estimation for correlated data. For instance, these results could be used for better estimation of local image orientation / optical flow (see section 7.2). At the end of this thesis, simulations and experiments for a few computer vision applications were presented; besides orientation estimation, especially the results for robust and constrained estimation for fundamental matrices is impressive. The novel algorithms are applicable for a lot of other applications not presented here, for instance camera calibration, factorization algorithm formulti-view structure from motion, or conic fitting. The fact that this work paved the way for a lot of further research is certainly a good sign.
Introduction: Reactive oxygen species (ROS) have been implicated in neurodegeneration and seem to be involved in the physiology and pathophysiology of several diseases, including normal aging and Alzheimer’s disease (AD). Enhanced ROS production in aging or AD is not restricted to the brain, but can also been seen in several peripheral tissues. The objective of the present study was to evaluate whether the mechanisms involved in the generation of oxidative stress in normal senescence and Alzheimer’s disease are identical or not. Methods: We analysed intracellular basal levels of ROS in lymphocytes from AD patients and healthy young and aged not-demented subjects as well as ROS levels following stimulation with d-ribose and staurosporine in all three groups. ROS levels were measured by flow cytometry using the intracellular fluorescence dye dihydrorhodamine123 (DHR123). Results: Our study shows that AD lymphocytes have increased basal levels of ROS, low susceptibility to ROS stimulation by 2-deoxy-D-ribose (dRib) and an increased response to staurosporine when compared with age-matched controls. Discussion: The data suggest that the defect(s) responsible for enhanced ROS production in AD may involve different or additional biological pathways than those involved in enhanced ROS generation during aging.
We discuss that hadron-induced atmospheric air showers from ultra-high energy cosmic rays are sensitive to QCD interactions at very small momentum fractions x where nonlinear effects should become important. The leading partons from the projectile acquire large random transverse momenta as they pass through the strong field of the target nucleus, which breaks up their coherence. This leads to a steeper x_F-distribution of leading hadrons as compared to low energy collisions, which in turn reduces the position of the shower maximum Xmax. We argue that high-energy hadronic interaction models should account for this effect, caused by the approach to the black-body limit, which may shift fits of the composition of the cosmic ray spectrum near the GZK cutoff towards lighter elements. We further show that present data on Xmax(E) exclude that the rapid ~ 1/x^0.3 growth of the saturation boundary (which is compatible with RHIC and HERA data) persists up to GZK cutoff energies. Measurements of pA collisions at LHC could further test the small-x regime and advance our understanding of high density QCD significantly.
Sharing of substructures like subterms and subcontexts in terms is a common method for space-efficient representation of terms, which allows for example to represent exponentially large terms in polynomial space, or to represent terms with iterated substructures in a compact form. We present singleton tree grammars as a general formalism for the treatment of sharing in terms. Singleton tree grammars (STG) are recursion-free context-free tree grammars without alternatives for non-terminals and at most unary second-order nonterminals. STGs generalize Plandowski's singleton context free grammars to terms (trees). We show that the test, whether two different nonterminals in an STG generate the same term can be done in polynomial time, which implies that the equality test of terms with shared terms and contexts, where composition of contexts is permitted, can be done in polynomial time in the size of the representation. This will allow polynomial-time algorithms for terms exploiting sharing. We hope that this technique will lead to improved upper complexity bounds for variants of second order unification algorithms, in particular for variants of context unification and bounded second order unification.
Static analysis of different non-strict functional programming languages makes use of set constants like Top, Inf, and Bot denoting all expressions, all lists without a last Nil as tail, and all non-terminating programs, respectively. We use a set language that permits union, constructors and recursive definition of set constants with a greatest fixpoint semantics. This paper proves decidability, in particular EXPTIMEcompleteness, of subset relationship of co-inductively defined sets by using algorithms and results from tree automata. This shows decidability of the test for set inclusion, which is required by certain strictness analysis algorithms in lazy functional programming languages.
This paper proves correctness of Nöcker's method of strictness analysis, implemented in the Clean compiler, which is an effective way for strictness analysis in lazy functional languages based on their operational semantics. We improve upon the work of Clark, Hankin and Hunt did on the correctness of the abstract reduction rules. Our method fully considers the cycle detection rules, which are the main strength of Nöcker's strictness analysis. Our algorithm SAL is a reformulation of Nöcker's strictness analysis algorithm in a higher-order call-by-need lambda-calculus with case, constructors, letrec, and seq, extended by set constants like Top or Inf, denoting sets of expressions. It is also possible to define new set constants by recursive equations with a greatest fixpoint semantics. The operational semantics is a small-step semantics. Equality of expressions is defined by a contextual semantics that observes termination of expressions. Basically, SAL is a non-termination checker. The proof of its correctness and hence of Nöcker's strictness analysis is based mainly on an exact analysis of the lengths of normal order reduction sequences. The main measure being the number of 'essential' reductions in a normal order reduction sequence. Our tools and results provide new insights into call-by-need lambda-calculi, the role of sharing in functional programming languages, and into strictness analysis in general. The correctness result provides a foundation for Nöcker's strictness analysis in Clean, and also for its use in Haskell.
Die Hitzestressantwort stellt einen universellen Schutzmechanismus aller lebenden Organismen dar. Infolge einer Temperaturerhöhung werden Hitzestresstranskriptionsfaktoren (Hsf) aktiviert und bewirken eine gesteigerte Expression von Hitzestressproteinen (Hsp). Als molekulare Chaperone schützen diese die Zelle vor durch Hitze verursachten Schäden. In höheren Pflanzen ist dieses Phänomen sowohl auf der Ebene der Hsf als auch der Hsp besonders komplex. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Funktion von Komponenten des Chaperonsystems in der pflanzlichen Thermotoleranz. Zur Untersuchung der Thermotoleranz wurde ein transientes Expressionsystem mit Mesophyllprotoplasten aus steril angezogenen Tomatenpflanzen (Lycopersicon esculentum) zweier Linien (WT und CS) verwendet. CS-Pflanzen zeigen Cosuppression von HsfA1 und zeichnen sich durch eine Integration zweier direkt aufeinander folgender Transgenkassetten in invertierter Orientierung aus. Die fehlende Expression von HsfA1 in CS-Pflanzen ist die Folge eines Prozesses, der als RNA-interference (RNAi) bezeichnet wird. In unserem transienten Expressionssystem wurden Mesophyllprotoplasten mit einem Expressionsplasmid transformiert, das für Luciferase aus Photinus pyralis als thermosensitivem, leicht nachweisbarem Reporterprotein kodiert. Mit Hilfe dieses Testsystems konnten wir den Schutz der Luciferase gegen eine thermische Denaturierung bei 41°C (30 min) und die nachfolgende Renaturierung für 120 min bei 25°C in Abhängigkeit von endogenen und transient exprimierten Hsp und Hsf beobachten. Mit Hilfe der RNAi-Technologie und unter Verwendung von genspezifischen inverted repeat-Konstrukten konnten wir weiterhin die Bildung einzelner Komponenten des endogenen Chaperonsystems verhindern und damit ihre Funktion untersuchen. Es zeigte sich, dass in Protoplasten aus CS-Pflanzen praktisch alle hitzestressinduzierten Proteine fehlten und diese nicht in der Lage waren, Thermotoleranz auszuprägen, wie unter Verwendung des Reporterproteins Luciferase nachgewiesen werden konnte. Weiterhin fand keine Bildung cytoplasmatischer Multichaperonkomplexe, der sogenannten Hitzestressgranula (HSG), statt. Dieser Defekt in der Ausprägung von Thermotoleranz konnte durch Expression von HsfA2, HsfA3 und HsfA4b repariert werden. Die Überexpression dieser Hsf führte gleichermaßen zu (1) einer Expression von Chaperonen, (2) Thermoprotektion des Reporterenzyms Photinus pyralis-Luciferase und (3) Bildung von HSG-Komplexen. In weiteren Analysen lag unser Augenmerk insbesondere auf Vertretern der sHsp, sowie der Hsp70- und Hsp101-Chaperonfamilien. Hierbei erwies sich, dass vor allem Klasse CI-sHsp und Vertreter der Hsp70-Famile beim Schutz der Luciferase gegen Denaturierung während eines Hitzstresses eine Rolle spielen, während hauptsächlich Hsp101 und Vertreter der Hsp70-Familie in der darauf folgenden Erholungsphase von Bedeutung sind. Die Untersuchung der Interaktionen von drei Klassen cytoplasmatischer sHsp und ihrer intrazellulären Verteilung im Rahmen meiner Arbeit zeigte, dass jeder dieser Klassen eine unterschiedliche Funktion im Netzwerk cytoplasmatischer sHsp zukommt. Unter Verwendung nativer Gelelektrophorese und indirekter Immunfluoreszenz konnte nachgewiesen werden, dass sHsp der Klassen CI, CII und CIII in der Lage sind, auf der Ebene oligomerer Komplexe zu interagieren und ihre intrazelluläre Lokalisation wechselseitig zu beeinflussen. Proteine der Klasse CII zeigten eine starke Tendenz zur Bildung von Aggregaten, in die Klasse CIII-sHsp rekrutiert wurden. Im Unterschied dazu verfügten Klasse CI-Proteine über die Fähigkeit, diese Aggregate aufzulösen. Die detaillierte Untersuchung von fünf Isoformen der Klasse CI und zwei Isoformen der Klasse CII aus Lycopersicon esculentum ergab, dass diese oligomere Komplexe einer unterschiedlichen Anzahl von Untereinheiten bilden. Nach Coexpression waren Proteine beider Klassen in heterooligomeren Komplexe zu finden. Allerdings deuteten sich bei der Analyse der Fähigkeit einzelner Isoformen der Klasse CI, Heterooligomere mit Klasse CII-Proteinen zu bilden, Unterschiede an. sHsp kommt weiterhin eine Funktion in der Kontrolle der Aktivität von HsfA2 zu. Im Rahmen dieser Arbeit konnte ich zeigen, dass sHsps der Klassen CI und CII völlig unterschiedliche Rollen in der Regulation der intrazellulären Verteilung von HsfA2 spielen. Nach Überexpression in Mesophyllprotoplasten bildete LpHsp17.4-CII, nicht aber das nahe verwandte LpHsp17.3-CII mit HsfA2 große, cytoplasmatische Aggregate. Hsp17-CI dagegen verhinderte die Coaggregation von Hsp17.4-CII mit HsfA2.
Das Internet eignet sich wie kein zweites Medium als Archiv von Wissensbeständen und kulturellen Zeugnissen. Fotis Jannidis, Gerhard Lauer und Andrea Rapp skizzieren mit dem Beitrag zum »Forschungsprogramm einer computergestützen Buch- und Narratologiegeschichte des Romans in Deutschland (1650–1900)« ("Charikleia") die sich für die neuere Literaturgeschichte abzeichnenden Perspektiven. "Charikleia" ist selbst Teil eines größeren Langfristvorhabens mehrerer deutscher Universitäten und außeruniversitärer Forschungseinrichtungen, dem Projekt "DeutschDiachronDigital" (DDD). Ziel des DDD-Vorhabens ist die Erstellung eines für die deutsche Sprach- und Literaturwissenschaft zentralen Korpus von den althochdeutschen und altsächsischen Anfängen bis zum älteren Neuhochdeutsch um 1900. Dieses Korpus wird wissenschaftlichen Ansprüchen auf Textgenauigkeit bzw. Diplomatizität und Historizität entsprechen müssen, außerdem allen Anforderungen an statistische Validität und große Erschließungstiefe der Textauszeichnungen. Gewährleistet sein muss dabei die Kompatibilität mit den international gängigen Standards (vor allem XML, TEI), wie sie andere Projekte bereits etabliert haben. DDD wird als digitales Korpus ein Forschungsinstrument von einer Art sein müssen, wie es keines der Massendigitalisierungen der großen Information Retrieval-Firmen sein kann. Seine Logik der Annotierung und seine Erschließungstiefe werden allein wissenschaftlichen Vorgaben folgen und im geglückten Fall selbst wiederum Modellcharakter für weitere wissenschaftliche Korpora haben. Für "Charikleia" gelten die gleichen Anforderungen, andere kommen hinzu. Denn die Literaturwissenschaft hat noch nicht wie etwa die Korpuslinguistik etablierte Auszeichnungen entwickelt. Wie man narratologisch, buch- und kulturgeschichtlich Texte auszeichnet, wie ein historisch differenziertes Tagset zur Annotierung erzählerischer Texte aussieht, ist eine Forschungslücke der Literaturwissenschaft. Valide literaturwissenschaftliche Forschungsinstrumente für das digitale Zeitalter zu entwickeln, wird daher eine der vordringlichen Aufgaben des Forschungsprogramms "Charikleia" sein müssen. Sein Gegenstand sind die blauen Bibliotheken und die hohen Romane, sind Bachstrom und Goethe. Was heißt das im Detail, digitale Annotierungsverfahren und die Kulturgeschichte des Romanlesens zusammenzuführen?
Was aber steht eigentlich an so lehrreichem Konkreten in diesem gerühmten Buch vom "Geist des römischen Rechts"? Jhering eröffnet es mit einem universalgeschichtlichen Paukenschlag:
"Drei Mal hat Rom der Welt Gesetze diktiert, drei Mal die Völker zur Einheit verbunden, das erste Mal, als das römische Volk noch in der Fülle seiner Kraft stand, zur Einheit des Staats, das zweite Mal, nachdem dasselbe bereits untergegangen, zur Einheit der Kirche, das dritte Mal infolge der Reception des römischen Rechts im Mittelalter zur Einheit des Rechts; das erste Mal mit äußerem Zwang durch die Macht der Waffen, die beiden anderen Male durch die Macht des Geistes. Die welthistorische Bedeutung und Mission Roms in Ein Wort zusammengefaßt ist die Überwindung des Nationalitätsprinzips durch den Gedanken der Universalität."
(Geist I § 1, 1) Es folgen zwei ziemlich ungleich umfangreiche "Bücher", davor wie erwähnt ein methodischer Vorspann von ca. 90 Seiten. ...
"Folter" ist ein höchst aktuelles Thema. Die Vernehmungspraxis vieler sowohl demokratischer als nicht demokratischer Staatsapparate in der Welt ist in jüngerer Zeit zunehmend zum Thema in Medien und Gegenstand entsprechender Kritik geworden. Dies hat auch Wirkung im wissenschaftlichen Feld gezeigt. Mehrere Neuerscheinungen auf dem deutschen Büchermarkt sind ein Indikator dafür. Sie machen darüber hinaus deutlich, dass Folter auf ganz unterschiedliche Art und Weise thematisiert werden kann.
Ist die Welt sichtbarer geworden? Der Blick in die Bücher am Rande der Gutenberggalaxis bestätigt die Zunahme des Visuellen. Da ist vom photographischen und televisionären Vordringen der Bilder in unserer Alltagswelt die Rede, von der Wiederkehr der Bilder – auch im Recht. Das Recht und das Bild scheinen nach einer Zeit des bildscheuen Logozentrismus zunehmend Allianzen einzugehen. Die Indizien reichen von dem Skandal um Abu Ghraib bis hin zu den Schwierigkeiten, die wir mit Begriffen wie Person, Staat und Verfassung haben und die mit zunehmender Unschärfe vermehrt als Bild für etwas anderes rezipiert werden. Sollen wir also an die These von der Bilderflut glauben? ...
Die Ausbildung des theoretischen Denkens in Griechenland vollzog sich nicht erst mit Platon und Aristoteles, sondern kündigte sich bereits im 6. Jh. an. Schon im archaischen Griechenland, in den frühen Ontologien der Vorsokratiker und bei den naturrechtlichen Vorstellungen der Sophisten, ist ein Fortschritt des Denkens in Richtung Rationalität erkennbar. Das ist der Ausgangspunkt der Untersuchung von Tobias Reichardt. Aber wie ist es zu dieser – im Vergleich zu allen anderen antiken Hochkulturen Vorderasiens – einzigartigen Ideen-Evolution in Griechenland gekommen? Wie war das griechische Mirakel möglich? Auf diese Frage versucht Reichardt eine neue Antwort zu geben: Das theoretische Denken ging aus der neuen Organisationsform der polis und der darin eingelassenen Praxis der schriftlichen Gesetzgebung hervor. Dadurch gelang es erstmalig, die Ausdifferenzierung einer öffentlichen (Herrschafts-)Sphäre mit der Idee einer "guten Ordnung" als Leitgesichtspunkt allen politischen Handelns zu verknüpfen. ...
Solidarität?
(2005)
Rechtswörterbücher beschränken sich für gewöhnlich auf die Erläuterung einer Vielzahl von Begriffen und Instituten des geltenden Rechts. Das gilt jedenfalls für die in Deutschland gängigen Werke. Sie reihen die Erklärung einzelner Rechtsbegriffe nach den herkömmlichen Definitionen aneinander, ohne die Grundlagen unseres Rechtsdenkens zutage treten zu lassen. Nicht so verfährt das hier anzuzeigende, von Denis Alland und Stéphane Rials herausgegebene und im Jahre 2003 in Paris erschienene Dictionnaire de la culture juridique. Es tritt mit dem Anspruch an, das Recht nicht nur als große Ansammlung von rechtsdogmatischen Begriffen zu präsentieren, sondern seine geschichtlichen und vor allem philosophischen Bezüge zu verdeutlichen. Damit sollen Zusammenhänge wiederhergestellt werden, die durch die Reduktion der Jurisprudenz auf eine reine Technik in den letzten Jahren zunehmend verloren gegangen sind. Die innerhalb des Dictionnaire zusammengetragene Stofffülle ist äußerst beeindruckend: Auf mehr als 1600 Seiten vereinigt das Werk insgesamt 409 Artikel aus der Feder von nicht weniger als 213 durchweg angesehenen juristischen Autoren, die ganz überwiegend aus Frankreich stammen. ...
"Law after Auschwitz", das jüngste Buch des kanadischen Rechtswissenschaftlers David Fraser, ist keine streng durchgeführte Abhandlung mit nur einer strukturbildenden Fragestellung, sondern eine Sammlung von historischen, philosophischen und soziologischen Betrachtungen über den Holocaust, das Recht, die Justiz und die Juristen in verschiedenen Ländern. Anders als der Titel vermuten lässt, geht es Fraser keineswegs darum, die Erfahrung der Massenvernichtung als einzigartigen Zivilisationsbruch und nachhaltigste Zäsur in der Menschheitsgeschichte darzustellen. Das Buch reiht sich nicht in die inzwischen lange Serie von Studien ein, die aus einem "Davor" und "Danach"-Blickwinkel Auschwitz auf seine Folgen hin untersuchen, wie es bekanntlich für ›das Denken‹ im Allgemeinen, die Theologie, die Möglichkeit, Gedichte zu schreiben u.s.w. bereits geschehen ist. Fraser setzt der Grundrichtung dieser Literaturgattung eine drastische Kontinuitätsbehauptung entgegen: Auch bei den Normen, die den Massenmord regelten, handelte es sich um Recht und damit um ein Instrument, das heute nach wie vor ähnlich verwendet wird. Kritisiert werden Deutungsmuster, die das Recht unter der NS-Herrschaft als Nicht-Recht, Rechtsperversion oder Legalitätsfassade etikettieren und damit aus dem Rechtsgeschichtsverlauf ausklammern wollen. Auch Verbrechen können und konnten (im formellen Sinn) legal sein: Nazi law was law. Diese These ist eine Art Gravitationszentrum, das die weit in verschiedene Bereiche ausgreifende Darstellung (sie enthält Auseinandersetzungen mit der Philosophie Agambens sowie mit verschiedenen juristischen Behandlungen von NS-Verbrechen in Frankreich, den USA, Großbritannien, Kanada und Australien) vor dem Zerfall in völlig unzusammenhängende Einzelteile bewahrt. So gerät das Buch zu einem Thema mit Variationen; kaum ein Kapitel, in dem Fraser nicht dem heutigen Juristen vor Augen führt, dass sein Stoff und seine Methoden sich in vielen Aspekten nicht wesentlich von denen seiner deutschen Kollegen aus der Zeit von 1933 bis 1945 unterscheiden. ...
Im Jahre 1721 setzt der preußische König Friedrich Wilhelm I. für das Herzogtum Preußen ein sogenanntes "Landrecht" in Kraft. Anders als der moderne Gesetzgeber begnügt sich der König dabei nicht mit der bloßen Publikation des Gesetzes, sondern er fügt dem Gesetzestext am Schluss ein ausdrückliches, an die Gerichte gewendetes Anwendungsgebot bei. Damit soll augenscheinlich eine bestimmte Argumentationslinie, mit der die Gerichte die Nichtanwendung des Gesetzes begründen könnten, von vornherein abgeschnitten werden: Der Einwand mangelnder Observanz, so heißt es in diesem Anwendungsgebot, sei kein Grund, das Landrecht nicht anzuwenden. Mangelnde Observanz entbinde die Richter keinesfalls von der Pflicht, das Landrecht ihrer Urteilstätigkeit zugrunde zu legen. Denn es sei gerade die Schuldigkeit der Richter, "unsere Gesetze zur Observanz zu bringen". Derartige Anwendungsgebote sind häufig anzutreffender Bestandteil vor allem der frühneuzeitlichen "Landrechte" und "Reformationen". In der Regel beinhalten sie ein in erster Linie an die Rechtsstäbe gerichtetes Gebot, das betreffende Landrecht "gleich nach beschehener Publication aller Orths ad observantiam" zu bringen – so die Formulierung etwa im Trierer Landrecht von 1668. Häufig ist dies dann verbunden mit dem Verbot, weiterhin neben oder gar an Stelle des neu ergangenen Landrechts das bislang gerichtsgebräuchliche Gewohnheitsrecht anzuwenden. In diesem Muster hält sich auch das eingangs zitierte Anwendungsgebot König Friedrich Wilhelms I., nur dass hier überdies ganz gezielt ein bestimmter Gegeneinwand von Seiten der Gerichte vorweggenommen wird: der Einwand nämlich, dass ein Gesetz – und sei es auch nach allen Regeln promulgiert und bekanntgemacht – so lange keine Wirksamkeit entfalten könne, als es nicht zur "Observanz" gelangt sei. In den reichskammergerichtlichen "Decisiones" Johann Meichsners etwa findet sich dieses Argument wie eine unbestrittene Selbstverständlichkeit vorgetragen: "Statutum enim, quod non est receptum in observantia, licet fuerit publicatum, nullas habet vires, ideo ligare non potest." ...
Was hält die Gesellschaft zusammen? Wie schafft man es, dass sich die Menschen nicht gegenseitig massakrieren? Wo ist der Frieden? Alte Fragen, fürwahr. Die Antworten liegen seit jeher geborgen irgendwo zwischen Selbstorganisation und Fremdorganisation, zwischen Selbstherrschaft und Fremdherrschaft, zwischen Selbstreferenz und Fremdreferenz. Konkret: Brauchen die Menschen, um friedlich miteinander auszukommen, eine Instanz, die ihnen zeigt, wo es lang geht? Oder finden und haben die Menschen einen Grund in sich selbst, um nicht zu Mördern zu werden?
Der französische Arbeitsrechtler Alain Supiot hat nun eine Antwort auf diese Fragen gegeben, eine Antwort in einer Zeit, in der – trotz George W. Bush, Interventionsvölkerrecht und europäischem Direktivenwahn – die Teile über das Ganze, das Periphere über das Zentrale, das Internet über das Diktaphon zu triumphieren scheinen. ...
Punktierkunst
(2005)
Ach, Festschriften. Was soll man zu diesem weiter und weiter vor sich hinwesenden Wesen noch sagen? Unwesen? Nun, es gibt natürlich Ausnahmen von der Sitte, mehr oder weniger lieblos herausgekramte oder lieblos verfasste Schreibversuche von Kollegen, Schülern, Freunden, oder solchen, die sich dafür halten, als Hommage für einen mehr oder weniger alt gewordenen Mann zusammenzudrucken. Eine solche Ausnahme zu sein versprechen Titel, Umfang und Adressat einer 2004 im Heidelberger Synchron Verlag erschienenen, von Rüdiger Campe und Michael Niehaus herausgegebenen Festschrift. Der Titel: "Gesetz. Ironie". Eine feine Symmetrie. Sechs Buchstaben auf der linken, sechs Buchstaben auf der rechten Seite. C’est chic. Und die Worte sind gut, und gut gewählt. Wer wird schon an einem Buch vorbeigehen, das ein solch schönes Wortpaar ziert. Und dann auch noch ein rätselhafter Punkt in der Mitte, der erst recht Neugierde weckt. Der Umfang: Einvierteltausend Seiten, also ein Viertel des Üblichen. Im fettsüchtigen Zeitalter des Quadriple-XLFood ein Leichtgewicht. Der Adressat: Manfred Schneider, 60 Jahre, und in seiner Wissenschaft, dem Nachdenken über Literatur, so etwas wie ein Garant für das Zusammentreffen von Strenge und Ironie, wie die Herausgeber zu Recht hervorheben. Also, drei Gründe, die Festschriftsache etwas näher zu betrachten. ...
"Gerichtsrede"? Wer denkt da nicht an das große Plädoyer engagierter Anwälte, denen es wortgewaltig gelingt, einem verblüfften Publikum ihre Sicht der Dinge aufzuzwingen? Nur wenige werden in diesem Augenblick allerdings einen deutschen Gerichtsredner, sei es einen Staatsanwalt, sei es einen Advokaten vor sich sehen. Zwar gibt es zweifellos auch hierzulande saftige Zeugnisse forensischer Rhetorik. Aber im allgemeinen erreichen die meist glanzlosen Darbietungen germanischer Justizredner das durch die filmischen Auftritte redegewandter Lichtgestalten im amerikanischen courtroomdrama verwöhnte Publikum nicht. Nur dort finden jene gigantischen Redeschlachten statt, in denen der rednerisch gewitzte und schon fast siegreiche Staatsanwalt am Ende doch der überlegenen Redekraft seines Gegenspielers unterliegt. ...
Es gibt technische, intellektuelle, soziale Erfindungen, die ungewöhnlich großen Erfolg haben, so großen Erfolg, dass sie über Jahrhunderte und Jahrtausende beibehalten, gepflegt und ausgebaut werden, ja aus der Gesellschaft nicht mehr leicht wegzudenken sind. Zu solchen evolutionären Errungenschaften gehören das Rad, das Geld, die Schrift, das Eigentum, die Straßen und manches mehr, namentlich auch der Vertrag, ohne dessen Konstruktion und Gebrauch erhebliche Teile der Kommunikationen und Funktionen in der Gesellschaft zusammenbrächen. Ob Ehevertrag oder Kaufvertrag, ob Ausbildungs-, Arbeits-, Beförderungs-, Lizenz-, Tarifoder Staatsvertrag – so gut wie nichts funktioniert in kleinsten bis hin zu großen sozialen Systemen ohne die Begründung wechselseitiger Rechte und Pflichten und ohne die in pacta sunt servanda zementierten normativen Erwartungen. ...
Rechtstransfer
(2005)
Anlass zu beschreiben, was Rechtstransfer bedeutet, sieht nicht nur die gegenwärtige juristische Gesellschaft. Erheblicher Bedarf an Erklärungsmodellen bestand auch im 19. Jahrhundert. Eine der größten Migrationswellen, die so genannte Rezeption des römischen Rechts, hatte Europa während mehrerer Jahrhunderte überflutet. Aus dieser Flut, kaum hatte sie ihren Höchststand erreicht, reckten sich nun allerorts nationale Gesetzgebungsprogramme und ganze Kodifikationen hervor. Das Verhältnis von rezipiertem, römischem Recht – das längst ganz "eigen" und "heutig" geworden war – zu den das ius commune störenden oder sogar zerstörenden Eingriffen nationaler Gesetzgeber galt es zu klären und zu erklären. Nur wenn es für den einstigen Transfer des römischen Rechts in germanische Gefilde plausible und irreversible Gründe gab, gab es auch Gründe, die kecken Vorstöße des nationalen Gesetzgebers zurückzuweisen und der Positivität des Rechts Einhalt zu gebieten. Das war die Position eines Savigny und seiner Gesinnungsgenossen. ...