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Differenzierung von Stammzellen aus Fettgewebe in epitheliale Tubuluszellen (2010)

Nadine Griesche

Mesenchymale Stammzellen (MSC) rücken in der regenerativen Medizin und im Tissue Engineering immer mehr in den Vordergrund. Im Gegensatz zu embryonalen Stammzellen bergen sie keine ethischen Probleme und sind leicht zu isolieren. Die ursprünglich aus Knochenmark gewonnenen MSC können inzwischen aus vielen verschiedenen Quellen wie Nabelschnurblut [Kern et al. 2006], Dentalgewebe [Huang et al., 2009], Plazenta [Huang et al., 2009], Haut [Salvolini et al., 2009] und aus Fettgewebe isoliert werden [Zuk et al., 2001]. Der Immunphänotyp variiert zwischen den aus verschiedenen Quellen gewonnenen MSC nur gering. Die Gewinnung aus Fettgewebe hat den Vorteil, dass eine minimal invasive Prozedur und eine hohe Ausbeute zusammenkommen. Die Stammzellen aus Fettgewebe (ASC) können in der Therapie eingesetzt werden und zu der Regeneration von Geweben nach Verletzungen beitragen [Wong et al., 2008; Poulsom et al., 2001]. Der genaue Mechanismus mit dem die Stammzellen wirken ist allerdings noch nicht geklärt. Sowohl die Integration der MSCs in das Gewebe als auch ein rein parakriner Einfluss wurden nachgewiesen. Klar ist nur, dass ein positiver Effekt von einer Therapie mit MSC ausgeht [Mizuno et al., 2009]. In vivo sind Zellen verschiedenen Einflüssen ausgesetzt, die den Zustand einer Zelle bestimmen. Lösliche Faktoren wie Wachstumsfaktoren, Hormone oder Vitamine wirken dabei ebenso wie die extrazelluläre Matrix und Zell-Zell-Kontakte auf die Zelle ein, die mit Wachstum, Zellform, Differenzierung oder Ähnlichem antwortet. In meiner Arbeit wurden daher drei unterschiedliche Ansätze für die in vitro Differenzierung von ASC in epitheliale Tubuluszellen untersucht: (1) die Wirkung von löslichen Faktoren, die dem Medium zugesetzt wurden, (2) der Einfluss der extrazellulären Matrix aus zum einen Tubuluszellen und zum anderen Matrigel und (3) die Co-Kultur, bei der auch direkter Zell-Zell-Kontakt untersucht wurde. Damit, und mit einer Kombination der einzelnen Bereiche, sollte das natürliche Umfeld der Tubuluszellen simuliert werden und epitheliale Differenzierung initiieren. Die Zugabe von ATRA, ActA und BMP-7 führte zu einer Differenzierung in die epitheliale Richtung, während die extrazelluläre Matrix aus Tubuluszellen nicht dafür ausreichte. Matrigel hingegen, konnte besonders in der Verbindung mit konditioniertem Medium eine Differenzierung induzieren. Die indirekte Co-Kultur über Membraneinsätze, über die u. a. der parakrine Einfluss der Tubuluszellen untersucht werden sollte, führte zu morphologischen Veränderungen der ASC, die aber nicht mit den hier verwendeten epithelialen Markern nachgewiesen werden konnte. Der direkte Zell-Zell-Kontakt zeigte eine Reduktion des Oberflächen Markers CD90 verbunden mit einer Erhöhung der Expression von CK18. Die Differenzierung von ASC in epitheliale Zellen ist also auf drei verschiedenen Wegen möglich. Zwischen verschiedenen Isolationen von ASC traten hohe Schwankungen bezüglich der Expression von Oberflächenmarkern und Proliferation auf, was auch einen Einfluss auf die Differenzierung haben könnte. Ein Grund dafür könnte die Heterogenität von ASC sein. Zur Reduzierung dieser wurden daher ein Waschschritt eine Stunde nach Kulturbeginn und eine immunomagnetische Isolation mit CD49a, CD90, CD105 oder CD271 durchgeführt. Die immunomagnetische Aufreinigung führte nur zu einer leichten Verbesserung der Heterogenität, aber zu einer sehr geringen Zellausbeute. Für den Waschschritt konnte gezeigt werden, dass die Expression der Stammzellmarker Nestin, oct4 und sall1 signifikant erhöht und Desmin und smA Expression reduziert wurden, was auf eine Reduktion der Heterogenität hindeutete. Der zusätzliche Waschschritt kann also schnell und unkompliziert die Heterogenität der ASC reduzieren. Die Differenzierung von ASC in epitheliale Tubuluszellen durch den Einfluss von Zell-Zell-Kontakten zeigt vielversprechende Ansätze und sollte weiter verfolgt werden. Eine verlängerte Kulturdauer sollte dabei angestrebt werden, da auch die adipogene Differenzierung zumeist erst nach 14 bis 21 Tagen nachweisbar war. Dafür müsste die Markierung mit CellTracker länger nachweisbar sein. Eine Inhibierung der Proliferation könnte die Grundlage dazu liefern. Um den Stand der Differenzierung in die epitheliale Richtung nachzuweisen, könnten andere epitheliale Marker, Ionenkanäle, die erst spät in den Tubuluszellen angelegt werden, und funktionelle Mechanismen untersucht werden. Das Zusammenspiel der verschiedenen Einflüsse auf die Zelle könnte ebenfalls noch genauer untersucht werden. Für die Regenerative Medizin ist es aus Gründen der GMP sinnvoller, die Zellen nur mit dem Zusatz an löslichen Faktoren zu differenzieren. Der Ansatz mit ATRA, ActA und BMP-7 scheint sehr vielversprechend zu sein und könnte in dieser Hinsicht weiter ausgebaut werden.

Investigation of three accessory subunits of complex I from Yarrowia lipolytica (2010)

Krzysztof Dobrynin

The nicotinamide-adenine-dinucleotide (NADH):ubiquinone oxidoreductase (complex I) from the strictly aerobic yeast Y. lipolytica contains at least 26 “accessory” subunits however the significance of most of them remains unknown. The aim of this study was to characterize the role of three accessory subunits of complex I, recently identified: two mitochondrial acyl carrier proteins, ACPM1 and ACPM2 and a sulfurtransferase (st1) subunit. ACPMs are small (approx. 10 kDa) acidic proteins that are homologous to the corresponding central components of prokaryotic fatty acid synthase complexes. Genomic deletions of the two genes ACPM1 and ACPM2 resulted in strains that were not viable or retained only trace amounts of assembled mitochondrial complex I, respectively, as assessed using two-dimensional blue native/sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (BN/SDS) PAGE. This suggested different functions for the two proteins that despite high similarity could not be complemented by the respective other homolog still expressed in the deletion strains. To test whether complex I was affected by deletion of the ACPM2 gene, its activities in mitochondrial membranes were measured. Consequently, specific inhibitor sensitive dNADH: decylubiquinone (DBQ) oxidoreductase activity was lost completely and a strong decrease in dNADH: hexa-ammine-ruthenium (HAR) oxidoreductase activity was measured. Remarkably, the same phenotypes were observed if just the conserved serine carrying the phosphopantethein moiety was exchanged with alanine. Although this suggested a functional link to the lipid metabolism of mitochondria, using HPLC chromatography no changes in the lipid composition of the organelles were found. Proteomic analysis revealed that both ACPMs were tightly bound to purified mitochondrial complex I. Western blot analysis revealed that the affinity tagged ACPM1 and ACPM2 proteins were exclusively detectable in mitochondrial membranes but not in the mitochondrial matrix as reported for other organisms. Hence it has been concluded that the ACPMs can serve all their possible functions in mitochondrial lipid metabolism and complex I assembly and stabilization as subunits bound to complex I. A protein exhibiting rhodanese (thiosulfate:cyanide sulfurtransferase) activity was found to be associated with homogenous preparation of complex I. From a rhodanese deletion strain, functional complex I that lacked the additional protein but was fully assembled and displayed no functional defects or changes in EPR signature was purified. In contrast to previous suggestions, this indicated that the sulfurtransferase associated with Y. lipolytica complex I is not required for assembly of its iron–sulfur clusters.

Musik in Science-Fiction-Film und -Fernsehen (2010)

Katja Bruns

Revision of Hawaiian, Australasian, Oriental, and Japanese Parandrinae (Coleoptera, Cerambycidae) (2010)

Antonio Santos-Silva Daniel Heffern Kiyoshi Matsuda

A comprehensive revision of the Subfamily Parandrinae (Coleoptera, Cerambycidae) from the Hawaiian, Australasian, Oriental, and Japanese regions is presented. Seven (7) new genera are described: Komiyandra, Melanesiandra, Papuandra, Storeyandra, Hawaiiandra, Caledonandra, and Malukandra. All known, indigenous species from these regions are assigned to new genera resulting in the following new combinations: Komiyandra janus (Bates, 1875), K. shibatai (Hayashi, 1963), K. formosana (Miwa and Mitono, 1939), K. lanyuana (Hayashi, 1981), Melanesiandra striatifrons (Fairmaire, 1879), M. solomonensis (Arigony, 1983), Caledonandra austrocaledonica (Montrouzier, 1861), C. passandroides (Thomson, 1867), Hawaiiandra puncticeps (Sharp, 1878), Malukandra heterostyla (Lameere, 1902), Storeyandra frenchi (Blackburn, 1895), and Papuandra araucariae (Gressitt, 1959). Thirty-one (31) new species are described: Komiyandra javana, K. nayani, K. ohbayashii, K. luzonica, K. philippinensis, K. mindanao, K. mehli, K. vivesi, K. lombokia, K. sulawesiana, K. irianjayana, K. menieri, K. sangihe, K. mindoro, K. niisatoi, K. drumonti, K. cabigasi, K. koni, K. johkii, K. poggii, K. uenoi, Melanesiandra bougainvillensis, M. birai, Papuandra gressitti, P. weigeli, P. queenslandensis, P. norfolkensis, P. rothschildi, P. oberthueri, Malukandra jayawijayana and M. hornabrooki. A lectotype is designated for Parandra janus Bates, 1875. Komiyandra janus (Bates, 1875) is excluded from nearly all previously reported locations, even one location given in the original description, and is now only known from Sulawesi. A paralectotype of Parandra janus Bates, 1875, is designated as a paratype for Komiyandra menieri, new species. Komiyandra formosana is excluded from the Japanese (Ryukyu Is.) fauna. Parandra vitiensis Nonfried, 1894, is again placed in synonymy with P. striatifrons Fairmaire (now Melanesiandra striatifrons). A neotype is designated for Parandra austrocaledonica Montrouzier, 1861. A lectotype is designated for Parandra janus Bates, 1875. The lectotype of Parandra gabonica Thomson, 1858, designated by Quentin and Villiers (1975) is considered invalid. Papuandra araucariae (Gressitt, 1959) is excluded from the fauna of Norfolk Island. The African species Stenandra kolbei (Lameere, 1903) is reported for the first time from Asia (N. Vietnam). Keys are presented to separate worldwide genera of Parandrini and all species within the study regions. Illustrations are provided for all species including many special characters to differentiate genera and species.

A taxonomic review of the neotropical genus Coprophanaeus Olsoufieff, 1924 (Coleoptera: Scarabaeidae, Scarabaeinae) (2010)

W. David Edmonds Jiri Zídek

The Neotropical genus Coprophanaeus Olsoufieff (1924), as classified here, comprises 38 species distributed among three subgenera (Megaphanaeus Olsoufieff, Metallophanaeus Olsoufieff, and Coprophanaeus s. str.) and eight species groups. Keys presented help to identify supraspecific and species taxa, all of which are illustrated and diagnosed. Lectotypes are designated for Phanaeus ignecinctus Felsche and Phanaeus ohausi Felsche. Coprophanaeus corythus (Harold), formerly regarded as a subspecies of C. telamon (Erichson), assumes species status. Coprophanaeus magnoi Arnaud, described as a subspecies of C. milon (Blanchard), is raised to species status. New taxonomic interpretations result in 10 new subjective synonymies (junior synonym listed first): Phanaeus machadoi Pereira and d’Andretta = Coprophanaeus saphirinus (Perty); Phanaeus costatus Olsoufieff = Coprophanaeus cyanescens (Olsoufieff); Phanaeus worontzowi Pessôa and Lane = Coprophanaeus cyanescens (Olsoufieff); Coprophanaeus kohlmanni Arnaud = Coprophanaeus morenoi Arnaud; Coprophanaeus pluto nogueirai Arnaud = Coprophanaeus pluto (Harold); Coprophanaeus edmondsi Arnaud = Coprophanaeus conocephalus (Olsoufieff); Coprophanaeus uhleri Malý and Pokorný = Coprophanaeus chiriquensis (Olsoufieff); Coprophanaeus henryi Malý and Pokorný = Coprophanaeus gilli Arnaud; Phanaeus perseus Harold = Coprophanaeus corythus (Harold); Coprophanaeus telamon nevinsoni Arnaud and Gámez = Coprophanaeus corythus; and Coprophanaeus florenti Arnaud = Coprophanaeus ohausi (Felsche). The status of the following names remains unresolved: Phanaeus strandi Balthasar; Coprophanaeus rigoutorum Arnaud; C. terrali Arnaud; C. lichyi Arnaud; C. lecromi Arnaud; C. larseni Arnaud; and C. vazdemeloi Arnaud.

The influence of the Maillard reaction on the immunogenic properties of food allergens (2010)

Anne Ilchmann

Die Maillard-Reaktion findet während der Lagerung und thermischen Verarbeitung von Lebensmitteln zwischen den darin enthaltenen Proteinen und reduzierenden Kohlehydraten statt. Als Ergebnis der Reaktion entstehen sogenannte advanced glycation end products (AGEs), Protein-Derivate mit Glykierungs-Strukturen. Da Lebensmittel vor dem Verzehr häufig erhitzt werden, ist der Einfluss von AGEs auf die Pathogenese von Nahrungsmittelallergien von großem Interesse. Die Maillard-Reaktion könnte zur Bildung von neuen, für die Pathogenese der Nahrungsmittelallergie relevanten, Immunepitopen beitragen. Das Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss der Maillard-Reaktion auf die T-Zell-Immunogenität, die Antigenität und die von beiden Eigenschaften abhängige Allergenität von Nahrungsmittelallergenen zu untersuchen. Zunächst wurde der Einfluss der Maillard-Reaktion auf die T-Zell-Immunogenität von Ovalbumin (OVA), einem Allergen des Hühnereiweißes, untersucht. Dafür wurde glykiertes OVA (AGE-OVA) hergestellt indem das Protein zusammen mit Glukose erhitzt wurde. In dieser Arbeit konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass ein AGE-Derivat eines Lebensmittelallergens eine höhere T-Zellen-Immunogenität besitzt, als sein natives Gegenstück. Die Aktivierung und Proliferation von CD4+ T-Zellen durch AGE-OVA wurde in vitro durch Co-Kultivierung der T-Zellen mit dendritischen Zellen (DZ) untersucht. DZ sind professionelle Antigen- präsentierende Zellen, welche im Pathomechanismus der Allergie eine wichtige Rolle spielen. Im Vergleich zu nativen OVA und OVA welches ohne Glukose erhitzt wurde, führte die Stimulierung mit AGE-OVA zu einer deutlich erhöhten Aktivierung von OVA-spezifischen CD4+ T-Zellen. Damit DZ T-Zellen aktivieren können, muss das Allergen zunächst durch die DZ aufgenommen werden. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass die Aufnahme von AGE-OVA wesentlich höher war als die der Kontrollen. Außerdem konnte der scavenger receptor class A type I and II (SR-AI/II) als einer der hauptverantwortlichen Rezeptoren für die Aufnahme von AGE-OVA identifiziert werden. Zusammenfassend lässt sich aus den Ergebnissen dieser Arbeit die Hypothese aufstellen, dass die Glykierung von OVA eine erhöhte Assoziation des Allergens mit SR-AI/II ermöglicht, welche zu einer verstärkten Aufnahme des Allergens durch die DZ führt. Dadurch können mehr Peptide des Allergens an MHC II gebunden und auf der Zelloberfläche präsentiert werden. Das wiederum führt zur beobachteten stärkeren OVA-spezifischen CD4+ T-Zell-Aktivierung durch AGE-OVA. Als nächstes wurde die T-Zell-Immunogenität und Antigenität von AGE-OVA in vivo in einem Mausmodel untersucht. Es zeigte sich, dass AGE-OVA auch in vivo im Vergleich zu den nicht glykierten OVA-Formen eine erhöhte T-Zell-Immunogenität besitzt. Des weiteren führte die Immunisierung mit AGE-OVA zu einer erhöhten Produktion von IgE-Antikörpern. Somit wurde in dieser Arbeit gezeigt, dass AGE-OVA in vivo nicht nur eine erhöhte CD4+ T-Zell-Immunogenität besitzt, sondern auch eine höhere Antigenität hat als natives und ohne Glukose erhitztes OVA. Diese Ergebnisse harmonieren gut miteinander da CD4+ T-Zellen eine zentrale Rolle in der Aktivierung von B-Zellen und der IgE-Produktion durch selbige Zellen spielen. IgE-Antikörper besitzen eine essentielle Funktion beim Auslösen der klinischen Symptomatik der Allergie. Zusammenfassend lässt deshalb sagen, dass die Maillard-Reaktion die Allergenität von OVA erhöhen könnte. Zum Schluss wurden noch die immunstimulatorischen Eigenschaften des Erdnussallergens (AGE)-Ara h 2 untersucht. Da Erdnüsse häufig ernsthafte allergische Reaktionen hervorrufen und selten roh verzehrt werden, war es vom großen Interesse den Einfluss der Maillard-Reaktion auf Immunogenität und Antigenität von rekombinanten Ara h 2 (rAra h 2) zu untersuchen. Es zeigte sich, dass die Glykierung von rAra h 2 durch die Maillard-Reaktion die T-Zellen-Immunogenität, als auch die Antigenität des Allergens reduziert. Abschließend lässt sich sagen, dass die Maillard-Reaktion die allergenen Eigenschaften von Lebensmittelallergenen erheblich beeinflusst indem es die T-Zell-Immunogenität des Allergens verändert. Die Mechanismen welche die T-Zell-Immunogenität beeinflussen wurden hier näher untersucht. Wenn die Glykierung nicht die Bindung der T-Zellen- und/oder B-Zellen-Rezeptoren inhibiert, wird die Allergen-spezifische CD4+ T-Zell-Aktivierung und die davon abhängige IgE-Produktion dadurch erhöht, dass das glykierte Allergen durch DZ verstärkt über SR-AI/II aufgenommen wird. Die vorliegende Arbeit liefert wertvolle Information über die Allergenität von Proteinen die durch die Maillard-Reaktion modifiziert wurden and trägt dazu bei die Mechanismen von Nahrungsmittelallergien besser zu verstehen.

Das Ereignis der Zukunft : Prinzipien der Subjektkonstitution in den Filmen Ghostrider, Knowing und Next mit Nicolas Cage (2010)

Michael Preis

Die Filme Ghostrider, Knowing und Next entfalten auf jeweils unterschiedliche Art und Weise die Problematik, wie vor einer nicht nur unbekannten, sondern auch sehr ernsthaft bedrohlichen Zukunft Entscheidungen zu treffen sind, die die sie angehenden moralischen Subjekte in ihren Handlungsoptionen allererst konstituieren. Die Formung der dargestellten Entscheidungsszenarien wäre nicht denkbar ohne unterschiedliche Zeitlichkeitsmodelle, deren Bedeutung in einer jedes moralische Subjekt betreffenden Möglichkeit liegt, sich gegen die Gegenwart zu wenden. Mögen die Filme als einzelne trivial oder allenfalls unterhaltsam erscheinen, so lässt sich in ihrer Konstellation zeigen, inwiefern jedes Handeln sich nicht so sehr für die Zukunft, sondern an der Gegenwart entscheidet.

Grenzüberschreitungen: Zum Verhältnis von Bild und Musik in Jim Jarmuschs Dead Man (2010)

Simon Kopp

Die Arbeit widmet sich Jim Jarmuschs Film DEAD MAN (1995) unter besonderer Berücksichtigung der akustischen Ebene. Dabei geht es einerseits um eine Interpretation und historische Einordnung des Werkes sowie andererseits um die exemplifizierte Darstellung der besonderen Bedeutung der auditiven Gestaltungsebene innerhalb des vermeintlich primär visuellen Mediums Film.

Fragmentationsdynamik von CO 2 (2010)

Nadine Neumann

Mit der vorliegenden Arbeit wurden zu ersten Mal die seit mehreren Jahren vorhergesagten dynamischen Aufbruchsmechanismen - der direkte, der sequentielle und der asynchrone Zerfall - in mehratomigen Molekülen kinematisch vollständig untersucht. Experimentell wurde hierfür ein Kohlenstoffdioxid-(CO2)-Molekül in langsamen Ion-Molekül Stößen dreifach ionisiert, indem die Elektronen des Targets von den langsamen, hochgeladenen Projektilionen (Ar8+-Ionen) eingefangen wurden. Die Untersuchung des Zerfalls des CO2-Ions in die einfach geladenen ionischen Fragmente C+ + O+ + O+ zeigte, dass bei diesem Zerfall das Projektilion vornehmlich einen positiven Ladungszustand von q = 6 und nicht den zunächst erwarteten Ladungszustand q = 5 aufweist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die eingefangenen Elektronen oftmals elektronisch hoch angeregte Zustände im Projektil populieren und demnach im weiteren Verlauf über Autoionisationsprozesse dieses auch wieder verlassen können. Ähnliche Autoionisationsprozesse können auch im Target ablaufen, treten dort jedoch mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit auf, da der Wirkungsquerschnitt für Autoionisationsprozesse im Target um einen Faktor 1,3 kleiner ist als für Autoionisationen im Projektil. Zusätzlich zeigte die Untersuchung der Stoßdynamik, dass der dreifache Elektroneneinfang primär bei einer parallelen Orientierung der Molekülachse zur Projektilstrahlachse auftritt. Eine weitere Abhängigkeit der Stoßdynamik zum Beispiel vom Stoßparameter beziehungsweise vom Streuwinkel konnte nicht beobachtet werden. Durch die koinzidente Messung aller vier Reaktionsteilchen konnte der Kanal Ar8+ + CO2 --> Ar6+ + C+ + O+ + O+ eindeutig bestimmt werden und die Reaktionsdynamik des CO2-Ions nach dem Stoß analysiert werden. Dabei tritt deutlich der direkte Aufbruch hervor, bei welchem die drei einfach geladenen Ionen sich rein aufgrund ihrer Coulombkräfte voneinander abstoßen. Bei einer solchen Coulombexplosion bleibt dem Molekülion kaum Zeit, um eine molekulare Schwingung zu vollführen. Neben diesem schnellen Zerfall konnten aber auch jene Zerfälle beobachtet werden, bei denen das Molekülion zuerst molekular schwingt und dann zu einem späteren Zeitpunkt in die ionischen Fragmente zerfällt. Dieser letztere Zerfallsprozess gehört zu den sogenannten asynchronen Zerfallsmechanismen. Er stellt einen Zwischenprozess zwischen dem reinen 1-Stufen-Prozess wie dem direkten Aufbruch und dem reinen 2-Stufen-Prozess dar. Bei solchen sequentiellen 2-Stufen Prozessen fragmentiert das CO2-Molekül im ersten Schritt in ein O+- und ein CO2+-Ion. Im zweiten Schritt dissoziiert dann das CO2+-Fragment, nachdem es nahezu keine Wirkung der Coulombkräfte des ersten Sauerstoffions mehr spürt, in ein C+- und ein O+-Ion. Durch die Darstellung der Schwerpunktsimpulse der Fragmente in Dalitz- und Newton-Diagrammen ist es mit dieser Arbeit erstmals gelungen diesen sequentiellen Prozess experimentell eindeutig nachzuweisen. In der weiteren Analyse konnte gezeigt werden, dass über die im System deponierte Energie, welche über die kinetische Energie der Fragmente bestimmt wird, die verschiedenen Reaktionsmechanismen direkt kontrolliert werden können. Speziell bei Energien unterhalb von 20 eV wurde gezeigt, dass es keine Potentialflächen gibt, die über einen direkten bzw. simultanen Aufbruch zu dem Endzustand C+ + O+ + O+ führen. Bei mehratomigen Molekülen erweist sich das Treffen detaillierter Aussagen über mögliche Dissoziationskanäle ohne die genaue Kenntnis der Lage der Potentialflächen und den Übergängen zwischen diesen als äußerst schwierig. Selbst bei genauer Kenntnis der Lage und Form der Potentialflächen, ist es aufgrund der hohen Dichten innerhalb der Übergangsbereiche der Potentialflächen nahezu unmöglich, den Verlauf der Dissoziationskanäle zu verfolgen. Mit dieser Arbeit ist es gelungen, die verschiedenen Reaktionskanäle ohne die Existenz von Energiepotentialflächen eindeutig zu identifizieren. Außerdem konnte gezeigt werden, dass die Energie, die während des Stoßes im Molekül deponiert wird, eine Schlüsselgröße darstellt, mit welcher die Fragmentationskanäle direkt kontrolliert werden können.

Lattice simulation of a center symmetric three dimensional effective theory for SU(2) Yang-Mills (2010)

Dominik Smith

We present lattice simulations of a center symmetric dimensionally reduced effective field theory for SU(2) Yang Mills which employ thermal Wilson lines and three-dimensional magnetic fields as fundamental degrees of freedom. The action is composed of a gauge invariant kinetic term, spatial gauge fields and a potential for the Wilson line which includes a "fuzzy" bag term to generate non-perturbative fluctuations between Z(2) degenerate ground states. The model is studied in the limit where the gauge fields are set to zero as well as the full model with gauge fields. We confirm that, at moderately weak coupling, the "fuzzy" bag term leads to eigenvalue repulsion in a finite region above the deconfining phase transition which shrinks in the extreme weak-coupling limit. A non-trivial Z(N) symmetric vacuum arises in the confined phase. The effective potential for the Polyakov loop in the theory with gauge fields is extracted from the simulations including all modes of the loop as well as for cooled configurations where the hard modes have been averaged out. The former is found to exhibit a non-analytic contribution while the latter can be described by a mean-field like ansatz with quadratic and quartic terms, plus a Vandermonde potential which depends upon the location within the phase diagram. Other results include the exact location of the phase boundary in the plane spanned by the coupling parameters, correlation lengths of several operators in the magnetic and electric sectors and the spatial string tension. We also present results from simulations of the full 4D Yang-Mills theory and attempt to make a qualitative comparison to the 3D effective theory.

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