Doctoral Thesis
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Study of QCD-like theories at nonzero temperatures and densities
(2012)
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Tian Zhang
- In this thesis I use effective models to investigate the properties of QCD-like
theories at nonzero temperature and baryon chemical potential.
First I construct a PNJL model using a lattice spin model with nearestneighbor
interactions for the gauge sector and four-fermion interactions for
the quarks in (pseudo)real representations of the gauge group. Calculating
the phase diagram in the plane of temperature and quark chemical potential
in QCD with adjoint quarks, it is qualitatively confirmed that the critical
temperature of the chiral phase transition is much higher than the deconfinement
transition temperature. At a chemical potential equal to half of the
diquark mass in the vacuum, a diquark Bose–Einstein condensation (BEC)
phase transition occurs. In the two-color case, a Ginzburg–Landau expansion
is used to study the tetracritical behavior around the intersection point
of the deconfinement and BEC transition lines which are both of second order.
A compact expression for the expectation value of the Polyakov loop in
an arbitrary representation of the gauge group is obtained for any number of
colors, which allows us to study Casimir scaling at both nonzero temperature
and chemical potential.
Subsequently I study the thermodynamics of two-color QCD (QC2D) at
high temperature and/or density using ZQCD, a dimensionally reduced superrenormalizable
effective theory, formulated in terms of a coarse grained
Wilson line. In the absence of quarks, the theory is required to respect the Z2
center symmetry, while the effects of quarks of arbitrary masses and chemical
potentials are introduced via soft Z2 breaking operators. Perturbative
matching of the effective theory parameters to the full theory is carried out
explicitly, and it is argued how the new theory can be used to explore the
phase diagram of two-color QCD.
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Bakterielle Kontaminationen von Blutprodukten : Entwicklung einer generischen Realtime-Bakterien-PCR für das Blutspenderscreening / vorgelegt von Julia Helena Schulte
(2010)
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Julia Schulte
- Das bakterielle Transfusionsrisiko stellt eine große Herausforderung in der Transfusionsmedizin dar, bei dem aufgrund der Lagerungstemperatur vor allem die Thrombozytenkonzentrate, aber auch Erythrozytenkonzentrate betroffen sind. In Deutschland wurde als Maßnahme zur Reduzierung des Risikos die Haltbarkeit der Thrombozytenkonzentrate von 5 Tagen auf 4 Tage verkürzt. Neben bakteriellen Kulturmethoden sind in den letzten Jahren auch Schnellnachweismethoden entwickelt worden. Die Einführung von Realtime-PCR Methoden hat besonders bei viralen transfusionsmedizinisch relevanten Pathogenen zu einer signifikanten Reduktion des Restinfektionsrisikos geführt. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung und Optimierung einer generischen Bakterien PCR aus Thrombozytenkonzentraten und aus Vollblut sowie eine Anwendungsstudie des entwickelten Nachweisverfahrens aus Vollblutproben.
Im ersten Teil, in dem die Entwicklung und Optimierung der Bakterien-PCR im Vordergrund stand, wurden sieben unterschiedliche Extraktionsverfahren synoptisch miteinander verglichen. Eine Hauptherausforderung bestand darin, dass einzelne PCR-Reagenzien und auch Verbrauchsartikel mit bakteriellen ribosomalen Nukleinsäuren kontaminiert waren und somit reaktive Signale sowohl in Negativkontrollen als auch in Wasserkontrollen detektiert wurden. Letztendlich erwies sich eine Extraktion aus Vollblutproben in Kombination mit einer SYBR Green 16S-PCR als zuverlässig, um Bakterien in Vollblut nachzuweisen. Die entwickelte PCR wurde anschließend in drei Phasen überprüft. Bei einer Untersuchung in unterschiedlichen Poolgrößen ergibt sich die höchste Sensitivität in einer Einzelprobenanalyse, eine Poolgröße von maximal 5 Proben pro Pool ergab akzeptable Nachweisgrenzen. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass es gerade bei Raumtemperatur (21° C) zunächst zu einer Reduktion der Bakterienkonzentration durch leukozytäre Phagozytose kommt, bevor anschließend ein sigmoidales Wachstum einsetzt.
Die vorliegende Arbeit stellt somit eine mögliche Alternative zu vorhandenen Kulturmethoden dar und hat den Vorteil, dass die Ergebnisse eine Relevanz für alle Blutkomponenten haben. Dies bietet somit die Option, die Sicherheit der Blutprodukte weiter zu erhöhen.
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Coulomb dissociation of 31Cl and 32Ar - constraining the rp process
(2012)
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Christoph Langer
- The subject of this thesis aimed at a better understanding of the spectacular X-ray
burst. The most likely astrophysical site is a very dense neutron star, which accretes
H/He-rich matter from a close companion. While falling towards the neutron star, the
matter is heated up and a thermonuclear runaway is ignited. The exact description of
this process is dominated by the properties of a few proton-rich radioactive isotopes,
which have a low interaction probability, hence a high abundance.
The topic of this thesis was therefore an investigation of the short-lived, proton-rich
isotopes 31Cl and 32Ar. The Coulomb dissociation method is the modern technique of
choice. Excitations with energies up to 20 MeV can be induced by the Lorentz contracted
Coulomb field of a lead target. At the GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
GmbH in Darmstadt, Germany, a Ar beam was accelerated to an energy of 825 AMeV
and fragmented in a beryllium target. The fragment separator was used to select the
desired isotopes with a remaining energy of 650 AMeV. They were subsequently directed
onto a 208 Pb target in the ALAND/LAND setup. The measurement was performed in
inverse kinematics. All reaction products were detected and inclusive and exclusive measurements of the respective Coulomb dissociation cross sections were possible.
During the analysis of the experiment, it was possible to extract the energy-differential
excitation spectrum of 31Cl, and to constrain astrophysically important parameters for
the time-reversed 30S(p,γ)31Cl reaction. A single resonance at 0.443(37) MeV dominates
the stellar reaction rate, which was also deduced and compared to previous calculations.
The integrated Coulomb dissociation cross section of this resonance was determined to
15(6) mb. The astrophysically important one- and two-proton emission channels were
analyzed for 32Ar and energy-differential excitation spectra could be derived. The integrated Coulomb dissociation cross section for two proton emission were determined
with two different techniques. The inclusive measurement yields a cross section of
214(29stat)(20sys) mb, whereas the exclusive reconstruction results in a cross section
of 226(14stat)(23sys) mb. Both results are in very good agreement. The Coulomb dissociation cross section for the one-proton emission channel is extracted solely from the
exclusive measurement and is 54(8stat)(6sys) mb.
Furthermore, the development of the Low Energy Neutron detector Array (LENA) for
the upcoming R3B setup is described. The detector will be utilized in charge-exchange
reactions to detect the low-energy recoil neutrons from (p,n)-type reactions. These reaction studies are of particular importance in the astrophysical context and can be used to
constrain half lifes under stellar conditions. In the frame of this work, prototypes of the detector were built and successfully commissioned in several international laboratories.
The analysis was supported by detailed simulations of the detection characteristics.
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Risikoabschätzung für das Auftreten Thrombolyse-assoziierter intrazerebraler Blutungen mittels MRT
(2009)
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Silke Hölig
- Symptomatische intrazerebrale Blutungen (sICH) stellen die wichtigste Komplikation der Thrombolyse akuter ischämischer Schlaganfälle dar. Sie sind mit einer erhöhten Mortalität und sehr schlechten Langzeitergebnissen verbunden. Die Identifikation von Patienten mit einem erhöhten Blutungsrisiko stellt daher ein wesentliches Ziel aktueller Forschungsbemühungen dar.
In der vorliegenden Studie wurde die Bedeutung ausgewählter MR-Parameter (Leukoaraiosis, Mikroblutungen, Ausmaß der DWI-Läsion) als mögliche Prädiktoren für Thrombolyse-assoziierte sICH untersucht.
In die retrospektive, multizentrische Studie wurden prospektiv erhobene Daten von 475 Patienten aus sechs deutschen und zwei internationalen anerkannten Schlaganfallzentren eingeschlossen, die im Zeitfenster von <6 Stunden mit einem akuten ischämischen Schlaganfallereignis im Bereich der vorderen Zirkulation mit einer i.v. (n=367; 77%), i.a. (n=74; 16%) oder i.v./i.a. (n=34; 7%) Thrombolyse behandelt worden.
Alle Patienten wurden mit einem Schlaganfall-MR-Protokoll untersucht, welches neben Diffusions- und FLAIR-Sequenzen auch T2*-gewichtete Sequenzen enthielt.
Für die Analyse wurden die Patienten jeweils in eine Gruppe ohne und eine Gruppe mit schwerer LA (Fazekas 0-1 vs. 2-3) und je eine Gruppe mit kleinem (<1/3 des A. cerebri media-Stromgebietes (MCA)) und großem (>1/3 MCA) DWI-Läsionsausmaß dichotomisiert. T2*-Wichtungen wurden auf das Vorliegen und die Anzahl von zerebralen Mikroblutungen (CMB) untersucht und Patienten in eine Gruppe mit ≥1 CMB und ohne CMB dichotomisiert.
Eine sICH wurde als eine in der Verlaufsbildgebung (cCT oder MRT) dokumentierte (≥10 ml) Blutung definiert, die innerhalb von 36 Stunden nach Thrombolysebeginn mit einer klinischen Verschlechterung des Patienten (≥1 Punkt auf der NIHSS-Skale) einherging.
Insgesamt entwickelten 28 (5,9%) Patienten eine sICH. SICH waren signifikant häufiger in der Gruppe mit LA (Fazekas 2-3) (n=12/114; 10,5%) als in der Gruppe ohne LA (Fazekas 0-1) (n=13/335; 3,5%) zu finden. In einer logistischen Regressionsanalyse (Alter, National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) bei Aufnahme, Art der Thrombolyse) blieb LA ein unabhängiger Risikofaktor (Odds ratio 2,7 (95% KI, 1,29-6,59), p=0,015).
Die Anzahl der sICH konnte auch in der Gruppe mit großen (>1/3 MCA) (n=6/32; 18,8%) signifikant häufiger als in der Gruppe mit kleinen DWI-Läsionen (<1/3 MCA) (n=12/319; 3,8%) erhoben werden, was umgerechnet einem 5,9 fachen Risiko (Odds ratio 5,9 (95% KI, 2,048-17,017, p=0,003) einer sICH für Patienten mit großen DWI-Läsionen im Vergleich zu Patienten mit kleinen DWI-Läsionen entspricht. Das Ausmaß der DWI-Läsion bleibt in einer multivariaten Regressionsanalyse (s.o.) ein unabhängiger Risikofaktor für sICH.
Die Ergebnisse einer großen Subgruppenanalyse der i.v.-behandelten Patienten (n=367/376, 77%) waren hinsichtlich der Bedeutung für LA und Ausmaß der DWI-Läsion vergleichbar mit den Ergebnisse der Gesamtmenge.
Die Anzahl der sICH unterschied sich nicht signifikant zwischen der Gruppe mit ≥1 CMB (n=7/79, 9%) und der Gruppe ohne CMB (n=20/367, 5%, p=0,295).
Zusammenfassend konnte die vorliegende Arbeit die MR-Parameter Leukoaraiose und das Ausmaß der initialen DWI-Läsion als unabhängige Risikofaktoren hinsichtlich der Enwicklung Thrombolyse-assoziierter sICH nachweisen. Hiermit kann einerseits die Sicherheit der Thrombolyse im 3h-Zeitfenster erhöht und der Behandlungzeitraum hoffentlich zukünftig erweitert werden. Der potentielle Behandlungsgewinn einer Thrombolyse sollte bei Einschluss in Betracht kommender Schlaganfallpatienten sorgfältig gegen das mit zunehmender LA und DWI-Läsionlast ansteigende Blutungsrisiko abgewogen werden. Eine unabhängige Assoziation zwischen sICH und CMB konnte nicht gezeigt werden, so dass das Blutungsrisiko bei Patienten mit CMB’s den Behandlungsvorteil wahrscheinlich nicht übersteigt.
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Neuronale Korrelate objektbezogener visuo-haptischer Integration : eine fMRT-Studie
(2010)
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Leonie Wüsthoff
- Die Objekterkennung spielt für die menschliche Wahrnehmung eine zentrale Rolle. Hierzu nutzen wir das visuelle System in ähnlichem Maße wie den Tastsinn zur Exploration unserer Umwelt. In Kombination beider Sinne gelingt es uns unser Umfeld adäquat wahrzunehmen. Um postulierte Interaktionen zwischen visuellem und haptischem System aufzudecken und näher zu untersuchen, bedienten wir uns der Methode der funktionellen Magnetresonanztomographie.
Vorangehende funktionell bildgebende Studien über visuo-haptische zerebrale Informationsverarbeitung beschrieben den lateralen okzipi-talen taktil-visuellen Kortex (LOtv) und den intraparietalen Sulcus (IPS) als Hauptkandidaten für visuo-haptische Integration (Amedi et al., 2005; Sathian, 2005). Die meisten Studien betrachteten jedoch alleinig Schnittmengen aus Ergebnissen nach unimodaler Aktivierung. Um nun strengere statistische Kriterien für das Auffinden visuo-haptischer Integrationsareale zu testen (Beauchamp, 2005; Laurienti et al., 2005), suchten wir nach Regionen, welche durch direkte bimodale Stimulation stärker aktiviert werden, als nach Darbietung unimodaler Reize. Ziel dieser Arbeit war es, in Anlehnung an vorbestehende Literatur unter Zuhilfenahme strengerer statistischer Kriterien und mittels abstrakten Stimulations-Materials nach Integrationseffekten infolge simultaner visuo-haptischer Stimulation im menschlichen Gehirn zu suchen. Neurophysiologische Grundlage dieses Vorhabens ist dabei die Annahme, dass neuronale Gruppen spezifische Funktionen erfüllen und deren Aktivität über das sogenannte „Blood Oxygen Level Dependend-Signal“ (BOLD-Signal) mittels fMRT sichtbar gemacht werden kann.
Sechzehn gesunde Probanden partizipierten an der vorliegenden Studie. Während des Experiments kamen Schwarz-weiß-Fotografien und haptisch zu explorierende Figuren wahlweise von Tieren oder abstrakten Objekten zum Einsatz. Diese wurden dem jeweiligen Probanden teils als Einzelreiz (rein visuell/rein haptisch), teils simultan als visuo-haptische Reize während des fMRT-Messvorgangs dargeboten. Diese visuo-haptische Objektdarbietung führte zu einer signifikanten Aktivierung verschiedener kortikaler Gehirnregionen. Im Rahmen unseres Experiments konnten hauptsächlich drei bilaterale Regionen identifiziert werden, welche einen visuo-haptischen Integrationseffekt für das verwendete Stimulusmaterial zeigten: LOtv, IPS und das anteriore Cerebellum. Interessanterweise zeigte das rechtslaterale Cerebellum den robustesten visuo-haptischen Effekt, der weder vom Stimulusmaterial (Tiere/Fribbles), noch von der Kongruenz der dargebotenen Reize abzuhängen schien.
Aufgrund der Beobachtung, dass selbst isolierte motorische Beanspruchung Aktivationssignale im Gehirn auslösen kann, wurde ein zweites Studienprotokoll zum Ausschluss motorischer Aktivität als alleinige Komponente der Signalantwort entwickelt und eine zusätzliche rein motorische Kontrollbedingung eingeführt. Im Folgenden ließen sich die im Hauptexperiment identifizierten Regionen auch unter dieser zusätzlichen Bedingung abbilden. Mit unserem Studiendesign gelang es, die in der Literatur als multisensorisch vorbeschriebenen Regionen erneut nachzuweisen. Zusätzlich deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass es cerebelläre bimodal integrierende Areale gibt, welche auch in Abwesenheit zusätzlicher Aufgabenstellungen eine wichtige Rolle in visuo-haptischen Verarbeitungsprozessen spielen. Es bleibt jedoch abzuwarten, ob diese Regionen zukünftig endgültig als multisensorisch einzustufen sind.
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EGFL7 regulates adult neural stem cell maintenance and differentiation by inhibition of Notch1
(2010)
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Frank Bicker
- In neurobiology the preexisting dogma on the unchangeability of the adult mammalian brain and its inability to give rise to new neurons has been challenged since the early nineties. Generally, it is now accepted that neurogenesis persists in adults. Progress in developmental and stem cell biology in recent years led to an increasing interest in regeneration-based treatment strategies for damaged tissue of the central nervous system. Thus, the enhancement of the endogenous potential of the brain to repair itself is potentially a feasible therapeutic strategy to treat various types of brain damage. Therefore, it is of great interest to understand the molecular mechanism that regulate adult neurogenesis. One of the prominent pathways suggested to be involved here is the Notch signaling cascade. Previously, it has been shown that various components of Notch signaling are expressed in the stem cell niche of the adult subventricular zone (SVZ) in vivo. Interestingly, a recent study demonstrated that the self-renewal potential of adult neural stem cells (NSCs) isolated from the SVZ depend on Notch signaling in vitro.
Recently, we identified a novel non-canonical Notch ligand termed epidermal growth factor-like domain 7 (EGFL7), which was originally described as a protein secreted by endothelial cells and functionally implicated in cellular responses of the vascular system such as cell migration and blood vessel formation. We were able to show that secreted EGFL7 binds to a region in Notch that is involved in ligand-mediated receptor activation, thus acting as an antagonist of Notch signaling.
The present study identifies neurons of the human and murine brain as a novel source of EGFL7, which suggests functions of EGFL7 in the neural system. Expression analyses by quantitative RT-PCR (qRT-PCR) revealed EGFL7 is down regulated in the adult SVZ, which suggests that endogenous EGFL7 may act as a Notch modulator of NSCs. We assessed the expression of Notch pathway components in adult NSCs isolated from the SVZ of adult mice and demonstrated that inhibition of Notch activity by the γ-secretase inhibitor DAPT reduced the self-renewal potential of NSCs. Accordingly, adenoviral-mediated expression of EGFL7 in vitro decreased Notch-specific signaling and reduced proliferation and self-renewal of NSCs. Conversely, activation of Notch by a constitutive active form of Notch (NICD) rescued the EGFL7-mediated reduction of NSC self-renewal verifying that this effect was directly linked to Notch signaling. Congruent to the reduced proliferation rate measured in vitro, induced expression of EGFL7 in vivo significantly reduced the number of Ki-67 positive cells within the SVZ upon cerebroventricular injection of EGFL7 adenovirus.
Expression analyses in the developing brain showed single EGFL7-positive cells within the marginal zone of the neocortex as measured by in situ hybridization. These cells might be Cajal-Retzius cells, specialized neurons, which specifically express Reelin, which is a protein of the extracellular matrix known to control neuronal migration and differentiation. Interstingly, we could show that Reelin and EGFL7 are expressed in a subtype of neurons of the adult mouse cortex. This implied an interaction of both proteins and was verified by co-immunoprecipitation assays, suggesting an additional role for EGFL7 in neuronal maintenance. QRT-PCR based expression analyses in vitro comparing differentiated and non-differentiated NSCs displayed an increase in EGFL7 expression during the differentiation process, which was paralled by reduced Notch signaling. NSCs differentiated on coverslips coated with EGFL7 differentiated into all three cell types - neurons, oligodendrocytes and astrocytes. EGFL7 favored the formation of neurons as compared to control comparable to the effect of the Notch-inhibitor DAPT. Furthermore, additional oligodendrocytes were formed. These cells displayed a mature morphology with distinct sprouts and branches in contrast to the small and round oligodendrocytes that formed on control coverslips, which resembled us of precursor cells. Neurons and oligodendrocytes were formed at the expense of astrocytes. Congruently to the effect observed in vitro, adenoviral-based expression of EGFL7 in the SVZ yielded a slight induction of neuronal differentiation in vivo. Taken together, these results show for the first time a previously unrecognized role for EGFL7 in the brain by modulation of the Notch pathway in adult NSCs, which changes the proliferation and differentiation potential of adult NSCs in vitro and in vivo.
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Method developments in coupling gel electrophoresis with mass spectrometry
(2011)
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Dimitrios George Papasotiriou
- Proteomic analysis is the large-scale identification and characterization of proteins including post translational modifications. Proteomics encompasses a number of approaches including bottom-up and top-down workflows which are widely used independently and complementary as tools for the successful study of protein species. However, up to the present day these techniques have not been able to overcome every analytical limitation. Mass spectrometry has played a vital role alongside proteomics in providing the required analytical means of detecting protein amounts down to the atomole range. Soft ionization methods such as matrix assisted laser desorption/ionization (MALDI) and electrospray ionization (ESI) have permitted the transfer of peptides and intact proteins into the gas phase without extensive degradation. The introduction of recent developments in MALDI technology such as the highly sensitive 4-chloro-alpha-cyanocinnamic acid matrix (Cl-CCA) as well as the commercial availability of a MALDI-LTQ-Orbitrap which boosts peptide mass accuracy below 3 parts per million (ppm), have offered new prospective in protein analysis. The aim of the current study is to incorporate these new aspects and provide further advancements in gel-based as well as gel-free proteomic workflows.
Peptides of proteolytically digested proteins are routinely analyzed by means of peptide mass fingerprinting (PMF) often combined with MS/MS analyses to complement and substantiate PMF results by peptide sequence information. The most widely used protease for enzymatic digestion is trypsin, since it exhibits a very specific cleavage behavior limited to C-terminal hydrolyses after basic amino acids. However, less specific enzymes such as chymotrypsin, elastase and pepsin have emerged as useful tools in the analysis of particular protein classes e.g. membrane, cereal, and phosphorylated proteins. In this work a comprehensive bottom-up proteomic investigation including in-solution and in-gel protein digestions of analytes covering small to large, acidic to basic, and hydrophobic to hydrophilic proteins in combination with a series of less specific enzymes are presented in order to show the superiority of the novel MALDI matrix Cl-CCA. The Cl-CCA matrix proved to be highly superior compared to standard α-cyano-4-hydroxycinnamic acid (CHCA) since an average detection of more than 2- to 3-fold peptide amount was possible depending on the used protease and, therefore, resulting in strongly increased sequence coverage. Additionally, protein identification of chymotrypsin and elastase in-gel digested protein standards was evaluated. The MALDI-LTQ-Orbitrap providing peptide mass accuracy below and up to 3 ppm in combination with Cl-CCA as matrix and newly optimized digestion conditions led to unambiguous protein identifications of all chymotryptic digests outperforming its tryptic counterparts in the case of hydrophobic bacteriorhodopsin and α-globin from hemoglobin A (α-HgbA). In addition, significantly higher sequence coverage and increased number of detected peptides was acquired. Moreover, a proposed workaround for elastase digestions was capable of providing a solution for successful identification results.
Apart from digestions of singly separated proteins, solution isoelectic focusing (sIEF) was evaluated. OFFGEL fractionation is an efficient means of fractionating peptides and proteins according to their isoelectric point (pI) values through immobilized pH gel (IPG) strips after which samples are recovered in solution. Consequently, an issue of peptide recovery arises as a category of peptides relatively insoluble to the recovery solution should be present. A method was developed including the scraping of gel matrix from the IPG strips and peptide extraction using acetonitrile as organic solvent in combination with analytical techniques such as nLC-MALDI-MS/MS for peptide identification. The nature of the peptide species remaining in-gel was analysed and attributed to peptide solubility. A general trend in which a high percentage of neutral and hydrophobic peptides remaining entrapped in the IPG gel strip was observed.
The present work also examines a new top-down proteomic workflow involving protein elution from cleavable gels containing the labile crosslinker ethylene-glycol-diacrylate (EDA). Protein amounts of as low as 100 ng loaded onto EDA gels were detected using MALDI-TOF MS in the linear acquisition mode. Proteins from 8.5 up to 78 kDa were successfully measured including a hydrophobic 15 kDa core protein attaining a GRAVY score of +0.079. Additionally, the method was compatible with one dimensional protein separation as well as for 2-D IEF/SDS-PAGE. Lastly, two methods for protein identification were tested and found to be compatible to the proposed technique.
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Interplay between N-WASP and CK2 optimizes clathrin-mediated endocytosis of EGFR
(2011)
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Magda Galovic
- Clathrin-mediated endocytosis (CME) involves spatially and temporally restricted molecular dynamics.
Although protein kinases and the actin cytoskeleton contribute to the process, whether and how
functions of kinases and actin are integrated remains unknown. Here, we demonstrate that neural
Wiskott-Aldrich syndrome protein (N-WASP) and protein kinase CK2 form a complex and localize on
clathrin-coated vesicles (CCVs). N-WASP binds to and is phosphorylated by CK2, thereby reducing the
kinase activity of CK2. By contrast, N-WASP-promoted actin polymerization is decreased upon both
phosphorylation and binding of CK2. Knockdown of N-WASP and CK2, alone or in combination, results
in impaired endocytosis of epidermal growth factor (EGF) and increased cell-surface levels of EGF
receptor (EGFR). In order to rescue the phenotype of N-WASP-CK2 knockdown cells, both N-WASP and
CK2 activities and abilities to assemble in a complex are required. In summary, this study shows that the
N-WASP-CK2 complex integrates in a single circuit different activities contributing to CME of EGFR and
that the interplay between the two proteins optimizes this process.
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Avian range dynamics: traits, biotic interactions and niches in changing environments
(2012)
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Irina Laube
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Bewertung des Kiefergelenks mittels klinischer Funktionsanalyse und magnetresonanztomographischer Diagnostik bei Patienten mit rheumatoider Arthritis
(2011)
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Silke Witulski
- ´In die vorliegende klinische Studie wurden 30 Patienten mit einer
nachgewiesenen Erkrankung an rheumatoider Arthritis (RA) und 30 Probanden
ohne Erkrankung an RA einbezogen. Eine Differenzierung innerhalb der
Patientengruppe erfolgte in Bezug auf die Dauer der Erkrankung. Je 15
Patienten, die kürzer bzw. länger als acht Jahre an RA erkrankt waren, wurden
untersucht. Eine Selektion bzgl. des Bestehens einer kraniomandibulären
Dysfunktion (CMD) wurde nicht getroffen. Ziel der Studie war es, die Probanden
und RA-Patienten auf das Vorhandensein von CMD und insbesondere bzgl.
morphologischer Veränderungen der Kiefergelenke zu untersuchen und
vergleichend zu bewerten.
Die Untersuchung der Studienteilnehmer erfolgte anhand des klinischen
Funktionsstatus der Deutschen Gesellschaft für Zahn-, Mund- und
Kieferheilkunde sowie der manuellen Funktionsanalyse nach BUMANN und
GROOT LANDEWEER. Die Ergebnisse der klinischen Funktionsanalyse
wurden mittels des anamnestischen und klinischen Dysfunktionsindexes nach
HELKIMO zusammengefasst und graduiert. Zudem fand eine
magnetresonanztomographische Bewertung (MRT) der Kiefergelenke (n=120)
ohne Kontrastmittelanwendung statt. Zur Erstellung der Aufnahmen kamen
Spinecho-Sequenzen unter Verwendung der T1-, Protonendichte- bzw. T2-
Wichtung mit Fettunterdrückung zum Einsatz. Die Beurteilung erfolgte anhand
eines standardisierten Untersuchungsbogens zur Auswertung von MRTAufnahmen.
Die Kiefergelenke wurden jeweils seitenbezogen bewertet
(rechtsseitig (R)/linksseitig (L)). Die Ergebnisse der Funktionsanalyse ergaben
statistisch signifikante Unterschiede im Vergleich beider Gruppen in Bezug auf
das Vorhandensein von Reibegeräuschen des Kiefergelenks (Probanden 0%,
Patienten 30% (R)/ 33% (L)), bzgl. uni- oder bilateraler Empfindlichkeiten bei
Palpation der Kaumuskulatur (Probanden 37%, Patienten 93%) sowie des
geringeren Ausmaßes der aktiven Mundöffnung bei RA-Patienten. Sowohl der
klinische als auch der anamnestische Dysfunktionsindex nach HELKIMO
belegten die signifikanten Unterschiede im Vergleich beider Gruppen zugunsten
größerer Werte bei den RA-Patienten. Die Auswertung der MRT-Aufnahmen
wies hinsichtlich der Makromorphologie des Kondylus einen signifikanten Unterschied in Bezug auf den Parameter „Deformation“ (Probanden 0%,
Patienten 40% (R)/43% (L)) auf. Mikromorphologische Veränderungen der
Kompakta des Kondylus (Osteophytenbildungen (Probanden 16% (R)/10% (L),
Patienten 67% (R)/80% (L)) und Erosionen (Probanden 6% (R)/0% (L),
Patienten 47% (R)/40% (L)) sowie der kondylären Spongiosa (Probanden 0%,
Patienten 53% (R)/50% (L)) existierten signifikant häufiger innerhalb der RAGruppe.
Die Kondylus-Diskus-Relation (mundgeschlossen/parasagittal)
differierte ausgehend von einer regelrechten Position (Probanden 67% (R)/83%
(L), Patienten 33% (R)/27% (L)) häufiger zu einer partiellen anterioren
Diskusverlagerung (DV) mit Reposition (Probanden 30% (R)/10% (L), Patienten
33% (R)/37% (L)) sowie zu einer totalen anterioren DV ohne Reposition
(Probanden 0% (R)/3% (L), Patienten 17% (R)/20% (L)) innerhalb der RAGruppe.
Signalreiche Anteile in der bilaminären Zone bzw. im Gelenkspalt, die
auf intraartikuläre Flüssigkeitsansammlungen hinweisen, traten signifikant
häufiger innerhalb der RA-Gruppe auf (Probanden 3% (R)/7% (L), Patienten
80% (R)/90% (L)). Ein Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein von
Reibegeräuschen und spezifischen osteoarthrotischen Veränderungen im MRTBefund
sowie ein Zusammenhang zwischen einer klinisch eingeschränkten
Mundöffnung und einer im MRT-Befund nachweisbaren totalen anterioren DV
ohne Reposition konnten jeweils statistisch nachgewiesen werden. Ein
Zusammenhang zwischen einer klinischen Palpationsempfindlichkeit
(intraaurikulär), einer Schmerzhaftigkeit bei passiver Kompression bzw. bei
ventrokaudaler Translation mit dem Vorliegen von intraartikulären
Flüssigkeitsansammlungen im MRT-Befund ließ sich jeweils statistisch nicht
bestätigen. Des Weiteren wurde aufgezeigt, dass die Dauer der Erkrankung an
RA nicht mit den Dysfunktionsindizes nach HELKIMO und ebenso nicht mit
ausgewählten MRT-Befunden (z.B. Deformation des Kondylus,
Osteophytenbildungen/Erosionen der Kompakta des Kondylus, degenerative
Veränderungen der Spongiosa des Kondylus, Deformation des Diskus und
Vorliegen einer totalen anterioren DV ohne Reposition) korreliert.
Die Ergebnisse dieser Studie weisen darauf hin, dass ein an RA erkrankter
Patient mit einer beträchtlichen Wahrscheinlichkeit Dysfunktionen sowie
morphologische Veränderungen im Bereich der Kiefergelenke entwickeln kann,
die eine frühzeitige Untersuchung dieses Gelenkes als sinnvoll erachten lassen.
