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Im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen der Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie und der Goethe-Universität Frankfurt fand in Kooperation mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) eine umfassende Studie zum konvektiven Unwetterpotential über Thüringen statt. Unwetterereignisse, die durch konvektive Prozesse in der Atmosphäre verursacht werden, besitzen ein nicht unerhebliches Schadenspotential, obwohl sie oftmals eine räumlich eng begrenzte Ausdehnung aufweisen. Aufgrund ihrer Charakteristik ist sowohl die Vorhersage solcher Ereignisse, als auch eine vollständige, systematische Erfassung für eine detaillierte Auswertung längerer Zeitreihen noch immer eine Herausforderung. Zusätzliches Interesse besteht in der Abschätzung der durch den Klimawandel abhängigen Entwicklung des zukünftigen Gefährdungspotentials konvektiver Unwetter. Für eine gezielte Untersuchung des Themenkomplexes ist eine Vielzahl unterschiedlicher Daten und Methoden verwendet worden. Mit Hilfe von Fernerkundungsdatensätzen wird ein räumlich differenziertes Gefährdungspotential über Thüringen nachgewiesen. Bedingt durch das Relief ist das Auftreten von Konvektion am häufigsten und intensivsten über dem südlichen Thüringer Wald und dessen Ostrand zu beobachten, während Nordthüringen eine deutlich geringere Aktivität solcher Unwetterereignisse aufweist. Eine Abschätzung mittels globaler Klimamodelle und daraus abgeleiteten Wetterlagen zeigt unter Berücksichtigung des RCP8.5 Klimaszenarios für die nahe Zukunft (2016-2045) eine Zunahme des Gefährdungspotentials durch konvektive Unwetter. Aufgrund des Anstiegs feuchter Wetterlagen (49 % auf 82 %) erhöht sich die Zunahme der Gefährdung für den Zeitraum 2071-2100 noch deutlicher. Im Vergleich zu diesem statistischen Ansatz nimmt die projizierte Gefährdung durch extreme Ereignisse erheblich zu (Faktor 6), wenn die Ergebnisse expliziter Simulationen konvektiver Ereignisse mit einem regionalen Klimamodell (mit horizontaler Gitterdistanz von 1 km) und eine Zunahme der Tage mit konvektiven Extremereignissen berücksichtigt werden. Ein Anstieg der Gefährdung durch konvektive Unwetter in der Zukunft ist wahrscheinlich. Eine Quantifizierung bleibt jedoch unsicher.
Transforming the current rather centralized electricity generating system into a climate neutral system based on renewable energy is an important approach to reduce greenhouse gas emissions and thus mitigate climate change. Stakeholders have each of them their own perception of the best strategies to achieve such a transformation. All perspectives are equally legitimate and needed for developing a specific transformation strategy suited for the region in focus....
National Model United Nations New York 2015 : Delegation der Goethe-Universität Frankfurt am Main
(2015)
Seit ihrer Gründung im Jahr 1945 sind die Vereinten Nationen zur bedeutendsten und einflussreichsten internationalen Organisation geworden. Als völkerrechtlicher Zusammenschluss verschiedenster Staaten haben die Vereinten Nationen eine generelle Zuständigkeit in Fragen von Frieden, Sicherheit und internationalem Zusammenleben. Unter den sechs Hauptorganen der Vereinten Nationen sind besonders der Sicherheitsrat und die Generalversammlung hervorzuheben. Letztere ist mit Vertretern aus allen 193 Mitgliedsstaaten die weltweit größte, regelmäßige Zusammenkunft von offiziellen Staatsvertretern. ...
National Model United Nations New York 2014 : Delegation der Goethe-Universität Frankfurt am Main
(2014)
Seit ihrer Gründung im Jahr 1945 sind die Vereinten Nationen auf internationaler Ebene zu einer Schlüsselorganisation geworden, der hohe Problemlösungskompetenzen zugeschrieben werden. Mittlerweile arbeiten 193 Mitgliedsstaaten gemeinsam an dem ehrgeizigen Ziel, den Weltfrieden und die internationale Sicherheit zu wahren. Der in der Charta der Vereinten Nationen verankerte Grundsatz des Verzichts auf Gewaltanwendung und der friedlichen Beilegung aller Streitigkeiten, macht sie zu einer weltweit einzigartigen Organisation. ...
Despite various policy and management responses, biodiversity continues to decline worldwide. We must redouble our efforts to halt biodiversity loss. The current lack of policy action can be partly linked to an insufficient knowledge base regarding the conservation and sustainable use of biodiversity. Biodiversity research needs to incorporate both social and ecological factors to gain a deeper understanding of the interrelations between society and nature that affect biodiversity. A transdisciplinary research approach is crucial to fulfilling these requirements. It aims to produce new insights by integrating scientific and nonscientific knowledge. Several measures need to be taken to strengthen transdisciplinary social-ecological biodiversity research: Within the science community: firstly, scientists themselves must promote transdisciplinarity; secondly, the reward system for scientists must be brought into line with transdisciplinary research processes; and thirdly, academic training needs to advocate transdisciplinarity. As for research policies, research funding priorities need to be linked to large scale biodiversity policy frameworks, and funding for transdisciplinary social-ecological research on biodiversity must be increased significantly.
CGC aktuell 01/2017
(2017)
Multicellular organisms require that cells adhere to each other. This cell-cell adhesion is indispensable for the formation and the integrity of epithelial structures, tissues and organs. Mammals have developed four different cell-cell adhesion structures, the adhering junctions, which ensure the tight contact between cells but are also important platforms for communication and exchange in tissues. Two of these adhering junctions are cadherin based, the belt-like adherens junctions and the spot-like desmosomes. Both structures have in common that they are composed of single membrane spanning proteins, the cadherins, which accomplish adhesion in a calcium-dependent manner. The intracellular parts of classical as well as desmosomal cadherins bind to different adaptor proteins of the armadillo-protein family and others which build a protein plaque underneath the membrane and link the cadherins to the actin or intermediate filament cytoskeleton.
Desmosomes are of special importance for tissues that have to withstand mechanical stress. Although they are essential to stabilize tissues they have to be highly flexible and dynamic structures, as processes like wound healing or tissue remodeling require that adhesive interactions can be modulated. The molecular dynamics within desmosomes are not jet understood in detail, but it is assumed that two different membrane associated pools of desmosomal cadherins exist in cells. Cadherins that are incorporated in mature desmosomes are part of the junctional pool, whereas cadherins that are not associated with firm desmosomes and the intermediate filament cytoskeleton belong to the non-junctional pool. Lateral movements between the two pools results in a dynamic equilibrium and allows for example the exchange of old cadherins. Little is known about the breakdown of desmosomal cadherins. Several studies found that desmosome assembly or endocytosis are cholesterol dependent processes and claimed that membrane microdomains play a role in the regulation of desmosome dynamics. Moreover, membrane rafts may be involved in the pathomechanism of the desmosome associated disease pemphigus, were autoantibodies bind to the cadherin desmoglein-3 and trigger its internalization which results in a loss of adhesion in skin cells.
Membrane rafts are cholesterol dependent nanoscale structures of cellular membranes that are able to regulate the distribution of proteins within the plasma membrane and thus form platforms for cell signaling and membrane trafficking. Flotillins are proteins that are associated with membrane rafts and are reported to be involved in processes like endocytosis, endosomal sorting and a multitude of different signaling events. We could recently show that the membrane raft associated proteins flotillin-1 and flotillin-2 bind directly to the armadillo protein y-catenin which can be part of both, the adherens junction and the desmosome. The aim of this study was to eluciadate a possible role of flotillins in the regulation of desmosomes.
HaCaT keratinocytes were chosen as the main cell system for this study and at first the association of desmosomal components with flotillins was analyzed in detail. It was found that flotillins are clearly associated with desmosomal proteins. They colocalize with desmoglein-3 at cell borders and precipitate the other desmogleins. Further binding assays revealed that both flotillins bind to all desmogleins and the long isoforms of the second class of desmosomal cadherins, the desmocollins. The interaction is a direct one and was mapped to the ICS sequence within the cadherins. This close association rendered the question whether flotillins are functionally implicated in desmosome regulation. To address this issue, stable flotillin knockdown HaCaT cells were analyzed in detail. The molecular morphology of desmoglein-3, desmoglein-1 and two plaque proteins was clearly altered in the absence of flotillins. The membrane staining of all tested desmosomal proteins was derailed and disordered. Furthermoore, the loss of flotillins had an impact on the adhesive capacity of HaCaT keratinocytes. The cell-cell adhesion was weakened in the absence of flotillins, which was monitored by an increased fragmentation of knockdown cells in a cell dissociation assay.
In order to find out the mechanism by which flotillins influence the membrane morphology and the adhesiveness in keratinocytes, the association of desmosomal proteins with membrane microdomains was examined, at first. A predominant part of desmoglein-3 is associated with membrane rafts in HaCaT keratinocytes, whereas only a minor part of desmoglein-1 is found there. However, the raft-association of none of the examined proteins was altered in the absence of flotillins. Furthermore, flotillin depletion did not change the distribution of desmogleins with the two different cadherin pools. Less desmoglein-3 is found in the junctional pool of the flotillin depleted cells compared to the control cells, but this is due to an overall diminished desmoglein-3 protein level in these cells.
Flotillins are involved in endocytic processes but their exact role there is under debate. The endocytic uptake of desmosomal cadherins requires intact membrane rafts, but the precise mechanism is still unknown. A possible involvement of flotillins on the endocytosis of desmoglein-3 was addressed next. It is known that the internalization of desmoglein-2 is dependent on the GTPase dynamin, arguing for an involvement of dynamin in the endocytosis of desmoglein-3 as well. When dynamin and thus desmoglein-3 endocytosis was inhibited using chemical compounds, the mislocalization of desmoglein-3 that was observed in flotillin knockdown cells was restored. This suggest that inhibition of desmoglein-3 endocytosis enhances the amount and/or availability of desmoglein-3 at the plasma membrane, which then normalizes the morphological alterations caused by a knockdown of flotillins. Furthermore the morphological alterations in the flotillin knockdown HaCaT cells were found to be similar to the localization of desmoglein-3 that was observed upon treatment of keratinocytes with PV IgG These structures have been described before as linear arrays and are assumed to be sites of endocytic uptake. This strengthens the idea that enhanced desmoglein-3 internalization takes place in the absence of flotillins, which then results in a weakened adhesion.
Altogether this study revealed flotillins as novel players in desmosome mediated cell-cell adhesion processes. By binding to desmosomal cadherins and desmosomal plaque proteins, flotillins stabilize desmosomes at the plasma membrane and are required for a proper cell-cell adhesion.
Psoriasis is a frequent and often severe inflammatory skin disease, characterized by altered epidermal homeostasis. Since we found previously that Akt/mTOR signaling is hyperactivated in psoriatic skin, we aimed at elucidating the role of aberrant mTORC1 signaling in this disease. We found that under healthy conditions mTOR signaling was shut off when keratinocytes switch from proliferation to terminal differentiation. Inflammatory cytokines (IL-1β, IL-17A, TNF-α) induced aberrant mTOR activity which led to enhanced proliferation and reduced expression of differentiation markers. Conversely, regular differentiation could be restored if mTORC1 signaling was blocked. In mice, activation of mTOR through the agonist MHY1485 also led to aberrant epidermal organization and involucrin distribution. In summary, these results not only identify mTORC1 as an important signal integrator pivotal for the cells fate to either proliferate or differentiate, but emphasize the role of inflammation-dependent mTOR activation as a psoriatic pathomechanism.
Two theories address the origin of repeating patterns, such as hair follicles, limb digits, and intestinal villi, during development. The Turing reaction–diffusion system posits that interacting diffusible signals produced by static cells first define a prepattern that then induces cell rearrangements to produce an anatomical structure. The second theory, that of mesenchymal self-organisation, proposes that mobile cells can form periodic patterns of cell aggregates directly, without reference to any prepattern. Early hair follicle development is characterised by the rapid appearance of periodic arrangements of altered gene expression in the epidermis and prominent clustering of the adjacent dermal mesenchymal cells. We assess the contributions and interplay between reaction–diffusion and mesenchymal self-organisation processes in hair follicle patterning, identifying a network of fibroblast growth factor (FGF), wingless-related integration site (WNT), and bone morphogenetic protein (BMP) signalling interactions capable of spontaneously producing a periodic pattern. Using time-lapse imaging, we find that mesenchymal cell condensation at hair follicles is locally directed by an epidermal prepattern. However, imposing this prepattern’s condition of high FGF and low BMP activity across the entire skin reveals a latent dermal capacity to undergo spatially patterned self-organisation in the absence of epithelial direction. This mesenchymal self-organisation relies on restricted transforming growth factor (TGF) β signalling, which serves to drive chemotactic mesenchymal patterning when reaction–diffusion patterning is suppressed, but, in normal conditions, facilitates cell movement to locally prepatterned sources of FGF. This work illustrates a hierarchy of periodic patterning modes operating in organogenesis.
Pertusarialean lichens include more than 300 species belonging to several independent phylogenetic lineages. Only some of these phylogenetic clades have been comprehensively sampled for molecular data, and formally described as genera. Here we present a taxonomic treatment of a group of pertusarialean lichens formerly known as "Pertusaria amara-group", "Monomurata-group", or "Variolaria-group", which includes widespread and well-known taxa such as P. amara, P. albescens, or P. ophthalmiza. We generated a 6-locus data set with 79 OTUs representing 75 species. The distinction of the Variolaria clade is supported and consequently, the resurrection of the genus Lepra is followed. Thirty-five new combinations into Lepra are proposed and the new species Lepra austropacifica is described from mangroves in the South Pacific. Lepra is circumscribed to include species with disciform ascomata, a weakly to non-amyloid hymenial gel, strongly amyloid asci without clear apical amyloid structures, containing 1 or 2, single-layered, thin-walled ascospores. Chlorinated xanthones are not present, but thamnolic and picrolichenic acids occur frequently, as well as orcinol depsides. Seventy-one species are accepted in the genus. Although the distinction of the genus from Pertusaria is strongly supported, the relationships of Lepra remain unresolved and the genus is tentatively placed in Pertusariales incertae sedis.
Tagungsbericht: Unter dem Titel 'National - postnational - transnational? Neuere Perspektiven auf die deutschsprachige Gegenwartsliteratur aus Mittel- und Osteuropa' fand vom 10. bis 13. Mai 2012 in Ústí nad Labem eine internationale Tagung statt, die von Renata Cornejo vom Lehrstuhl für Germanistik an der dortigen Jan Evangelista Purkynĕ-Universität in Zusammenarbeit mit Sławomir Piontek von der Adam Mickiewicz-Universität in Poznań (Polen) und Sandra Vlasta von der Universität Wien (Österreich) veranstaltet wurde. In zahlreichen Vorträgen wurde das Werk von AutorInnen, die aus unterschiedlichen Gründen zu verschiedenen Zeitpunkten in ihrem Leben in den deutschsprachigen Raum eingewandert sind und die Deutsch, obwohl nicht ihre Erstsprache, als ihre Literatursprache gewählt haben, untersucht. Der Schwerpunkt lag dabei auf AutorInnen aus Mittel- und Osteuropa, die zur Entwicklung der deutschsprachigen Gegenwartsliteratur der letzten Jahrzehnte mit wichtigen Impulsen beigetragen haben.
We have reported previously that Short Interspersed Degenerate Retroposons of the SIDER2 subfamily, largely located within 3'UTRs of Leishmania transcripts, promote rapid turnover of mRNAs through endonucleolytic cleavage within the highly conserved second tandem 79-nt hallmark sequence (79-nt SII). Here, we used site-directed mutagenesis and in silico RNA structural studies to delineate the cis-acting requirements within 79-nt SII for cleavage and mRNA degradation. The putative cleavage site(s) and other nucleotides predicted to alter the RNA secondary structure of 79-nt SII were either deleted or mutated and their effect on mRNA turnover was monitored using a gene reporter system. We found that short deletions of 8-nt spanning the two predicted cleavage sites block degradation of SIDER2-containing transcripts, leading to mRNA accumulation. Furthermore, single or double substitutions of the dinucleotides targeted for cleavage as well as mutations altering the predicted RNA secondary structure encompassing both cleavage sites also prevent mRNA degradation, confirming that these dinucleotides are the bona fide cleavage sites. In line with these results, we show that stage-regulated SIDER2 inactivation correlates with the absence of endonucleolytic cleavage. Overall, these data demonstrate that both cleavage sites within the conserved 79-nt SII as well as RNA folding in this region are essential for SIDER2-mediated mRNA decay, and further support that SIDER2-harboring transcripts are targeted for degradation by endonucleolytic cleavage.
Zwischen "öffentlicher" und "kommerzieller" Kultur besteht ein Spannungsverhältnis. Durchzieht diese Feststellung fast alle Arbeiten, die sich mit öffentlicher Kulturpolitik befassen, so gilt sie für Frankfurt doch in ganz besonderem Maße: Die Stadt verkörpert zugleich eine richtungsweisende Kulturpolitik, von der Impulse für die gesamte Bundesrepublik ausgingen wie auch eine von den wirtschaftlichen Interessen des Finanzsektors dominierte Kommunalpolitik. In "Kultur für alle", einem Buch, dessen Autor Hilmar Hoffman nicht nur viele Jahre lang Kulturdezernent der Stadt war, sondern das sich auch maßgeblich aus den Erfahrungen dieser Zeit speist, ist beispielsweise von einer "im Kern antagonistischen Beziehung" die Rede. Kultur und Arbeit stünden in einem "krassen Mißverhältnis" und als "noch weitgehend vorbelastet muß auch das gestörte Verhältnis der öffentlichen Kulturarbeit zur Kulturindustrie gelten, obschon die Überschneidungsflächen erheblich an Terrain gewonnen haben, zum Beispiel im Bereich von Film und Kino oder in den Großveranstaltungen mit populärer Musik nach dem Motto 'Umsonst und open air'" (Hoffmann 1981: 22). ...
Dendrites form predominantly binary trees that are exquisitely embedded in the networks of the brain. While neuronal computation is known to depend on the morphology of dendrites, their underlying topological blueprint remains unknown. Here, we used a centripetal branch ordering scheme originally developed to describe river networks—the Horton-Strahler order (SO)–to examine hierarchical relationships of branching statistics in reconstructed and model dendritic trees. We report on a number of universal topological relationships with SO that are true for all binary trees and distinguish those from SO-sorted metric measures that appear to be cell type-specific. The latter are therefore potential new candidates for categorising dendritic tree structures. Interestingly, we find a faithful correlation of branch diameters with centripetal branch orders, indicating a possible functional importance of SO for dendritic morphology and growth. Also, simulated local voltage responses to synaptic inputs are strongly correlated with SO. In summary, our study identifies important SO-dependent measures in dendritic morphology that are relevant for neural function while at the same time it describes other relationships that are universal for all dendrites.
In light of the global sea-level rise and climate change of the 21th century, it is important to look back into the recent past in order to understand what the future might hold. A multi-proxy data set was compiled to evaluate the influence of geomorphological and environmental factors, such as antecedent topography, subsidence, sea level and climate, on reef, sand apron and lagoon development in modern carbonate platforms through the Holocene. Therefore, a combination of remote sensing and morphological data from 122 modern carbonate platforms and atolls in the Atlantic, Indian and Pacific Oceans were conducted, along with a case study from the oceanic (Darwinian) barrier-reef system of Bora Bora, French Polynesia, South Pacific.
The influence of antecedent topography and platform size as factors controlling Holocene sand apron development and extension in modern atolls and carbonate platforms is hypothesized. Antecedent topography describes the elevation and relief of the underlying Pleistocene topography (karst) and determines the distance from the sea floor to the rising postglacial sea level. Maximum lagoon depth and marginal reef thickness, when available in literature, were used as proxies for antecedent topography. Sand apron proportions of 122 atolls and carbonate platforms from the Atlantic, Indian and Pacific Oceans were quantified and correlated to maximum lagoon depth, total platform area and marginal reef thickness. This study shows that sand apron proportions increase with decreasing lagoon depths. Sand apron proportions also increase with decreasing platform area. The interaction of antecedent topography and Holocene sea-level rise is responsible for variations in accommodation space and at least determines the extension of the lateral expansion of sand aprons. In general, sand apron formation started when marginal reefs approached relative sea level. Spatial and regional variations in sea-level history let sand apron formation start earlier in the Indo-Pacific region (transgressive-regressive) than in the Western Atlantic Ocean (transgressive).
The influence of sea level, antecedent topography and subsidence of a volcanic island on late Quaternary reef development was evaluated based on six rotary core transects on the barrier and fringing reefs of Bora Bora. This study was designed to revalue the Darwinian model, the subsidence theory of reef development, which genetically connects fringing reef, barrier reef and atoll development by continuous subsidence of the volcanic basement. Postglacial sea-level rise, and to a minor degree subsidence, were identified as major factors controlling Holocene reef development in that they have created accommodation space and controlled reef architecture. Antecedent topography was also an important factor because the Holocene barrier reef is located on a Pleistocene barrier reef forming a topographic high. Pleistocene soil and basalt formed the pedestal of the fringing reef. Uranium-Thorium dating shows that barrier and fringing reefs developed contemporaneously during the Holocene.
In the barrier–reef lagoon of Bora Bora, the influence of environmental factors, such as sea level and climate, tsunamis and tropical cyclones controlling Holocene sediment dynamics was evaluated based on sedimentological, paleontological, geochronological and geochemical data. The lagoonal succession comprises mixed carbonate-siliciclastic sediments overlying peat and Pleistocene soil. The multi-proxy data set shows variations in grain-size, total organic carbon (proxy for primary productivity), Ca and Cl element intensities (proxies for carbonate availability and lagoonal salinity) during the mid-late Holocene. These patterns could result from event sedimentation during storms and correlate to event deposits found in nearby Tahaa, probably induced by elevated cyclone activity. Accordingly, elevated erosion and runoff from the volcanic island and lower lagoonal salinity would be a result of rainfall during repeated cyclone landfall. However, Ti/Ca and Fe/Ca ratios as proxies for terrigenous sediment delivery peaked out in the early Holocene and declined since the mid-Holocene. Benthic foraminifera assemblages do not indicate reef-to-lagoon transport. Alternatively, higher and sustained hydrodynamic energy is probably induced by stronger trade winds and a higher-than-present sea level during the mid-late Holocene. The increase in mid-late Holocene sediment dynamics within the back-reef lagoon is supposed to display sediment-load shedding of sand aprons due to the oversteepening of slopes at sand apron/lagoon edges during their progradation rather than an increase in tropical storm activity during that time.
The influence of sea-level and climate changes on sediment import, composition and distribution in the Bora Bora lagoon during the Holocene is validated. Lagoonal facies succession comprises siderite-rich marly wackestones, foraminifera-siderite wackestones, mollusk-foraminifera marly packstones and mollusk-rich wackestones during the early-mid Holocene, and mudstones since the mid-late Holocene. During the early Holocene, enhanced weathering and iron input from the volcanic island due to wetter climate conditions led to the formation of siderite within the lagoonal sediments. The geochemical composition of these siderites shows that precipitation was driven by microbial activity and iron reduction in the presence of dissolved bicarbonate. Chemical substitutions at grain margins illustrate changes in the oxidation state and probably reflect changes in pore water chemistry due to sea-level rise and climate change (rainfall). In the late Holocene, sediment transport into the lagoon is hampered by motus on the windward side of the lagoon, which led to early submarine lithification within the lagoon.
Gepulste dipolare EPR-Spektroskopie ist eine wertvolle Methode, um Abstände von 1.5 bis 10 nm zwischen zwei Spinmarkern zu messen. Diese Information kann für Strukturbestimmungen hilfreich sein, wo traditionelle Methoden wie Kristallstrukturanalyse und NMR nicht angewendet werden können. Zusätzlich ist es möglich, Änderungen in Konformation und Flexibilität zu verfolgen. Für diese Studien haben sich stabile Nitroxidradikale als Spinmarker etabliert. Diese werden spezifisch durch die site-directed spin labelling Methode (SDSL) kovalent an das zu untersuchende Biomolekül gebunden. In den letzten Jahren wurden weitere Spinmarker für Abstandsbestimmungen mittels EPR-Spektroskopie entwickelt. Besonders interessant sind Triarylmethylradikale (im Folgenden abgekürzt als Trityl) und paramagnetische Metallzentren.
Im Vergleich zu Nitroxidradikalen hat das Tritylradikal einige Vorteile: Eine höhere Stabilität in einer reduzierenden Umgebung wie im Inneren von Zellen, längere Elektronenspin-Relaxationszeiten bei Raumtemperatur und ein schmaleres EPR-Spektrum. Deswegen ist dieses organische Radikal ein alternativer Spinmarker, der besonders gut für die Forschung von Biomolekülen in einer nativen Umgebung unter physiologischen Bedingungen geeignet ist. Auch paramagnetische Metallzentren sind weniger reduktionsempfindlich als Nitroxidradikale. Zusätzlich sind diese Spinmarker interessant in biologischen Fragestellungen. Zum Beispiel besitzen zahlreiche Enzyme paramagnetische Manganzentren als Cofaktoren. Zudem kann Magnesium, ein wesentlicher Cofaktor in Enzymen, Nukleinsäuren und Nukleotid-Bindungsdomänen der G- und Membranproteine, oft durch das paramagnetische Mangan ersetzt werden. Um Abstandsmessungen an Biomolekülen, die nur ein Metallzentrum besitzen, durchzuführen, können zusätzliche Spinmarker in Form eines Nitroxid-, Tritylradikals oder eines anderen paramagnetischen Metallkomplexes mithilfe der SDSL-Methode kovalent gebunden werden.
Nitroxidradikale, Tritylradikale und Metallzentren haben deutlich unterschiedliche EPR-spektroskopische Eigenschaften, welche oft als orthogonale Spinmarker bezeichnet werden. Solche Spinmarker sind nützlich für die Untersuchung von verschiedenen Untereinheiten bei makromolekularen Komplexen. Somit können die intramolekularen Abstände innerhalb einer Untereinheit sowie intermolekularen Abstände zwischen den unterschiedlichen Untereinheiten mit nur einer einzigen Probe bestimmt werden. Zusätzlich können die orthogonalen Marker sehr effektiv genutzt werden, um Metallzentren in Biomolekülen mithilfe der Trilateration-Strategie genau zu lokalisieren.
Die hier vorliegende Doktorarbeit beschäftigt sich mit der Nutzung dieser neuen Spinmarker für Abstandsmessungen. Solche Spinmarker sind noch kaum erforscht, obwohl sie für biologische Anwendungen eine große Rolle spielen könnten.
Das erste Ziel dieser Doktorarbeit war eine Studie über Tritylradikale mithilfe der dipolaren EPR-Spektroskopie. Zu diesem Zweck wurden sowohl double quantum coherence (DQC) und single frequency technique for refocussing dipolar couplings (SIFTER) Experimente als auch Hochfrequenz pulsed electron electron double resonance (PELDOR) Experimente mit einem Trityl-Modellsystem durchgeführt. Dabei wurden die Besonderheiten der unterschiedlichen dipolaren Spektroskopiemethoden mit diesem Spinmarker untersucht, um die Empfindlichkeit und Robustheit für die Abstandsmessungen zu optimieren.
Das zweite Ziel war eine Studie über den Einfluss der Hochspin-Multiplizität des Mangans auf die Abstandsbestimmungen. Für diesen Zweck wurde zuerst ein Modellsystem mit einem orthogonalen Mn2+ Ion und Nitroxidradikal mithilfe der PELDOR-Spektroskopie untersucht. Anschließend wurde ein weiteres Modellsystem mit zwei Mn2+-Ionen untersucht, um PELDOR und relaxation-induced dipolar modulation enhancement (RIDME) Experimente bezüglich ihrer Empfindlichkeit und Robustheit sowie Genauigkeit der Datenanalyse zu optimieren.
Das Trityl-Modellsystem wurde in der Arbeitsgruppe von Prof. Sigurdsson synthetisiert. Die EPR Messungen wurden bei zwei verschiedenen Mikrowellenfrequenzen (34 und 180 GHz) durchgeführt. Es wurde gezeigt, dass die Auswahl der optimalen Methode von den EPR-spektroskopischen Eigenschaften des Systems bei den jeweiligen Mikrowellenfrequenzen abhängig ist. Das EPR-Spektrum des Trityls ist bei 34 GHz so schmal, dass das ganze Spektrum von einem üblichen Mikrowellenpuls angeregt werden kann. In diesem Fall sind die DQC und SIFTER Experimente am besten geeignet. Der mit diesen Methoden bestimmte Abstand von 4.9 nm ist in guter Übereinstimmung mit Werten aus der Literatur. Es wurde festgestellt, dass die SIFTER Messung eine höhere Empfindlichkeit als DQC besitzt, da das Signal-zu-Rausch Verhältnis um den Faktor vier größer ist. Außerdem ist die SIFTER-Methode experimentell weniger anspruchsvoll, da ein deutlich kürzerer Phasenzyklus für die Mikrowellenpulse benötigt wird. ...
In the dentate gyrus (DG) of the mammalian hippocampus, neurogenesis continues to take place throughout an organism’s life. Adult neurogenesis includes proliferation and differentiation of neural stem cells into dentate granule cells (GCs) that mature and integrate into the existing cellular network. This thesis work presents a novel approach that enables longitudinal examination of living postnatally generated GCs in their endogenous niche by using retroviral (RV) labeling in organotypic entorhino-hippocampal slice cultures (OTCs). Older GCs were fluorescence-labeled with an adeno-associated virus controlled by the synapsin 1 promoter (AAV-Syn). The combination of time-lapse imaging and 3-D reconstruction of newborn developing GCs and older, more mature GCs enabled comparative analyses of dendritic growth and cellular dynamics as well as investigations of spine formation and the establishment of synaptic contacts.
Postnatal neurogenesis was studied in the mouse and rat DG in vivo by analysis of the distribution of chemical neuronal maturation markers doublecortin (DCX) and calbindin in combination with the GC marker Prox1 between P7 and P42. The marker expression patterns at different time points indicated that the number of mature GCs increased gradually over time and that young, immature GCs were added to the inner layers of the granule cell layer (GCL), as is the case in the adult brain. The most substantial shift in GC maturation took place between P7 and P14, though GCs in the rat DG matured faster (i.e. by ~5 days) than GCs in the mouse. Immunocytochemical in vitro analysis in OTCs at DIV 7, 14, and 28 exhibited a distribution of marker expression over time that was comparable to in vivo, though the number of DCX-expressing GCs was low at DIV 28, indicating a considerable decrease in neurogenesis rate over time in the OTC. Nevertheless, RV-labeling of newborn GCs at DIV 0 yielded successful visualization and enabled time-lapse imaging of complete developing GCs up to 4 weeks after mitosis. During the second week of development, newborn GCs exhibited a high level of structural dynamics, including extension and retraction of dendritic segments. In the third week, newborn GCs displayed high dendritic complexity which was followed by pronounced dendritic pruning. Finally, a phase of structural stabilization and local refinement could be observed during the fourth week. Older AAV-Syn-labeled GCs did not exhibit such dynamic structural remodeling. Anterograde tracing of entorhinal projection fibers using the biotinylated dextran amine Mini Ruby showed innervation of the outer molecular layer (OML) by entorhinal axons at early time points, i.e. DIV 8 when newborn GCs started to extend dendrites into the ML, as well as at DIV 20 when RV-labeled GCs exhibited elaborate dendritic trees with processes in the OML intermingling with entorhinal fibers. This shows that newborn GCs in the OTC grow into an area of existing entorhinal axon terminals, which is highly similar to the situation in the adult brain. Hence, the results show that postnatal neurogenesis can be studied effectively in the OTC system as a model of adult neurogenesis. The first appearance of spine-like protrusions in newborn GCs was observed two weeks post RV injection. Ultrastructural electron-microscopic images revealed that spines established synaptic contacts with axonal boutons. These findings suggest that newborn GCs are successfully integrated into the existing cellular circuitry in the OTC system. The high level of structural flexibility found in this study might be a necessary requisite of new neurons for successful dendritic maturation and functional integration into a neuronal network. Thus, live imaging of postnatally born GCs in the OTC appears as a useful novel approach to elucidate the mechanisms that affect cellular dynamics of neurogenesis.
SAFE Newsletter : 2017, Q2
(2017)
Die Kunstpädagogik setzt sich, wie auch die bildende Kunst, immer mit neuen Mitteln und Medien der bildnerischen bzw. künstlerischen Gestaltung auseinander. Sie versucht diese darüber hinaus kunstdidaktisch zu konzeptualisieren und für den Kunstunterricht handhabbar zu machen. Zu diesen neuen Medien gehören heute digitale mobile Medien, sie werden von Kunstschaffenden und Kunstvermittelnden vielfältig eingesetzt. Mit der vorliegenden Untersuchung wird der Einsatz von digitalen mobilen Medien – gegenwärtig vorwiegend repräsentiert durch Smartphones und Tablet-Computer – konzeptualisiert und auf verschiedene Potentiale und Risiken hin analysiert. Ein erstmals eigens entwickeltes fachdidaktisches Modell soll durch aufeinander abgestimmte Komponenten einen kongruenten und begründeten Einsatz von digitalen mobilen Medien im Kunstunterricht ermöglichen und zu einer angemessenen Implementierung des neuen Mediums in den Kunstunterricht beitragen. Durch die vorgenommene Erprobung des o.g. Modells in Feldern der Kunstpädagogik und deren Reflexion ergeben sich Modifikationen sowie weiterführende Forschungsfragen – sowohl spezifisch die Kunstpädagogik als auch allgemein die Pädagogik und Didaktik betreffend.
Tagungsbericht: Internationale und interdisziplinäre Tagung an der Universität des Saarlandes vom 9. bis 11. Februar 2012
Wenn Komparatisten - aber auch Vertreter anderer Disziplinen - an konkreten Gegenständen arbeiten, rückt eine Diskussion über die Methoden des Vergleichs, also eine selbstkritische Reflexion des eigenen Vorgehens, allzu oft in den Hintergrund. Eine solche meta-theoretische Auseinandersetzung mit Theorien und Begriffen kultureller Beziehungen stand im Mittelpunkt einer dreitägigen Konferenz, die im Februar 2012 an der Universität des Saarlandes stattfand. Konzipiert und durchgeführt wurde das durch die VW-Stiftung finanzierte Projekt vom Frankreichzentrum der Universität unter der Federführung von Manfred Schmeling, Christiane Solte-Gresser (Allgemeine und Vergleichende Literaturwissenschaft) und Hans-Jürgen Lüsebrink (Interkulturelle Kommunikation).
Die Aura des Übermenschlichen, die "Unfassbarkeit einer 'übernatürlichen' Darstellung" in ihrer Verortung zwischen Zirkus und Maschinenhaftern, Unbelebtem und speziell Statuenhaftem soll im Folgenden am Beispiel des 1962 veröffentlichten Romans 'La Dame du Cirque' des in Frankreich populären Autors Guy des Cars untersucht werden.
Die Frage steht im Raum, wie und warum man einen Text wie die 'Sonnets' von William Shakespeare heute überhaupt noch übersetzen soll. Immerhin gibt es gerade bei den Sonetten eine lange Übersetzungstradition, mit denen die verschiedenen Übersetzer auf irgendeine Weise umgehen müssen. Trotz bzw. wegen der Vielzahl der Übersetzungen kann bzw. muss man davon ausgehen, daß zumindest ein großer Teil der Übersetzer bei ihrer Arbeit diese lange währende Tradition als latentes Wissenspotential berücksichtigt. Sie alle bilden im Hinblick auf Shakespeare einen Teil des kulturellen Gedächtnisses. Das Bewusstsein, am Ende einer langen Tradition zu stehen, scheint jedoch für die Übersetzer der Shakespeare-Sonette keine Bremse, sondern eher ein Motor zu sein. Aber ist angesichts dieser Tradition überhaupt eine eigenständige Auseinandersetzung mit dem Text noch möglich? Ist Ingolds Befürchtung, dass weitere Neuübersetzungen nur noch hybride Textstrukturen hervorbringen, nicht in gewissem Maße auch berechtigt? Und noch deutlicher: Ist es überhaupt möglich, in einem Umfeld von ca. 155 vorhergehenden Übersetzungen noch eine neue Fassung des Textes zu schaffen, die unabhängig von ihren Vorgängern Originalität und sprachschöpferische Innovation miteinander verbindet?
Ich möchte im Folgenden die Affinität zwischen psychoanalytischem und cineatischem Apparat zur Auseinandersetzung mit konkreten Filmen nutzen, indem ich drei Filme vorstelle, die ihrerseits Projektionen, Spiegelungen und Identifikationen thematisieren und diese Konstellation inhaltlich mit Geschichten des Begehrens verknüpfen. Solche Momente führen eine doppelwendige Struktur in den Film ein: Sie stellen zum einen optische Reflexe - ohne jede "tiefere" Bedeutung - als Grundlage des Begehrens dar, während diese zum anderen den medialen Apparat innerhalb des Films spiegeln; das steigert sich weiterhin, wenn die Filme explizit oder implizit auf Hollywood als Ort der "Traumproduktion" verweisen. Dabei möchte ich in der Interpretation zeigen, dass es in den ausgewählten Werken weniger um Befriedigung durch imitierende Repräsentation als um die ganz konkrete Produktion von Begehren im Film geht. Das sei im folgenden am Beispiel dreier Filme aus bzw. über Hollywood - 'Sunset Blvd.', 'Mulholland Dr.' und 'No Country for Old Men' - anschaulicher vorgeführt.
Mit der Entgrenzung der Geschichtlichkeit bewegt sich Pasolini auf dem Sektor, der sein Filmschaffen - wenn auch in unterschiedlichen Variationen - wie ein roter Faden begleitet: dem Mythos. Allerdings handelt es sich nun um einen pervertierten Mythos, im Gegensatz zum archaischen Mythos, welchen Pasolini in 'Edipo Re' und 'Medea' noch in euphorischen Bildern gepriesen hatte. Die faschistische Pervertierung des Mythos in der Moderne dagegen, so führt zumindest 'Salò' vor Augen, transgrediere die Gewalt nicht mehr als Teil einer gemeinschaftlich begründeten Festivität und Verausgabung lebensfördernder Riten. Die heilige Gewalt des Mythos degeneriert in dem von Pasolini als ubiquitär verstandenen Faschismus zur ziellosen, heillosen Anarchie.
Zwischen Fremdheit und Vertrautheit : Heinrich von Kleist in der neueren polnischen Literatur
(2013)
Im Folgenden werden die Texte der beiden polnischen Lyriker Marcin Świetlicki und Jacek Podsiadło unter die Lupe genommen, die sich mit Kleist auseinandersetzen. Dies soll dann mit den Kleist-Bezügen bei Stefan Chwin in 'Hanemann' (1995) und bei Krzysztof Niewrzęda in 'Czas przeprowadzki' [Umzugszeit) (2005) verglichen werden. Der Sammelband Niewrzędas, der Kurzprosa, Essays und Gedichte enthält, erschien ein Jahrzehnt nach 'Hanemann' und stellt ein Beispiel einer sich allem Anschein nach dank Chwins Darstellung ausbreitenden Kleist-Rezeption in der polnischen Gegenwartsliteratur dar.
Das 18. Jahrhundert ist in vielen Belangen der Kunst und des Wissens weniger modern als gemeinhin angenommen. Trotz aller Unterschiede zwischen den verschiedenen Phasen der Aufklärung und der Romantik basieren Sprach- und Bildkonzepte, Körper- und Subjektvorstellungen sowie Wissens- und Kunstfragen noch auf einem metaphysisch, moralisch und auf Ganzheit gerichteten Natur- und Wirklichkeitsbegriff. Für die Künste bedeutet das weiterhin eine enge Verschränkung mit Wissens- und Erkenntnissystemen im Sinne der klassischen 'artes'- und 'techne'-Komplexe. Kunst und Literatur stehen daher weitgehend im Kontext mit und in direkter Abhängigkeit von den Wissenschaften und den angewandten artes. Sie gelten noch lange als lehr- und erlernbar. Das bedingt auch, dass Ordnungsverhältnisse der Künste und Fragen der funktionalen, medialen und gattungsbezogenen Vergleichbarkeit, Legitimierung und Abgrenzung sowohl innerhalb des Kunstsystems als auch gegenüber anderen Diskursen verhandelt werden müssen. Diese Prozesse der Verschiebung und Verständigung, Abgrenzung und Zusammenführung von künstlerischen und nicht-künstlerischen Diskursen tragen die Künste.
Heat stress transcription factors (Hsfs) play essential role in heat stress response and thermotolerance by controlling the transcriptional activation of heat stress response (HSR) genes including molecular chaperones. Plant Hsf families show a striking multiplicity, with more than 20 members in the many plant species. Among Hsfs, HsfA1s act as the master regulators of heat stress (HS) response and HsfA2 becomes one of the most abundant Hsfs during HS. Using transgenic plans with suppressed expression of HsfA2 we have shown that this Hsf is involved in acquired thermotolerance of S. lycopersicum cv Moneymaker as HsfA2 is required for high expression and maintenance of increased levels of Hsps during repeated cycles of HS treatment.
Interestingly, HsfA2 undergoes temperature-dependent alternative splicing (AS) which results in the generation of seven transcript variants. Three of these transcripts (HsfA2-Iα-γ), generated due to alternative splicing of a second, newly identified intron encode for the full length protein involved in acquired thermotolerance. Another 3 transcripts (HsfA2-IIIα-γ) are generated due to alternative splicing in intron 1, leading in all cases to a premature termination codon and targeting of these transcripts for degradation via the non-sense mRNA decay mechanism (NMD).
Interestingly, excision of intron 2, results into the generation of a second previously unreported protein isoform, annotated as HsfA2-II. HsfA2-II shows similar transcriptional activity to the full-length protein HsfA2-I in the presence of HsfA1a but lacks the nuclear export signal (NES) required for nucleocytoplasmic shuttling which allows efficient nuclear retention and stimulation of transcription of HS-induced genes. Furthermore, stability assays showed that HsfA2-II exhibits lower protein stability compared to HsfA2-I.
The presence of a second intron and the generation of a second protein isoform we identified in other Solanaceae species as well. Remarkably, we observed major differences in the splicing efficiency of HsfA2 intron 2 among different tomato species. Several wild tomato accessions exhibit higher splicing efficiency that favors the generation of HsfA2-II, while in these species the splice variant HsfA2-Iγ is absent. This natural variation in splicing efficiency specifically occurring at temperatures around 37.5oC is associated with the presence of 3 intronic polymorphisms. In the case of wild species these polymorphisms seemingly restrict the binding of RS2Z36, identified as a putative splicing silencer for HsfA2 intron 2.
Tomato accessions with the polymorphic “wild” HsfA2 show enhanced thermotolerance against a direct severe heat stress incident due to the stronger increase of Hsps and other stress induced genes. Introgression of the “wild” S. pennellii HsfA2 locus into the cultivar M82, resulted in enhanced seedling thermotolerance highlighting the potential use of the polymorphic HsfA2 for breeding.
We conclude that alterations in the splicing efficiency of HsfA2 have contributed to the adaption of tomato species to different environments and these differences might be directly related to natural variation in their thermotolerance.
Chiquitano gen. nov. Chiquitano volcanesensis sp. nov., Compsibidion achiraensis sp. nov. and Compsibidion amboroensis sp. nov. (Coleoptera: Cerambycidae: Cerambycinae: Neoibidionini) are described from Bolivia. Notes on Rhysium Pascoe, 1866 and Rhysium bimaculatum Pascoe, 1866 are provided, and Brechmoidion separatum Martins and Galileo, 2007 is transferred to Rhysium. Keys to species of Compsibidion Thomson, 1864, Brechmoidion Martins, 1969 and Rhysium Pascoe, 1866 are also provided.
A number of nomenclatural issues regarding Neotropical Scarabaeoidea are addressed. Athyreus soesilae Makhan, 2008 is synonymized with Neoathyreus (Neoathyreus) excavatus (Laporte, 1840) (Geotrupidae: Bolboceratinae: Athyreini). Scalmus Zang, 1905 is replaced with its senior synonym Neleuops Kuwert, 1891, nec Neleurops Kuwert, 1891, and the four species it presently contains are thus transferred to Neleuops (Passalidae: Passalinae: Passalini). The spelling of the name Oxysternon oberthueri Olsoufi eff, 1924, a junior synonym of Oxysternon (Oxysternon) conspicillatum (Weber, 1801), is fi xed (Scarabaeidae: Scarabaeinae: Phanaeini). The year of description of Oxysternon (Oxysternon) festivum (Linnaeus, 1758) is corrected, its existing lectotype invalidated, and a new lectotype designated (Scarabaeidae: Scarabaeinae: Phanaeini). The correct spelling of Phanaeus (Phanaeus) prasinus trinidadens Arnaud, 2001 and Phanaeus (Phanaeus) prasinus joliyi Arnaud, 2001 is discussed (Scarabaeidae: Scarabaeinae: Phanaeini). The seniority of Chlorota aulica Burmeister, 1844 over Chlorota metallica Burmeister, 1844 is restored (Scarabaeidae: Rutelinae: Rutelini). The year of description of Rutela lineola (Linnaeus, 1758) is corrected and a lectotype is designated (Scarabaeidae: Rutelinae: Rutelini). Cyclocephala aulustjaorum nomen novum is proposed as a replacement name for the preoccupied name Cyclocephala brevis Höhne, 1923 (Scarabaeidae: Dynastinae: Cyclocephalini). The spelling of the generic name Harposceles Burmeister, 1847 is fi xed (Scarabaeidae: Dynastinae: Cyclocephalini). The incorrect subsequent spelling Stenocrates haackae Ratcliffe, 1977 is preserved (Scarabaeidae: Dynastinae: Cyclocephalini). The name Scarabaeus simson Linnaeus, 1767 is invalidated as a synonym of Megasoma actaeon (Linnaeus, 1758) (Scarabaeidae: Dynastinae: Dynastini). The spelling of the generic name Coelosis Hope, 1837 is found to be correct (Scarabaeidae: Dynastinae: Oryctini). The validity of Steyskal’s emendation of the name Megaceropsis quadridentata Dechambre, 1976 is confi rmed (Scarabaeidae: Dynastinae: Oryctini). The lectotype of Podischnus agenor (Olivier, 1789) is invalidated and a new lectotype is designated (Scarabaeidae: Dynastinae: Oryctini).
Given rising life expectations around the world, it seems that old-age pension benefits will need to be cut and pension contributions boosted in many nations. Yet our research on old-age system reforms does not require raising mandatory retirement ages or contributions. Instead, we offer ways to enhance incentives for people to work longer and delay retirement. There are good reasons to incentivize older people to work longer and delay retirement. These include rising longevity, the shrinking workforce, and emerging evidence indicating that working longer can be associated with better mental and physical health for many people. Nevertheless, old age Social Security systems in many nations find that people tend to claim benefits early, usually leading to reduced benefits.In the United States, for instance, a majority of Americans claim their Social Security benefits at the earlier feasible age, namely 62, even though their monthly benefits would be 75% higher if they waited until age 70. To test whether this is the result of people underweighting the economic value of higher lifetime benefit streams, we examine whether people would claim later and work longer if they were rewarded with a lump sum instead of a higher lifetime benefit stream for deferring. Two arguments have been offered to explain early claiming. One is that workers claim early to avoid potentially “forfeiting” their deferred benefits should they die too soon (Brown et al., 2016). A second explanation is that many people underweight the economic value of lifetime benefit streams (Brown et al., 2017). This latter rationale motivates the present study.
Die 5-LO ist ein Schlüsselenzym der LT-Biosynthese. Sie katalysiert in einem ersten Schritt zunächst die Umsetzung freigesetzter AA zu 5-HPETE und wandelt diese anschließend in LTA4 um. LT sind starke Entzündungsmediatoren, die an entzündlichen und allergischen Reaktionen des Körpers beteiligt sind. Sie lösen eine Immunantwort aus und können zur Entstehung von Asthma bronchiale, allergischer Rhinitis, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und verschiedenen Krebserkrankungen beitragen [28]. NFS gehören zur Klasse der michaelreaktiven Verbindungen und inhibieren die 5-LO durch Interaktion mit katalytisch aktiven Cysteinresten in der Nähe der Substrateintrittspforte. Diese Tatsache macht michaelreaktive Verbindungen innerhalb der Entzündungsforschung zu einer interessanten Substanzklasse. Michaelreaktive Verbindungen besitzen eine durch Elektronenzug aktivierte Doppelbindung. Hierdurch verfügen diese Wirkstoffe über elekrophile Eigenschaften, wodurch sie leicht mit Nukleophilen reagieren können. Cysteine bestehen aus nukleophilen Thiolgruppen, die mit einer positiv polarisierten Doppelbindung, wie sie in michaelreaktiven Verbindungen vorliegt, reagieren können. Diese Tatsache kann sie zu effektiven und nachhaltigen Enzymaktivitätsmodulatoren machen. In dieser Arbeit wurde eine große Bandbreite verschiedenster michaelreaktiver Verbindungen auf ihre Fähigkeit untersucht, die 5-LO über Michael-Addition an ihren Cysteinen zu inhibieren. Zum einen wurden Pflanzeninhaltsstoffe mit antiinflammatorischen Eigenschaften, zugelassenene Wirkstoffe mit Michael-Akzeptorfunktion und zum anderen Verbindungen, die durch gezielte Struktursuche ausgewählt wurden, untersucht. Die Testung verschiedenster Strukturen sollte Aufschluss über strukturelle Voraussetzungen für die 5-LO-Inhibition durch Interaktion mit Cysteinen liefern. Hierfür wurden die Substanzen zunächst im intakten Zellsystem und schließlich am aufgereinigten Enzym (r5LO-wt) auf ihre 5-LO-inhibierenden Eigenschaften untersucht. Nachfolgende Messungen an r5LO-4C, deren vier prominente Cysteine durch Serin mutiert wurden, zeigten an, ob die Inhibition der 5-LO-Produktbildung cysteinabhängig war. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse deuten darauf hin, dass ganz bestimmte strukturelle Eigenschaften des Michael-Akzeptors, Voraussetzung für eine Interaktion mit den Cysteinen der 5-LO sind. Vor allem Verbindungen mit chinoidem Grundgerüst stellten sich als thiolreaktive Verbindungen heraus, die die 5-LO hauptsächlich über Interaktion mit ihren Cysteinen inhibierten. Weiterhin zeigten die erhaltenen Ergebnisse, dass die strukturelle Umgebung um die aktivierte Doppelbindung des Michael-Akzeptors enorme Auswirkungen auf die Thiolreaktivität hatte. TQ hemmte die 5-LO hauptsächlich über Interaktion mit Cysteinen, wohingegen die 5-LO-Inhibition durch Embelin unabhängig von Cysteinen zu sein schien. Eine daraufhin durchgeführte MALDI-MS-Analyse bestätigte die Bindung von NAPQI und TQ an die Cysteine 416 und 418. Durch diese Arbeit konnte erstmals gezeigt werden, dass eine Reihe antiinflammatorisch wirksamer, natürlich vorkommender Verbindungen wie TQ, Plumbagin, Primin und auch synthetisch generierte Verbindungen wie AA861, CDDO, Methyl-BQ, Methoxy-BQ, Methoxy-Nitrostyren, NAPQI und OH-BQ die 5-LO über Interaktion mit ihren Cysteinen inhibieren.
We describe a new butterfl y species, Anaeomorpha mirifi ca Simon and Willmott, n. sp. (Lepidoptera, Nymphalidae, Charaxinae), from premontane rain forest of the Chocó region of northwestern Ecuador. This represents the second known species and the fi rst record outside of the Amazon basin for this taxonomically and biologically enigmatic genus. Although the two species are not known to be sympatric, we identifi ed 21 characters in the external color pattern, wing shape and male genitalia that together support distinct species status. Most notably, the new species possesses an ocellus in the ventral hind wing tornus, a character which occurs in the Neotropical Charaxinae only in the genus Prepona Boisduval, 1836. A mean divergence of 6.8% in the COI ‘barcodes’ between the two species underlines their taxonomic distinctness.
Die Entwicklung von neuartigen, funktionellen Materialien ist eine komplexe Aufgabe, da die Gesamteffizienz der zu entwickelnden Materialien von einer Vielzahl von Faktoren abhängt. Während die auf einer molekularen Ebene durchgeführte Funktionalisierung via chemischer Reaktionsführung genauso wichtig ist wie die makromolekulare Anordnung, kann die Frage nach einer geeigneten Verbesserung von gegenwärtigen Materialien nicht nur auf einer dieser beiden Ebenen beantwortet werden. Die in dieser Arbeit präsentierten Ergebnisse basieren auf der mirkoskopischen aber auch markoskopischen Betrachtung von neuartigen, funktionellen Nanomaterialien und den daraus gewonnenen Erkenntnissen. Das übergeordnete Ziel ist dabei das Verständnis und die Charakterisierung von Ladungsseparationsprozessen und die daraus resultierende Erzeugung von elektrischen Strömen in organischen photovoltaischen Materialien.
Die relevanten Ladungsseparationsprozesse werden oft im Kontext der Dissoziation von Exzitonen, gebundenen Elektron-Loch Paaren, beschrieben, welche innerhalb der Donordomäne eines beliebigen Donor-Akzeptor-Materials erzeugt werden. Dabei ist der Prozess der Exzitonengenerierung abhängig von der Nanomorphologie des entsprechenden Materials, typischerweise so genannten Bulk-Heterojunctions. Dahingehend ist es notwendig, die Effekte von intermolekularen Wechselwirkungen sowohl mittels quantenmechanischer als auch dynamischer Methoden zu betrachten. Um alle relevanten Zeitskalen und Prozesse zu betrachten ist es weiterhin notwendig, auf sowohl eine deterministische Darstellung im Rahmen von quantendynamischen Methoden als auch statistischen Methoden zurückzugreifen.
Um die oft ultraschnellen und kohärenten Exzitonendissoziationsprozesse zu untersuchen wurde eine Kombination aus high-level ab initio Methoden und zeitabhängiger Dichtefunktionaltheorie (TDDFT) angewandt, um geeignete Modellhamiltonians zu parametrisieren, welche schließlich mittels der Multi-Configurational Time-Dependent Hartree (MCTDH) und der Multilayer (ML-MCTDH) variante propagiert wurden. Die MCTDH Methode hat sich als geeignete Methode erwiesen um eine voll quantendynamische Beschreibung von bis zu 100 Freiheitsgraden durchzuführen; die ML-MCTDH Methode erlaubt gar bis zu 1000 Freiheitsgrade quantendynamisch zu behandeln. Die Parametrisierung der Modellhamiltonians, auf welchen die quantendynamische Behandlung basiert, wurde dabei für kleine, jedoch repräsentative Fragmente durchgeführt. Die geeignete Wahl dieser Fragmente sollte sicherstellen, dass zum einen alle relevanten intermolekularen als auch intramolekularen Wechselwirkungen enthalten sind, jedoch gleichzeitig eine möglichst akkurate Beschreibung mittels high-level elektronenstrukturtheoretischer Methoden in gegebener Zeit möglich ist.
Mit Hilfe dieser Methodenkombination wurden zwei Arten von funktionellen organischen Materialien untersucht. Das erste untersuchte System ist ein neuartiges Donor-Akzeptor System, bestehend aus selbstorganisierenden Oligothiophen-Perylenediimid Dimeren, welche in der Gruppe von S. Haacke und S. Mery der Universität Straßburg synthetisiert und spektroskopisch untersucht wurden. Die quantendynamischen Simulationen an diesem System sollten die Ergebnisse der experimentellen, zeitaufgelösten pump-probe Spektroskopie validieren und die dürftige Effizienz im Hinblick auf eine effektive Ladungstrennung erklären. Dabei konnte gezeigt werden, dass nach der Exzitonendissoziation Elektron und Loch auf räumlich benachbarten Donor- und Akzeptorfragmenten lokalisiert werden, was schließlich zu einem Rekombinationsprozess führen wird. Das zweite untersuchte System ist eine Kombination von Poly(3-Hexylthiophen-2,5-diyl) (P3HT) als Elektronendonor und [6,6]-Phenyl-C61 Butansäure Methyl-Ester (PCBM) als Elektronenakzeptor, welches schon hinreichend stark in diversen theoretischen und experimentellen Studien untersucht wurde. Aufbauend auf einem Gittermodell, welches in unserer Gruppe entwickelt wurde, wurde das Modellsystem um Charge Transfer Exzitonen in der Donordomäne erweitert. Die Bedeutung von solchen Charge Transfer Exzitonen in regioregulären Oligothiophenaggregaten ist ein aktuelles Thema in der Wissenschaft, sowohl in experimentellen aber auch theoretischen Abhandlungen. Neben der theoretischen Beschreibung zur Entstehung solcher Charge Transfer Exzitonen liegt ein besonderes Augenmerk auf dem Einfluss dieser predissoziierten Elektron-Loch Paaren auf die Ladungsseparationsdynamik zwischen Donor und Akzeptor sowie die Generierung von freinen Ladungsträgern. Dieser Aspekt der Ladungsseparation in einem P3HT-PCBM System wurde in dieser Art und Weise in dieser Arbeit zum ersten mal untersucht.
Neben dem zuvor erwähnten Donor-Akzeptor System erster Generation der Universität Straßburg wurde eine zweite Variante dieses Systems entwickelt, welches sich bei bisherigen experimentellen Untersuchungen als wesentlich effizienter erwies. Der interessante Prozess der Ladungsseparation ist dabei allerdings auf einer Zeitskala von mehreren hundert Pikosekunden angesiedelt, sodass kinetische Monte Carlo Methoden verwendet werden mussten um diese Prozesse zu modellieren. Dazu wurde ein Fortran90 Code entwickelt, welcher den First Reaction Method Algorithmus verwendet und explizite Delokalisationsprozesse behandelt, welche in dieser Form in kommerziellen Programmpaketen nicht enthalten ist. In vorangehenden Arbeiten konnte gezeigt werden, dass die Delokalisation von Exzitonen zu einer effektiven Herabsetzung der energetischen Barriere der Ladungsseparation führt und somit die Effizienz zur Stromumwandlung gesteigert werden konnte. Erste Simulationen mit diesem Code an idealisierten und zufällig generierten Donor-Akzeptor Morphologien lieferten realistische Werte für makroskopische Observablen wie Ladungsträgermobilitäten. Weiterhin wurden Simulationen einer coarse-grained Struktur zur zweiten Generation des Donor-Akzeptor Systems durchgeführt, ebenfalls mit Hinblick zur Untersuchung der Ladungsträgermobilität.
Six new species of false click beetle (Coleoptera: Eucnemidae) are described. These new species are: Fornax dixiensis sp. nov. (Florida, USA), Dromaeolus comayaguiensis sp. nov. (Honduras), Asiocnemis bicolor sp. nov. (Ecuador), Miruantennus chinensis sp. nov. (Yunnan prov., China), Miruantennus cuneiformis sp. nov. (Malaysia) and Nematodes africanus sp. nov. (Côte d’Ivoire). Identifi cation keys are provided for species of Fornax in the Nearctic ecozone and Miruantennus in the Palearctic and Indo-Malayan ecozones. A new key to include all the genera within the tribe Nematodini Leiler is also provided.