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Background: Prions and amyloid-β (Aβ) oligomers trigger neurodegeneration by hijacking a poorly understood cellular signal mediated by the prion protein (PrP) at the plasma membrane. In early zebrafish embryos, PrP-1-dependent signals control cell-cell adhesion via a tyrosine phosphorylation-dependent mechanism.
Results: Here we report that the Src family kinases (SFKs) Fyn and Yes act downstream of PrP-1 to prevent the endocytosis and degradation of E-cadherin/β-catenin adhesion complexes in vivo. Accordingly, knockdown of PrP-1 or Fyn/Yes cause similar zebrafish gastrulation phenotypes, whereas Fyn/Yes expression rescues the PrP-1 knockdown phenotype. We also show that zebrafish and mouse PrPs positively regulate the activity of Src kinases and that these have an unexpected positive effect on E-cadherin-mediated cell adhesion. Interestingly, while PrP knockdown impairs β-catenin adhesive function, PrP overexpression enhances it, thereby antagonizing its nuclear, wnt-related signaling activity and disturbing embryonic dorsoventral specification. The ability of mouse PrP to influence these events in zebrafish embryos requires its neuroprotective, polybasic N-terminus but not its neurotoxicity-associated central region. Remarkably, human Aβ oligomers up-regulate the PrP-1/SFK/E-cadherin/β-catenin pathway in zebrafish embryonic cells, mimicking a PrP gain-of-function scenario.
Conclusions: Our gain- and loss-of-function experiments in zebrafish suggest that PrP and SFKs enhance the cell surface stability of embryonic adherens junctions via the same complex mechanism through which they over-activate neuroreceptors that trigger synaptic damage. The profound impact of this pathway on early zebrafish development makes these embryos an ideal model to study the cellular and molecular events affected by neurotoxic PrP mutations and ligands in vivo. In particular, our finding that human Aβ oligomers activate the zebrafish PrP/SFK/E-cadherin pathway opens the possibility of using fish embryos to rapidly screen for novel therapeutic targets and compounds against prion- and Alzheimer's-related neurodegeneration. Altogether, our data illustrate PrP-dependent signals relevant to embryonic development, neuronal physiology and neurological disease.
"Mehr Licht!", um die "Seele" der Natur zu erfassen – das verband die Impressionisten mit der vorangegangenen Künstlergeneration um Camille Corot. Claude Monet und seine Kollegen suchten die Wälder und Parks auf, um Licht, Atmosphäre und Farbigkeit in ihrer Malerei festzuhalten. Dabei reagierten sie eher intuitiv auf die in jener Zeit intensiv erforschten optischen Gesetzmäßigkeiten.
Als sich am 16. Mai 1891 die Drehkreuze zur Internationalen Elektrotechnischen Ausstellung vor dem Frankfurter Bahnhof öffneten, gab es unter den Besuchern kaum noch Zweifel: Elektrizität und künstliche Helligkeit werden die westliche Zivilisation und ihre urbanen Lebenswelten geradezu revolutionär verändern. Das sollte sich bewahrheiten!
Mond und Sonne spielen als Hauptgestirne in der Mythologie vieler Völker Lateinamerikas eine bedeutende Rolle. Häufig sind sie maßgeblich an der Schöpfung beteiligt und werden mit der Fruchtbarkeit der Pflanzen sowie dem Wohlergehen der Menschen in Verbindung gebracht. Zahlreiche Mythen berichten von den Taten der beiden Gestirne, die manchmal als Geschwister oder auch als Liebespaar gelten.
Dass das Mittelalter "dunkel", gar "finster" gewesen sei, kann als handelsüblicher Topos gelten. Der stillschweigende Verweis etwa auf Autoritäten der Geistesgeschichte wie Luther, Voltaire oder Heine erübrigt jeglichen Beleg. Doch professionelle Mediävisten wagen, ein anderes Mittelalterbild zu zeichnen und werfen gleichzeitig ein Licht darauf, wie es zu diesem falschen Verständnis kam.
Dass nur das sonnenhafte Auge die Sonne erblicken kann, diese These geht wie so vieles letztlich auf Platon zurück. Der griechische Philosoph interessiert sich für Licht nicht in physikalischer, sondern in wahrnehmungstheoretischer Hinsicht. Und diese Hinsicht interessiert ihn wiederum, weil nach seiner Auffassung der Fall des Sehens zur Illustration des rationalen Erfassens von etwas dienen kann.
Leben braucht Licht und den täglichen Wechsel von Licht und Dunkel. Das gilt auch für den Menschen. Licht dient unserer Orientierung – nicht nur im Raum, sondern auch in der Zeit. Der Tag-Nacht-Wechsel ist der wichtigste Umweltreiz für die Taktung unserer Inneren Uhr. Zu wenig Licht am Tag und zu viel Licht in der Nacht kann sie aus dem Takt bringen und zu Schlafstörungen und Depressionen führen.
Photosynthese zwischen Überfluss und Mangel : wie Kieselalgen sich Lichtintensitäten anpassen
(2015)
Kieselalgen können auf hocheffiziente Weise Energie aus dem Sonnenlicht gewinnen. So überleben sie selbst lange Dunkelphasen im Meer. Doch wie schützen sie sich vor zu viel Strahlung, wenn Wind und Strömung sie in seichtes Wasser oder an die Oberfläche treiben? Dahinter steckt ein cleverer Regulations-Mechanismus.
Pflanzen, aber auch einige Bakterien und Archäen verfügen über hocheffiziente Mechanismen, Licht in Energie umzuwandeln. Photovoltaik-Zellen reichen an die Perfektion dieser natürlichen Systeme noch lange nicht heran. Deshalb versuchen Forscher, mit ultraschnellen spektroskopischen Methoden der Natur in die Karten zu schauen und von ihr zu lernen.
Der unscheinbare Fadenwurm "C. elegans" ist einer der ersten und bis heute wichtigsten Modellorganismen der Optogenetik. Zwei Frankfurter Arbeitsgruppen gelang es vor zehn Jahren erstmals, das Tier genetisch mit lichtaktivierbaren Ionenkanälen auszustatten und seine Bewegungen mit Licht zu steuern. Inzwischen studieren Forscher an dem durchsichtigen Wurm auch Prozesse, die für die medizinische Forschung bedeutsam sind – etwa die Entstehung und Behandlung genetisch bedingter Herz-Rhythmus-Störungen.
Mit der Optogenetik hat sich in der Neurowissenschaft eine Revolution vollzogen. Die Optogenetik erlaubt, Nervenzellen einfach mit Licht und mit bis dato nicht gekannter Genauigkeit zeitlich und räumlich elektrodenfrei an- und abzuschalten. Dies wird durch das Einbringen genetisch codierter Lichtschalter, sogenannter mikrobieller Rhodopsine, in den Nervenzellen erreicht. Die Methode, die in Frankfurt und in Regensburg ihren Ursprung genommen hat, wird heute in der Neurobiologie weltweit eingesetzt. Neben der Grundlagenforschung eröffnen sich dank der Optogenetik auch neue biomedizinische Perspektiven zur Gentherapie neurodegenerativer Krankheiten.
"Stellen Sie sich vor, wir könnten einzelne Zellen mit einer Art Fernbedienung von außen steuern", träumt Ralph Wieneke, Juniorgruppenleiter in der Zellulären Biochemie. Licht als Steuerungsquelle habe entscheidende Vorteile, schildert Institutsleiter Robert Tampé: "Es schadet Zellen nicht und kann schnell und sehr genau reguliert werden." Von ihrem Ziel ist die Arbeitsgruppe gar nicht so weit entfernt.
Um das komplizierte Geschehen in der Zelle entschlüsseln zu können, blockieren Forscher oft bestimmte Proteine oder Gene. Eine moderne und elegante Methode besteht darin, Lichtaktivierbare Moleküle als "Schalter" zu verwenden. Die Gruppe von Alexander Heckel entwickelt maßgeschneiderte Moleküle für Biologen, Biochemiker oder Mediziner.
Die Glühbirne hat ausgedient. Auch Energiesparlampen sind nur eine Übergangslösung. Große Hoffnungen richten sich auf organische Leuchtdioden, zumal man daraus auch großflächige und biegsame Displays und Flachbildschirme herstellen kann. Für eines der größten Probleme, das Ausbleichen der blauen Leuchtstoffe, findet man immer bessere Lösungen. Anwendungen, die heute noch wie Science-Fiction klingen, rücken damit in erreichbare Nähe.
Ein Laserblitz von unvorstellbarer Intensität pulverisiert im Labor ein Molekül. Wachsam zeichnen die Instrumente die Flugbahn und Geschwindigkeit jedes Bruchstücks auf. Physiker gewinnen daraus hochpräzise Informationen über die Molekülstruktur. Auch links- und rechtshändige Formen lassen sich unterscheiden.
Der Auflösung mikroskopischer Verfahren ist durch die Beugungsgrenze eine natürliche Schranke gesetzt. Strukturen, die näher als die halbe Wellenlänge des verwendeten Lichts zusammenliegen, können nicht aufgelöst werden. Doch Forscher haben einen Weg gefunden, diese Grenze zu umgehen. Die entstehenden Bilder ähneln dem Pointillismus in der Malerei.
"Mehr Licht!" – so lauteten, glaubt man seinem Arzt Carl Vogel, die letzten Worte des größten deutschen Dichters und Denkers Johann Wolfgang Goethe. Aus der Sicht der Fluoreszenzmikroskopie ist das kein guter Grundsatz. Die Kernidee der Lichtscheiben-Fluoreszenzmikroskopie (LSFM) liegt in der Macht der dunklen Seite. Anders gesagt: Sie folgt dem Prinzip, dass weniger manchmal viel mehr sein kann. Die schonende Beleuchtung empfindlicher Proben bei der LSFM birgt großes Potenzial für die moderne Zell- und Entwicklungsbiologie.
Die Freisetzung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) in die Atmosphäre ist seit Inkrafttreten des Montreal-Protokolls zum Schutz der Ozonschicht im Jahr 1987 reglementiert. Aber die ozonzerstörenden Gase sind äußerst langlebig. Sie können erst in der Stratosphäre, also in Höhen oberhalb von etwa zehn Kilometern, durch kurzwelliges, energiereiches Sonnenlicht gespalten werden. Messungen der FCKW und ihrer Ersatzstoffe am Institut für Atmosphäre und Umwelt erlauben es, die Lebenszeiten dieser Substanzen zu bestimmen und damit auch ihr Potenzial, die Ozonschicht zu schädigen und zur Klimaerwärmung beizutragen. Sie stellen einen wichtigen Beitrag zur Klimaforschung dar.
Aus der Redaktion
(2015)
Vom 26. Juli bis 04. August 2015 veranstaltete die Akademie BURG FÜRSTENECK die 5. Hessische Schülerakademie für die Mittelstufe (Jgs. 7-9). Fünf Jahre Schülerakademie für die Mittelstufe – ein halbes Jahrzehnt Erfahrung und Entwicklung eines Projektes mit 12-15jährigen Schülerinnen und Schülern, hessischen Hochschullehrenden und Kulturschaffenden im Kontext von Engagement und überdurchschnittlicher Begabung!
Vom 27. Juli bis 05. August 2014 veranstaltete die Akademie BURG FÜRSTENECK die 4. Hessische Schülerakademie für die Mittelstufe (Jgs. 7-9). Es gibt nichts Schöneres als Ferien! Das dachten sicher auch die 60 zwölf- bis fünfzehnjährigen Schülerinnen und Schüler, die sich in den alten Burgmauern trafen. Allerdings entschieden sie sich nach einer aufwändigen Bewerbung dafür, einen Teil ihrer Sommerferien „ganz anders“ zu verbringen. Neugierig und voller Wissensdurst beschäftigten sich die vielfältig begabten jungen Menschen in den Hauptkursen mit folgenden Themen: Zaubern in der Chemie, geheimnisvollen Botschaften in der Mathematik, der Entdeckung des Lebensraums Baum in Biologie, überraschenden Experimenten in der Physik und den Facetten des Teenageralltags, dargestellt im Kurs Kunst und Kultur.
Vom 13. bis 22. Oktober 2013 veranstaltete die Akademie BURG FÜRSTENECK die 3. Hessische Schülerakademie für die Mittelstufe (Jgs. 7-9). In den alten Burgmauern trafen sich 60 wissensdurstige, neugierige und vielfältig begabte Schülerinnen und Schüler. Die Zwölf- bis Fünfzehnjährigen verbrachten ihre Herbstferien mit kniffligen Mathematikaufgaben zum perspektivischen Zeichnen, dem Bau von Energiesparhäusern und dem Lösen von Kriminalfällen anhand biologischer Spuren. Shakespeare geisterte durch die Burghallen und Gummibärchen wurden chemisch analysiert.
Vom 14. - 23. Oktober 2012 fand in der Hessischen Heimvolkshochschule BURG FÜRSTENECK die zweite Hessische Schülerakademie für die Mittelstufe (Jgs. 7 - 9) statt. 60 leistungsbereite, (hoch-)begabte Schülerinnen und Schüler nahmen während der Herbstferien an Haupt- und Wahlkursen aus Themenbereichen der Naturwissenschaften, Medienwissenschaft sowie Kunst und Kultur teil.
Erstmalig wurde im Jahr 2011 auf BURG FÜRSTENECK eine Hessische Schülerakademie für die Mittelstufe (7-9) durchgeführt. 60 Schülerinnen und Schüler nahmen während der Herbstferien für die Dauer von zehn Tagen an Haupt- und Wahlkursen aus Themenbereichen der Chemie, Biologie, Mathematik, Wirtschaftsethik sowie der Kulturwissenschaften und ästhetischen Bildung teil.
Die Hessische Schülerakademie 2014 stand ganz im Zeichen ihres 10jährigen Bestehens. Seit Gründung der Oberstufenakademie im Jahre 2004 durch Cynthia Hog-Angeloni und Wolfgang Metzler hat sich die "HSAKA" selbstverständlich verändert; das ist bei einem so ambitionierten Projekt auch gar nicht anders denkbar. Die Hessische Schülerakademie hat sich behauptet, indem sie immer wieder neue Impulse aufgenommen und sich beständig um Verbesserung bemüht hat – und sie ist gewachsen.
Bereits das Deckblatt dieser Dokumentation liefert den Hinweis auf eine wichtige personelle Veränderungbei der Hessischen Schülerakademie Oberstufe 2013: Nach neun erfolgreichen Jahren ist Wolfgang Metzler aus der Akademieleitung ausgeschieden. Seine beständige inhaltliche Mitarbeit und sein persönliches Engagement haben es seinem Nachfolger Peter Gorzolla jedoch ungemein erleichtert, sich erfolgreich in die neue Rolle einzufinden.
Die vorliegende Dokumentation der Hessischen Schülerakademie Oberstufe 2012 hat die bewährte Gliederung: Die Berichte über die Kurse entstehen aus Referaten der SchülerInnen, die von Studierenden betreut wurden. In aufsteigender Verantwortung werden sie von den Studierenden, der jeweiligen Kursleitung und der Akademieleitung gegengelesen, so dass ein möglichst fehlerfreies Ergebnis entsteht, welches überdies zur Lektüre einladen möchte. Wir hoffen, dass das auch diesmal gelungen ist.
Wenn Sie diese Dokumentation der Hessischen Schülerakademie Oberstufe 2011 in Händen halten, können wir ein 10-jähriges Jubiläum begehen. Im Jahr 2002 begann nämlich die Vorarbeit mit einem pädagogischen Ferienseminar, welches sich mit notwendigen Schritten nach dem Pisa-Schock und zu Beginn der Einführung neuer Studienstrukturen an den Hochschulen beschäftigte. Nach zwei Jahren intensiver Gespräche und Verabredungen konnte eine erste Hessische Schülerakademie 2004 realisiert werden; und nach weiteren zwei Jahren standen diese Akademien personell und finanziell auf sicheren Beinen. Sie wenden sich an begabte und interessierte SchülerInnen und fördern diese in einem integrierten Konzept aus wissenschaftlichen und musisch-kulturellen Inhalten, welches zugleich einen inhaltlichen Beitrag zu Lehrer- Aus- und Weiterbildung leistet. Alle Förderer betrachten "unsere" Akademien inzwischen als eins ihrer programmatischen "Highlights".
Die Hessischen Schülerakademien unterscheiden sich von manchen anderen Akademien dadurch, dass sie zugleich als Schulpraktika für Lehramtsstudierende durchgeführt werden, ferner, weil von derselben Schule mehrere SchülerInnen teilnehmen dürfen und dies nicht nur jeweils einmal. Dies sichert inhaltliche und persönliche Kontinuität, obwohl wir darauf achten, dass hinreichend viele Neulinge eine Chance zur Teilnahme erhalten. Etwa die Hälfte der SchülerInnen möchte sich nach einer Akademie sofort für die nächste anmelden, und auch unter den Studierenden steigt der Anteil an "Wiederholern", die den Praktikumsschein schon erworben haben. Eine solche Begeisterung ist kein schlechtes Zeichen für eine universitäre Lehrveranstaltung.
Die vorliegende Dokumentation der 4. "Hessischen Schülerakademie - Schulpraktische Veranstaltung für Lehramtsstudierende" L3 hat wiederum eine ähnliche Gliederung wie die vorangegangenen: Hauptteile bilden die Dokumentation der Kursinhalte und Berichte über die kursübergreifenden (musisch - kulturellen) Aktivitäten. Es folgen u.a. exemplarisch Auszüge aus den von Studierenden verfassten Praktikumsberichten, welche auf Grund der neuen Praktikumsordnung jetzt Pflicht sind.
1. Hessische Schülerakademie : schulpraktische Veranstaltung für Lehramtsstudierende : Dokumentation
(2004)
Die Studie untersucht die Frage, ob der Gesetzgeber des ARUG die Ziele erreicht hat, die mit der Reform des Rechts der Anfechtung von HVBeschlüssen verfolgt wurden. Darüber hinaus gehend soll die Entwicklung der Beschlußmängelklagen seit der letzten Studie der Verfasser hierzu nachgezeichnet werden. Unsere Studie zeigt, daß seit Inkrafttreten des ARUG ein deutlicher Rückgang der Beschlußmängelklagen und Freigabeverfahren zu verzeichnen ist. Dagegen ist der Anteil der von „Berufsklägern“ erhobenen Klagen und Nebeninterventionen gleich geblieben, wobei sich die Anzahl der Personen in der Gruppe der „Berufskläger“ nochmals vergrößert hat. Das ARUG hat insoweit keine erkennbare Wirkung gehabt...
Five books I liked in 2015
(2016)
Here are five books I read in 2015 that I particularly liked. Expect an eclectic mix of fiction and non-fiction, and not necessarily social-sciency. Although I tend to pick those books that end up having some social science-stuff / politics in them without explicitly looking for it. That, and books about spaceships...
Constitutionalization beyond the nation state can be observed as an evolutionary process that leads in two quite different directions: (1) constitutions evolve in transnational political processes outside the nation state; (2) simulta-neously, constitutions evolve outside international politics in global society’s ‘private’ sectors. What, however, is the specifically societal element in societal constitutionalism? This is currently the object of a controversy regarding the subjects of non-state constitutions, their origin, their legitimization, their scope, and their internal structures. This article interprets the controversy as a theme with a number of variations. What is the distinctive ‘compositional principle’ in each particular variation? Which problems become evident in its ‘development’? What are its most valuable ‘motifs’? The article starts with David Sciulli’s theme of societal constitutionalism. Then it presents six variations on Sciulli. In a first group, constitutionalization is perceived as the expansion of a single rationality into all spheres of society. In a second group, the motif of the unity of the consti-tution can still be heard, despite the essential pluralism of societal constitution-alism. In the final movement, three further variations will then reprise and devel-op further the most important motifs, in a resumption of the original theme.
p-process nucleosynthesis via proton-capture reactions in thermonuclear supernovae explosions
(2015)
Model calculations within the framework of the so-called γ process show an underproduction of the p nucleus with the highest isotopic abundace 92Mo. This discrepancy can be narrowed by taking into account the alternative production site of a type Ia supernova explosion. Here, the nucleus 92Mo can be produced by a sequence of proton-capture reactions. The amount of 92Mo nuclei produced via this reaction chain is most sensitive to the reactions 90Zr(p,γ) and 91Nb(p,γ). Both rates have to be investigated experimentally to study the impact of this nucleosynthesis aspect on the long-standing 92Mo-problem. We have already measured the proton-capture reaction on 90Zr using high-resolution in-beam γ-ray spectroscopy. In this contribution, we will present our preliminary results of the total cross sections as well as the partial cross sections. Furthermore, we plan to measure the 91Nb(p,γ) reaction soon. Due to the radioactive target material, the 91Nb nuclei have to be produced prior to the experiment. The current status of this production will be presented in this contribution.
Massive Open Online Courses
(2013)
Im englischsprachigen Raum verbreitete sich in den letzten Jahren ein Bildungsformat, die so genannten Massive Open Online Courses (MOOCs). So bezeichnete die New York Times beispielsweise das Jahr 2012 als „Das Jahr der MOOCs“ (Pappano 2012). Inzwischen hält das Format der offenen Online-Kurse mit großen Teilnehmerzahlen auch in Deutschland Einzug, wie verschiedene Presseartikel zum Jahresende 2012 zeigten (vgl. Dworschak 2013; Koller 2012; Mehnert 2012; Noack 2012a, 2012b). Ziel dieses Beitrags ist es, neben einer Begriffsklärung zu dem Phänomen einen Überblick über aktuelle Entwicklungen zu geben und die Erfahrungen mit zwei deutschsprachigen MOOCs zu dokumentieren.
Die Volkshochschulen sind der größte Bildungsanbieter in Deutschland. 2013 startete eine VHS-Initiative den vhsMOOC: eine offene Online-Veranstaltung zum Thema selbstbestimmtes Weblernen. Auf mehreren Plattformen wie Google+, Facebook und Twitter wurde gleichzeitig gepostet und kommentiert, auf YouTube entstanden 48 Videos zum vhsMOOC, in denen sich VHS-Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter über Weblernen, neue Lehr- und Lernformate, unterstützende Tools und die Entwicklung der Volkshochschulen äußern. Der Band fasst den Verlauf, die Argumente und die Ergebnisse der achtwöchigen Online-Lehrveranstaltung zusammen. Passend zum offenen Format des vhsMOOC sind die Inhalte des Bandes auch auf wbv Open Access verfügbar.
Der vorliegende Artikel befasst sich mit der Rolle sogenannter „Massive Open Online Courses“ (MOOCs). Er diskutiert einerseits das Verhältnis von MOOCs zwischen dem ursprünglichen Anspruch auf Bildungsfreiheit als kostenlosem Freiheitsrecht, das andererseits kontrastiert wird durch die Konzeption von MOOCs als Konsumgut, das über die Nachfrage von Nutzern zu einem Marktpreis findet. Das fulminante Interesse, auf das solche MOOCs weltweit bei Bildungs- und Weiterbildungs-Interessenten stößt, ist eine Herausforderung für die Hochschulen – vor allem, wenn ihre Betreiber Unternehmer mit renditeträchtigem Geschäftsmodell sind.
Von April bis Juli 2012 fand der sogenannte OPCO12 statt, der offene (open) Online Course 2012. Inhaltlich befasste sich dieser MOOC (Massive Open Online Course) mit „Trends im E-Teaching“. Zum Zeitpunkt der Planung des OPCO12 stand das MOOC-Format im deutschsprachigen Kontext noch ganz am Anfang und dadurch im Erprobungs- und Experimentierstadium, was auch Einfluss auf die Themenwahl hatte: Um eine gewisse Teilnehmerzahl zu sichern und die Bekanntmachung des Kurses bei medienaffinen Teilnehmenden zu erleichtern, wurde – ähnlich wie in der Anfangsphase von MOOCs im nordamerikanischen Raum – für den OPCO12 ein eher selbstreferenzielles Thema gewählt, d.h. der Kurs behandelte die Themen Medien und Bildung. Im vorliegenden Beitrag befassen sich die Autorinnen vor allem mit der Frage, welche Schlussfolgerungen aus den Erfahrungen mit dem OPCO12 gezogen werden können. Nach einer Einordnung des Kurses in die (deutschsprachige) MOOC-Landschaft (Abschnitt 1) und einer Darstellung der zugrunde liegenden konzeptionellen Überlegungen (Abschnitt 2) werden ausgewählte Evaluationsergebnisse vorgestellt, darunter auch motivationale Faktoren (Abschnitt 3). Der Beitrag schließt mit einem perspektivischen Fazit (Abschnitt 4).