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Diversität und Diskurs – Wie (un-)politisch ist die Universität? : Ringvorlesung im Sommersemester
(2024)
We carry out an in-depth analysis of the prompt-collapse behaviour of binary neutron star (BNS) mergers. To this end, we perform more than 80 general relativistic BNS merger simulations using a family of realistic Equations of State (EOS) with different stiffness, which feature a first order deconfinement phase transition between hadronic and quark matter. From these simulations we infer the critical binary mass Mcrit that separates the prompt from the non-prompt collapse regime. We show that the critical mass increases with the stiffness of the EOS and obeys a tight quasi-universal relation, Mcrit/MTOV ≈ 1.41 ± 0.06, which links it to the maximum mass MTOV of static neutron stars, and therefore provides a straightforward estimate for the total binary mass beyond which prompt collapse becomes inevitable. In addition, we introduce a novel gauge independent definition for a one-parameter family of threshold masses in terms of curvature invariants of the Riemann tensor which characterizes the development toward a more rapid collapse with increasing binary mass. Using these diagnostics, we find that the amount of matter remaining outside the black hole sharply drops in supercritical mass mergers compared to subcritical ones and is further reduced in mergers where the black hole collapse is induced by the formation of a quark matter core. This implies that Mcrit, particularly for merger remnants featuring quark matter cores, imposes a strict upper limit on the emission of any detectable electromagnetic counterpart in BNS mergers.
Vielfalt im Hochschulsport
(2024)
Zum Sommersemester hat das Team vom Zentrum für Hochschulsport (ZfH) der Goethe-Universität wieder ein vielfältiges und buntes Programm auf die Beine gestellt. Dazu gehören natürlich Klassiker wie Fußball oder Volleyball, aber auch Trendsportarten und exotische Disziplinen. Einiges davon ist auch im laufenden Semester noch buchbar! Im Folgenden werden einige Angebote kurz beschrieben.
Spezialwissen für SCALE
(2024)
Volker Zickermann und Eric Helfrich sind bei der Exzellenzcluster-Initiative SCALE (Subcellular Architecture of Life) dabei und werden dort ihre Expertise einbringen. Das Spezialgebiet des einen ist ein Proteinkomplex in den Mitochondrien, den Kraftwerken der Zelle. Der andere sucht schwerpunktmäßig bisher unbekannte Naturstoffe, die die Basis für neue Antibiotika sein könnten.
Herzforschung meets KI
(2024)
Moderne Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) spielen in der Wissenschaft eine immer größere Rolle. Wie Forscher des Exzellenzclusters Cardio-Pulmonary Institute (CPI) KI in der Herzbildgebung nutzen, zeigte Professor Eike Nagel im Rahmen der Bürgeruniversität der Goethe-Universität. Er leitet das Institut für experimentelle und translationale kardiovaskuläre Bildgebung am Fachbereich Medizin und forscht an der Entwicklung verbesserter Behandlungsmöglichkeiten für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Mit dem Ziel, seine Forschung für alle Menschen zugänglich und verständlicher zu machen, lud Prof. Nagel interessierte Bürger*innen am 10. Mai in sein Institut ein.
Das deutsche Open Science Festival geht in die dritte Runde und wird am 17. und 18. September 2024 an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz stattfinden. In den Räumen der Musikhochschule bietet das Festival den Teilnehmenden die Gelegenheit, die Vielfalt und Bedeutung von Open Science zu entdecken und zu erleben.
Im Wintersemester 2022/23 wurde die dritte universitätsweite Studierendenbefragung durchgeführt, die für Studierende ein wichtiges Instrument der Partizipation an der Qualitätsentwicklung in Studium und Lehre ist. Aus diesem Grund gebührt den 7765 Studierenden, die den umfassenden Fragebogen mit 314 Basisfragen sowie zusätzlichen fachbereichsspezifischen Fragen beantwortet haben, besonderer Dank. Die Ergebnisse der Befragung können in den Berichten auf www.studierendenbefragung.uni-frankfurt.de nachgelesen werden.
Der unter der Ägide der Freunde und Förderer der Goethe-Universität von der Paul Ehrlich-Stiftung ausgelobte Paul Ehrlich-und-Ludwig Darmstaedter-Preis ist die renommierteste Auszeichnung, die in Deutschland für medizinische Forschung verliehen wird. Den mit 120.000 Euro dotierten Preis nahm in der Frankfurter Paulskirche in diesem Jahr der Arzt und Immunologe Prof. Dennis L. Kasper (81) von der Harvard Medical School entgegen. Er hat die ersten Wörter der biochemischen Sprache entdeckt, mit der Darmbakterien unserem Immunsystem zu einer gesunden Entwicklung verhelfen. Den mit 60.000 Euro dotierten Nachwuchspreis erhielt der Chemiker Dr. Johannes Karges (31) von der Ruhr-Universität Bochum für die Entwicklung eines Verfahrens zur ferngesteuerten Tumortherapie.
Das erziehungswissenschaftliche Projekt »InterCare« will erforschen, wie junge Menschen die Doppelbelastung von Ausbildung/Studium und Pflege bewältigen. Offizieller Start des Projekts, das über vier Jahre hinweg mit 1,2 Millionen Euro von der VolkswagenStiftung gefördert wird, ist im Oktober 2024. Die Soziologin und Altersforscherin Dr. Anna Wanka koordiniert InterCare und erläutert das Design des Projekts.
Über einen Schriftsteller und seinen Körper : Aris Fioretos wird neuer Frankfurter Poetikdozent
(2024)
Um den eigenen Beitrag zur sozial-ökologischen Transformation zu konkretisieren, entwickelt die Goethe-Universität in den kommenden Monaten eine Nachhaltigkeitsstrategie. Die Strategie soll klare Ziele, Maßnahmen und Verantwortlichkeiten definieren und das Bewusstsein für Nachhaltigkeit an der Universität, aber auch darüber hinaus, stärken.
Wie kommen Wissenschaft und Praxis zueinander? Unter dem Motto »Bridging the gap« stellte das Forschungsinstitut Gesellschaftlicher Zusammenhalt (FGZ) am 25. April auf einem Festival neue Formate der Wissenschaftskommunikation vor. Der UniReport sprach mit den FGZ-Referenten für Wissenstransfer Katja Maasch und Manuel Steinert.
Lifestyle factors—such as diet, physical activity (PA), smoking, and alcohol consumption—have a significant impact on mortality as well as healthcare costs. Moreover, they play a crucial role in the development of type 2 diabetes mellitus (DM2). There also seems to be a link between lifestyle behaviours and insulin resistance, which is often a precursor of DM2. This study uses an enhanced Healthy Living Index (HLI) integrating accelerometric data and an Ecological Momentary Assessment (EMA) to explore differences in lifestyle between insulin-sensitive (IS) and insulin-resistant (IR) individuals. Moreover, it explores the association between lifestyle behaviours and inflammation. Analysing data from 99 participants of the mPRIME study (57 women and 42 men; mean age 49.8 years), we calculated HLI scores—ranging from 0 to 4— based on adherence to specific low-risk lifestyle behaviours, including non-smoking, adhering to a healthy diet, maximally moderate alcohol consumption, and meeting World Health Organization (WHO) PA guidelines. Insulin sensitivity was assessed using a Homeostatic Model Assessment of Insulin Resistance (HOMA-IR) and C-reactive protein (CRP) levels were used as a proxy for inflammation. Lifestyle behaviours, represented by HLI scores, were significantly different between IS and IR individuals (U = 1529.0; p = 0.023). The difference in the HLI score between IR and IS individuals was mainly driven by lower adherence to PA recommendations in the IR group. Moreover, reduced PA was linked to increased CRP levels in the IR group (r = −0.368, p = 0.014). Our findings suggest that enhancing PA, especially among individuals with impaired insulin resistance, holds significant promise as a preventive strategy.
Highlights
• CD62p + exosomes were significantly increased in septic polytrauma-patients, while CD40+, as well as CD49e + exosomes were diminished.
• Exosomal IL-6 concentration in septic patients reflects the systemic IL-6.
• Exosomal IL-10 concentration seemed to be constant in patients and healthy controls.
• Decrease of miR-21 in exosomes was associated with the development of sepsis, while exosomal miR-93, miR-155 and miR-92a were not specifically altered.
Abstract
Sepsis as a severe systemic inflammation leads oftentimes to organ dysfunction and subsequently to death. In polytrauma patients, septic complications represent with 45% the predominant cause of late death and are responsible for extremely high costs in the healthcare system. Therefore, clinicians have to detect as early as possible the begin of sepsis to improve the patient's outcome. One new promising diagnostic tool to diagnose septic complications in polytraumatized patients are exosomes.
Plasma samples from polytraumatized patients (Injury Severity Score (ISS) ≥16) which developed sepsis (n = 10) and without sepsis (n = 10), were collected at emergency room (ER), 24h and 5 days after trauma. The EVs subpopulations were investigated by a bead-based multiplex flow cytometry measurement of surface epitopes and were compared with plasma EVs from healthy controls (n = 10). Moreover, exosomal cytokine concentrations were measured via high-sensitive ELISA and were correlated with systemic concentrations. For miRNA cargo analysis, we analysed the miRNAs miR-1298-5p, miR-1262, miR-125b-5p, miR-92a-3p, miR-93-5p, miR-155-5p and miR-21-5p and compared their exosomal concentrations by means of RT-qPCR.
CD62p + exosomes were significantly increased in septic polytrauma-patients (p ≤ 0.05), while CD40+exosomes, as well as CD49e + exosomes were diminished (p ≤ 0.05). Furthermore, we observed that the exosomal IL-6 concentration reflects the systemic IL-6 concentration (r2 = 0.63) and did not significantly alter between patients with and without sepsis. The exosomal IL-10 concentration seemed to be constant in all patients and healthy controls. We observed that a decrease of miR-21-5p in exosomes was associated with the development of sepsis (p ≤ 0.05), while exosomal miR-93-5p, miR-155-5p and miR-92a-3p were not specifically altered in septic patients.
Taken together, the present study in polytraumatized patients demonstrated that the development of sepsis is associated with an increase of CD62p + exosomes. Furthermore, the exosomal cargo was changed in septic patients: miR-21-5p was diminished.
We prove that the projectivized strata of differentials are not contained in pointed Brill-Noether divisors, with only a few exceptions. For a generic element in a stratum of differentials, we show that many of the associated pointed Brill-Noether loci are of expected dimension. We use our results to study the Auel-Haburcak Conjecture: We obtain new non-containments between maximal Brill-Noether loci in Mg. Our results regarding quadratic differentials imply that the quadratic strata in genus 6 are uniruled.
Highlights
• Artificial intelligence systems for mechanically ventilated patients are increasing.
• The clinical and financial impact of these models are often unexamined.
• We developed a generic health-economic model for artificial intelligence systems.
• This model assesses the cost-effectiveness for many different scenarios.
• The developed framework is easily adjustable to other (clinical) situations.
Abstract
Purpose: The health and economic consequences of artificial intelligence (AI) systems for mechanically ventilated intensive care unit patients often remain unstudied. Early health technology assessments (HTA) can examine the potential impact of AI systems by using available data and simulations. Therefore, we developed a generic health-economic model suitable for early HTA of AI systems for mechanically ventilated patients.
Materials and methods: Our generic health-economic model simulates mechanically ventilated patients from their hospitalisation until their death. The model simulates two scenarios, care as usual and care with the AI system, and compares these scenarios to estimate their cost-effectiveness.
Results: The generic health-economic model we developed is suitable for estimating the cost-effectiveness of various AI systems. By varying input parameters and assumptions, the model can examine the cost-effectiveness of AI systems across a wide range of different clinical settings.
Conclusions: Using the proposed generic health-economic model, investors and innovators can easily assess whether implementing a certain AI system is likely to be cost-effective before an exact clinical impact is determined. The results of the early HTA can aid investors and innovators in deployment of AI systems by supporting development decisions, informing value-based pricing, clinical trial design, and selection of target patient groups.
Highlights
• Gender cues are defined differently across languages.
• We propose a new refined and standardized definition of gender transparency.
• Gender transparency is quantifiable with values that match theoretical expectations.
• We present the first quantitative method to measure the gender transparency of languages.
Abstract
Languages can express grammatical gender through different ortho-phonological regularities present in nouns (e.g., the cues “-o” and “-a” for the masculine and the feminine respectively in Italian, Portuguese, or Spanish). The term “gender transparency” was coined to describe these regularities (Bates et al., 1995). In gendered languages, we can hence distinguish between transparent nouns, i.e., those displaying form regularities; opaque nouns, i.e., those with ambiguous endings; and irregular nouns, i.e., those that display the typical form regularities but are associated with the opposite gender. Following a descriptive analysis of such regularities, languages have been recently classified according to their degree of gender transparency, which seems relevant in regard to gender acquisition and processing. Yet, there are certain inconsistencies in determining which languages are overall transparent and which are opaque. In particular, it is not clear whether some other complex regularities such as derivational suffixes are also “transparent” cues for gender, what really constitutes an “opaque” noun, or which role orthography and morphology have in transparency. Given the existing inconsistencies in classifying languages as transparent or opaque, this work introduces a proposal to assess gender transparency systematically. Our methodology adapts the standardized factors proposed by Audring (2019) to analyse the relative complexity of gender systems. Such factors are adapted to gender transparency on the basis of the literature on gender acquisition and processing. To support the feasibility of such a proposal, the concepts have been instantiated in a quantitative model to obtain for the first time an objective measure of gender transparency using European Portuguese and Dutch as instances of target languages. Our results coincide with the theoretically expected outcome: European Portuguese obtains a high value of gender transparency while Dutch obtains a moderately low one. Future adaptations of this model to the gender systems of other languages could allow the continuum of gender transparency to sustain robust predictions in studies on gender processing and acquisition.
Highlights
• Deletion of SPPL3 promotes resistance of malignant B cells to NK cell cytotoxicity
• Loss of SPPL3 blocks ligand binding to NK receptors via increased N-glycosylation
• B3GNT2 deletion reduces LacNAc addition and restores SPPL3-KO cell sensitivity to NK cells
• SPPL3-deficient cells are enriched in tetra-antennary N-glycans with LacNAc elongations
Summary
Natural killer (NK) cells are primary defenders against cancer precursors, but cancer cells can persist by evading immune surveillance. To investigate the genetic mechanisms underlying this evasion, we perform a genome-wide CRISPR screen using B lymphoblastoid cells. SPPL3, a peptidase that cleaves glycosyltransferases in the Golgi, emerges as a top hit facilitating evasion from NK cytotoxicity. SPPL3-deleted cells accumulate glycosyltransferases and complex N-glycans, disrupting not only binding of ligands to NK receptors but also binding of rituximab, a CD20 antibody approved for treating B cell cancers. Notably, inhibiting N-glycan maturation restores receptor binding and sensitivity to NK cells. A secondary CRISPR screen in SPPL3-deficient cells identifies B3GNT2, a transferase-mediating poly-LacNAc extension, as crucial for resistance. Mass spectrometry confirms enrichment of N-glycans bearing poly-LacNAc upon SPPL3 loss. Collectively, our study shows the essential role of SPPL3 and poly-LacNAc in cancer immune evasion, suggesting a promising target for cancer treatment.
Invitation, to exi(s)t
(2024)
This joint piece aspires to be a dialogue. In a dialogue, people speak and, most importantly, listen, from their respective positions. Drawing from Trinh T. Minh-ha's notion of speaking nearby, Dulley and Streva reflect on the relationship between authorship, authority, and authoritarianism; the parallel between listening and reading, on the one hand, and speaking and writing, on the other hand; the entanglement between disciplinary systems of knowledge and colonial structures of power; the opacity of others and the imperialistic drive to reduce them to transparency; the supposed subject of knowledge and the void. As they converse on these matters, they speak nearby authors from both the so-called Global South and the so-called Global North who are thus juxtaposed, further developed, and displaced towards a politics and ethics of fugitivity. What follows is an invitation to exi(s)t.
Carbonate archives record a brief snapshot of the ambient Earth’s surface conditions at their deposition. However, the geologically reasonable extraction and interpretation of geochemical proxy data from ancient, diagenetically altered rock archives is fraught with problems. Three issues stand out: the dichotomy between petrographic and geochemical alteration; the lack of quantitative age constraints for specific diagenetic phases resulting in a poorly constrained admixture of local, basin-wide and over-regional (far-field) features; and an often insufficient understanding of the temperatures and compositions of diagenetic fluids. Here, the archive of Devonian marine limestones exposed to multiple far-field diagenetic events is used as an example to explore the above-listed issues. Methods applied include petrography, micro XRF, fluid inclusion data, clumped isotopes, δ13C and δ18O isotopes, 87Sr/86Sr ratios and quartz trace element data. Devonian limestones studied here were overprinted by two cross-cutting regional fault zones (T ≈ 230 °C) by multiple events between the Variscan Orogeny and the late Paleogene. The following processes are recorded: (i) protolith deposition and partial dolomitisation during rapid burial in the Middle/Late Devonian (T ≈ 180 °C); (ii) deep burial to ca 6.5 km and tectonic/hydrothermal overprint during the Variscan Orogeny in the Carboniferous (T ≈ 90–230 °C); (iii) rapid uplift to 1–2 km burial depth at the end of the Variscan Orogeny and hypogene karstification (T ≈ 50 to 100 °C) initiated by regional geology in the Permian/Triassic; (iv) tectonic/hydrothermal overprint during the opening of the Proto-Atlantic Ocean between the Early Jurassic and the Early Cretaceous (T ≈ 50 to 130 °C); (v) tectonic/hydrothermal overprint including renewed hypogene karstification and hydrothermal calcite cement precipitation (T ≈ 50 to 180 °C) during Alpine Orogeny between the Late Cretaceous and late Paleogene. Despite this complex series of diagenetic events, the protolith limestones largely preserved their respective Middle/Late Devonian dissolved inorganic carbon (DIC) and 87Sr/86Sr signatures. This study documents that geochemical proxy data, placed into their petrographic, paleotemperature, and local to over-regional context, significantly increases the ability to extract quantitative information from ancient carbonate rock archives. Research shown here has wider relevance for carbonate archive research in general.
Hematopoietic mutations in epigenetic regulators like DNA methyltransferase 3 alpha (DNMT3A), play a pivotal role in driving clonal hematopoiesis of indeterminate potential (CHIP), and are associated with unfavorable outcomes in patients suffering from heart failure (HF). However, the precise interactions between CHIP-mutated cells and other cardiac cell types remain unknown. Here, we identify fibroblasts as potential partners in interactions with CHIP-mutated monocytes. We used combined transcriptomic data derived from peripheral blood mononuclear cells of HF patients, both with and without CHIP, and cardiac tissue. We demonstrate that inactivation of DNMT3A in macrophages intensifies interactions with cardiac fibroblasts and increases cardiac fibrosis. DNMT3A inactivation amplifies the release of heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor, thereby facilitating activation of cardiac fibroblasts. These findings identify a potential pathway of DNMT3A CHIP-driver mutations to the initiation and progression of HF and may also provide a compelling basis for the development of innovative anti-fibrotic strategies.
Im Rahmen dieser Doktorarbeit werden drei Schwerpunkte behandelt: 1) Die hocheffektive Beschleunigung von Elektronen und Protonen durch die Wechselwirkung von relativistischen Laserpulsen mit Schäumen. 2) Die Erzeugung und Messung hochintensiver Betatronstrahlung von direkt laserbeschleunigten (DLA-) Elektronen. 3) Die Anwendung von DLA-Elektronen für den biologischen FLASH-Effekt mit einer rekordbrechenden Dosisrate.
Die direkte Laserbeschleunigung von Elektronen wurde durch die Wechselwirkung eines sub-ps-Laserpulses mit einer Intensität von ~ 10^19 W/cm^2 mit einem Plasma nahe kritischer Elektronendichte (NCD) untersucht. Ein sub-mm langes NCD-Plasma wurde durch Erhitzen eines Schaums mit einer niedrigen Dichte mit einem ns-Puls von 10^13-10^14 W/cm^2 erzeugt. Die Experimente wurden an der PHELIX-Anlage (Petawatt Hoch- Energie Laser für Schwerionenexperimente) in den Jahren 2019 – 2023 durchgeführt. Während der Suche nach optimalen Bedingungen für die Beschleunigung von Elektronen und Protonen wurden die Parameter des ns-Pulses variiert und verschiedene Targets verwendet. Es wurde gezeigt, dass das Plasma im Schaum gute Voraussetzungen für die Erzeugung gerichteter, ultrarelativistischer DLA-Elektronen mit Energien von bis zu 100 MeV bietet. Die Elektronen weisen eine Boltzmann-ähnliche Energieverteilung mit einer Temperatur von 10-20 MeV auf.
Optimale Bedingungen für eine effektive Beschleunigung von DLA-Elektronen wurden bei der Kombination eines CHO-Schaums mit einer Dichte von 2 mg/cm3 und einer Dicke von 300-500 µm mit einer Metallfolie erreicht. Die Gesamtladung der detektierten Elektronen mit Energien über 1,5 MeV erreichte 0,5-1 µC mit der Umwandlungseffizienz der Laserenergie von ~ 20-30%.
Außerdem wird die Beschleunigung von Protonen durch DLA-Elektronen anders verursacht als bei typischer Target Normal Sheath Acceleration (TNSA). Für die Untersuchung der lokalen Protonenenergieverteilung wurden Magnetspektrometer unter verschiedenen Winkeln zur Laserachse verwendet. Dafür wurde eine Filtermethode entwickelt, welche es ermöglicht, Spektren von Protonen mit Energien von bis zu 100 MeV zu rekonstruieren. Es wurde gezeigt, dass am PHELIX durch die Kombination von einem ~ 300-400 µm dicken CHO-Schaum mit einer Dichte von 2 mg/cm^3 und einer 10 µm dicken Au-Folie bei einer Intensität des sub-ps-Pulses von ~ 10^19 W/cm^2 und unter Verwendung eines optimierten ns-Vorpulses eine optimale Protonenbeschleunigung erreicht wurde. Es wurde ein TNSA-ähnliches Regime mit einer maximalen Cut-off-Energie von 34±0,5 MeV beobachtet. Im Vergleich dazu wurde bei der typischen TNSA unter Verwendung einer 10 µm dicken Au-Folie als Target und derselben Laserintensität eine maximale Cut-off-Energie von 24±0,5 MeV gemessen. Darüber hinaus beobachteten wir einen sehr schwachen Abfall der Protonenanzahl in Abhängigkeit von der Protonenenergie (anders als bei der typischen TNSA) und eine sehr regelmäßige Protonenstrahlverteilung in einem breiten Winkelbereich bis zu hohen Energien. Dies könnte zur Verbesserung der Qualität der Protonenradiographie von Plasmafeldern genutzt werden.
Beim DLA-Prozess (im NCD-Plasma) entsteht Betatronstrahlung durch die Oszillationen von Elektronen in quasi-statischen elektrischen und magnetischen Feldern des Plasmakanals. Um diese Strahlung zu untersuchen, wurde ein neues modifiziertes Magnetspektrometer (X-MS) konstruiert. Das X-MS ermöglicht die 1D-Auflösung mehrerer Quellen. Dank dieser Spezifikation war es möglich, Betatronstrahlung von Bremsstrahlung der ponderomotorischen Elektronen im Metallhalter zu trennen und zu messen.
Im Experiment mit einem CHO-Schaum mit einer Dichte von 2 mg/cm^3 und einer Dicke von ~ 800 µm als Target wurde die von den optimierten DLA-Elektronen erzeugte Betatronstrahlung gemessen. Bei einer Peak-Intensität des dreieckigen ns-Pulses von ~ 3·10^13 W/cm^2 und des sub-ps-Pulses von ~ 10^19 W/cm^2, welcher 4±0,5 ns gegenüber dem ns-Puls verzögert war, betrug der Halbwinkel im FWHM-Bereich des Elektronenstrahls 17±2°. Unter diesen Bedingungen war die Betatronstrahlung mit einem Halbwinkel im FWHM-Bereich von 11±2° für die Photonen mit Energien über 10 keV ebenfalls gerichtet. Die Photonenanzahl mit Energien über 10 keV wurde auf etwa 3·10^10 / 3·10^11 (gerichtete Photonen / Photonen im Halbraum entlang der Laserstrahlrichtung) abgeschätzt. Die maximale Photonenanzahl pro Raumwinkel betrug ~2·10^11 photons/sr. Die Brillanz der registrierten Betatronstrahlung erreichte ~ 2·10^20 photons/s/mm^2/mrad^2/(0.1% BW) bei 10 keV.
Die Verwendung eines Hochstromstrahls aus DLA-Elektronen für die FLASH-Strahlentherapie ermöglicht das Erreichen einer Dosis von bis zu 50-70 Gy während eines sub-ps-Laserpulses. Im Jahr 2021, während der P213-Strahlzeit am PHELIX wurde der Sauerstoffkonzentrationsabfall bei der Bestrahlung von Medien (Wasser und andere biologische Medien) mit DLA-Elektronen in Abhängigkeit von der Dosis untersucht. Die Strahlendosis wurde hierbei indirekt gemessen. Hierfür wurde eine Rekonstruktionsmethode entwickelt, die es ermöglicht, die Dosis innerhalb des „Wasser-Containers“ auf Basis von Messungen außerhalb des Containers mit einem untersuchten Medium zu ermitteln. Es wurde eine gute Übereinstimmung zwischen dem Experiment und einer Monte-Carlo-Simulation für Wasser gezeigt. Die registrierte Dosisrate erreichte einen Rekordwert von ~ 70 TGy/s.
The article investigates the results obtained from numerical simulations and experimental tests concerning the propagation of guided waves in corroded steel plates. Developing innovative methodologies for assessing corrosion-induced degradation is crucial for accurately diagnosing offshore and ship structures exposed to harsh environmental conditions. The main aim of the research is to analyze how surface irregularities affect wave propagation characteristics. An investigation was conducted for antisymmetric fundamental mode A0. Specifically, the study examines the asymmetrical wavefronts generated by nonuniform thickness in damaged specimens. Initially, numerical analysis explores the impact of thickness variation on wave field symmetry. Corroded plates with varying levels of degradation are modeled using the random fields approach, with degradation levels ranging from 0 % to 60 %. Subsequently, the research investigates how the standard deviation of thickness distribution (from 5 % to 20 % of the initial thickness) and excitation frequency (from 50 to 150 kHz) influence recorded signals and the shape of reconstructed wavefronts. Each scenario compares wavefront symmetry levels estimated using rotational and bilateral symmetry degrees as indicative parameters. The numerical simulations are complemented by experimental tests conducted on plates with three different degradation levels. The results demonstrate the efficacy of the proposed wave field analysis approach for assessing structural integrity, as evidenced by the agreement between numerical predictions and experimental observations.
Dielectrons are unique observables in ultra-relativistic heavy-ion collisions. Thanks to their penetrating nature, they carry information from all stages of the collision and can provide knowledge about pre-equilibirium dynamics, QGP temperature and transport coefficients, and chiral symmetry restoration. On the other hand, experimental challenges are enormous because production cross sections are small and the signal of interest is eclipsed by a huge combinatorial and physics background from light- and heavy-flavour hadron decays. In this talk the status of dielectron measurements with ALICE is shown and the perspectives with the recently installed and planned ALICE detector upgrades are discussed.
Tight control over transcription factor activity is necessary for a sensible balance between cellular proliferation and differentiation in the embryo and during tissue homeostasis by adult stem cells, but mechanistic details have remained incomplete. The homeodomain transcription factor MEIS2 is an important regulator of neurogenesis in the ventricular–subventricular zone (V-SVZ) adult stem cell niche in mice. We here identify MEIS2 as direct target of the intracellular protease calpain-2 (composed of the catalytic subunit CAPN2 and the regulatory subunit CAPNS1). Phosphorylation at conserved serine and/or threonine residues, or dimerization with PBX1, reduced the sensitivity of MEIS2 towards cleavage by calpain-2. In the adult V-SVZ, calpain-2 activity is high in stem and progenitor cells, but rapidly declines during neuronal differentiation, which is accompanied by increased stability of MEIS2 full-length protein. In accordance with this, blocking calpain-2 activity in stem and progenitor cells, or overexpression of a cleavage-insensitive form of MEIS2, increased the production of neurons, whereas overexpression of a catalytically active CAPN2 reduced it. Collectively, our results support a key role for calpain-2 in controlling the output of adult V-SVZ neural stem and progenitor cells through cleavage of the neuronal fate determinant MEIS2.
In Arabidopsis thaliana, the stem cell niche (SCN) within the root apical meristem (RAM) is maintained by an intricate regulatory network that ensures optimal growth and high developmental plasticity. Yet, many aspects of this regulatory network of stem cell quiescence and replenishment are still not fully understood. Here, we investigate the interplay of the key transcription factors (TFs) BRASSINOSTEROID AT VASCULAR AND ORGANIZING CENTRE (BRAVO), PLETHORA 3 (PLT3) and WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX 5 (WOX5) involved in SCN maintenance. Phenotypical analysis of mutants involving these TFs uncover their combinatorial regulation of cell fates and divisions in the SCN. Moreover, interaction studies employing fluorescence resonance energy transfer fluorescence lifetime imaging microscopy (FRET-FLIM) in combination with novel analysis methods, allowed us to quantify protein-protein interaction (PPI) affinities as well as higher-order complex formation of these TFs. We integrated our experimental results into a computational model, suggesting that cell type specific profiles of protein complexes and characteristic complex formation, that is also dependent on prion-like domains in PLT3, contribute to the intricate regulation of the SCN. We propose that these unique protein complex ‘signatures’ could serve as a read-out for cell specificity thereby adding another layer to the sophisticated regulatory network that balances stem cell maintenance and replenishment in the Arabidopsis root.
We use a structural VAR model to study the German natural gas market and investigate the impact of the 2022 Russian supply stop on the German economy. Combining conventional and narrative sign restrictions, we find that gas supply and demand shocks have large and persistent price effects, while output effects tend to be moderate. The 2022 natural gas price spike was driven by adverse supply
shocks and positive storage demand shocks, as Germany filled its inventories before the winter. Counterfactual simulations of an embargo on natural gas imports from Russia indicate similar positive price and negative output effects compared to what we observe in the data.
February 18th 2024 marked the centenary of the birth of Evald Ilyenkov (1924–1979) - a brilliant and influential Soviet philosopher whose most important early works remained unpublished during his lifetime. Two days before Ilyenkov's 100th birthday, Russian opposition leader Alexei Navalny was found dead in a Siberian prison colony; that news overshadowed the little attention given to Ilyenkov's anniversary in Russia. The manner in which Ilyenkov's centenary and Navalny's death were treated reflects memory culture in Putin's Russia, where the legacies of Soviet Marxism are often suppressed by ultra-nationalist propaganda. Abroad, Ilyenkov's prestige has seen a remarkable rise in recent years, accompanied by translations and new scholarship in, for example, Sweden, Ukraine, Peru, Turkey, Canada and Cuba.
Wie die Literatur- und Theoriegeschichte zeigt, wurde das Dämonische im Gefolge von Goethe auf wirkmächtige Weise von den Dämonen entkoppelt. Walter Benjamin brachte vor diesem Hintergrund E. T. A. Hoffmann ins Spiel, einen Schriftsteller, dessen "fieberhafte Träume" Goethe verschmähte. Unter dem Titel "Das dämonische Berlin" sprach Benjamin im Februar 1930 in der Kinderstunde des Berliner Rundfunks über Hoffmann als Dichter der Großstadt. Obwohl das Wort "dämonisch" nur im Titel fällt, eröffnet der Vortrag eine neue Sicht auf das post-goethesche Dämonische, denn die Medialität des Dämonischen wird darin auf mehreren Ebenen reflektiert, die das Radio selbst involvieren.
Die Vormärzforschung befasste sich in der Vergangenheit vor allem mit Themen des Liberalismus, insbesondere mit juristischen Fragen und der Gründung einer verfassungsgebenden Versammlung. Dabei wurde die Kluft zwischen einem - oft akademisch geschulten - 'gehobenen Bürgertum' und der großen Mehrzahl der Menschen in Dörfern, Kleinstädten und einer sich noch vielfach als Heimarbeit etablierenden Industrie oft übersehen. Diese Arbeit wird sich auf die allmählich einsetzende Wahrnehmung dieser Mehrzahl konzentrieren, mit dem Ziel, ihr politisches Verständnis und ihren Willen zur demokratischen Partizipation zu analysieren. Hierbei geht es vornehmlich um ein "Gewahrwerden sinnlich vermittelter Gegebenheiten" und ihrer geistigen Verarbeitung. Bei diesem Prozess wird das geistig rationale 'Verständnis' der Gegebenheiten erweckt und zu einer empirisch vermittelten 'Sicht' der Dinge hingeführt. Bei solchen Sinneswahrnehmungen geht es in erster Linie um das Sehvermögen; das von den Augen Gesehene wird über Nerven an das Gehirn transportiert, wir machen uns ein 'Bild' davon, das im weiteren Verlauf zu einer 'Ansicht' oder 'Anschauung' werden kann. Ähnliches gilt für andere Sinneseinwirkungen: Das 'Gefühlte' komprimiert sich zu einem 'Gefühl', wobei neben anderen Sinneswahrnehmungen auch ein mentaler Prozess mit im Spiel ist. Von der Forschung wenig beachtet ist eine Umkehrung dieses Vorgangs: Mental Wahrgenommenes kann über die Imagination auch sinnlich anschaulich werden, ein Prozess, der vor allem in der Romantik häufig stattfand. Eine genauere Erörterung der Begriffe 'Wahrnehmung' oder 'Perzeption' ist hier nicht vorgesehen, doch wird im Kontext der dargestellten Beispiele auf weitere, vor allem literarische und philosophische Diskussionen dieser Begriffe eingegangen.
Das Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT) stellt Protonen-, Helium- und Kohlenstoff-Ionenstrahlen unterschiedlicher Energie und Intensität für die Krebsbehandlung und Sauerstoff-Ionenstrahlen für Experimente zur Verfügung. Der hierfür verwendete Beschleuniger ist darüber hinaus in der Lage auch Ionenstrahlintensitäten unterhalb der für Therapien verwendeten bereitzustellen. Allerdings ist das derzeit installierte Strahldiagnosesystems nicht in der Lage, das Strahlprofil bei solchen geringen Intensitäten (< 10^5 Ionen/s) zu messen. Dabei existieren mögliche medizinische Anwendung für diese niederintensiven Ionen-strahlen, wie beispielsweise eine neuartige und potentiell klinisch vorteilhafte Bildgebung: die Ionenradiographie. Eine essentielle Voraussetzung für diese und andere Anwendungen ist ein System zur Überwachung von Ionenstrahlen niedriger Intensität. Ein solches System wurde im Rahmen dieser Arbeit konzipiert, realisiert, getestet und optimiert.
Das Funktionsprinzip basiert auf szintillierenden Fasern, insbesondere solchen mit erhöhter Strahlungshärte für die Möglichkeit einer dauerhaften Platzierung im Therapiestrahl. Ein diese Fasern durchlaufendes Ion regt den darin enthaltenen Szintillator durch Stoßprozesse kurzzeitig an. Die dabei deponierte Energie wird anschließend in Form von Photonen wieder emittiert. Silizium-Photomultiplier sind an den Enden der Fasern montiert und wandeln die Photonensignale in verstärkte elektrische Impulse um. Diese Impulse werden von einer neuartigen und dedizierten Ausleseelektronik aufgezeichnet und verarbeitet. Ein Prototypaufbau, bestehend aus den genannten Teilen, wurde im Strahl getestet und kann das transversale Strahlprofil erfolgreich im Intensitätsbereich von 10^7 Ionen/s bis hinunter zu 10^2 Ionen/s aufzeichnen. Darüber hinaus konnte, durch die erfolgreiche Ankunftszeitmessung von einzelnen Ionen bis zu Intensitäten von 5*10^4 Ionen/s, ein Machbarkeitsnachweis für die Messung der Spur von einzelnen Teilchen erbracht werden.
Die Verwendung von Photoschaltern zur gezielten Kontrolle von Systemen birgt ein hohes Potential hinsichtlich biologischer Fragestellungen, bis hin zu optoelektronischen Anwendungen. Infolge einer Photoanregung kommt es zu Geometrieänderungen, die einen erheblichen Einfluss auf ihr photophysikalisches Verhalten haben. Die Änderungen der photochemischen, wie photophysikalischen Eigenschaften, beruht entweder auf der Isomerisierung von Doppelbindungen oder auf perizyklischen Reaktionen. Durch sorgfältige Modifikationen, wie beispielsweise die Änderung der Konjugation durch unterschiedlich große π-Elektronensysteme, der Molekülgeometrie oder der Veränderung des Dipolmoments, lassen sich intrinsische Funktionen variieren.
Die Kombination dieser Eigenschaften stellt eine komplexe Herausforderung dar, da diese Änderungen einen direkten Einfluss auf wichtige Charakteristika wie die Adressierbarkeit, die Effizienz und die Stabilität der Moleküle haben. Darüber hinaus spielt die thermische Stabilität eine erhebliche Rolle im Hinblick auf die Speicherung von Energie oder Informationen für Anwendungsbereiche in der Energiegewinnung und Datenverarbeitung.
Für die Anwendung solcher photochromen Moleküle ist hinsichtlich der oben genannten Eigenschaften auch das Wissen über den photoinduzierten Reaktionsmechanismus unabdingbar.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss auf die Isomerisierungsdynamik organischer Photoschalter durch unterschiedliche Modifikationen mittels stationärer und zeitaufgelöster Spektroskopie untersucht. Im Bereich der Merocyanine konnte ein Derivat vorgestellt werden, das ausschließlich zwischen zwei MC-Formen (trans/cis) isomerisiert. Die interne Methylierung am Phenolatsauerstoff der Chromeneinheit verhindert die Ringschlussreaktion zum SP und somit seinen zwitterionischen Charakter. Die stabilen Grundzustandsisomere TTT und CCT weisen durch den Methylsubstituenten eine hypsochrome Verschiebung ihrer Absorptionsmaxima auf, während TTT das thermodynamisch stabilste Isomer darstellt. Das MeMC wies eine erstaunlich hohe Effizienz seiner Schaltamplituden, insbesondere der TTT → CCT Photoisomerisierung auf, sowie eine überaus hohe Quantenausbeute.
Das MeMC wies zudem eine signifikante Lösungsmittelabhängigkeit auf, die sich insbesondere in der Photostabilität bemerkbar macht. Während das MeMC in MeCN und EtOH photodegradiert, konnte in EtOH/H2O eine konstante Reliabilität festgestellt werden. Diese Zuverlässigkeit impliziert nicht nur eine Stabilisierung durch das Wasser, sondern auch eine Resistenz gegenüber Hydrolysereaktionen. Darüber hinaus konnten kinetische Studien eine hohe thermische Rückkonversion von CCT zu TTT bei Raumtemperatur nachweisen, womit auf schädliche UV-Bestrahlung verzichtet werden könnte.
Die Untersuchung der Kurzzeitdynamiken beider Grundzustandsisomere gab Aufschluss über die Beteiligung anderer möglicher MC-Intermediate und den Einfluss der Methylgruppe auf das System. Mittels quantenchemischer Berechnungen konnte eine erste Initiierung um die zentrale Doppelbindung beider Isomere bestimmt werden, die jeweils zu einem heißen Grundzustandsintermediat führt, bis nach einer zweiten Isomerisierung der endgültige Grundzustand der Photoprodukte populiert wird. Dies bedeutet, dass die trans/cis-Isomerisierung über TTT-TCT-CCT und die Rückkonversion über CCT-CTT-TTT erfolgt.
Im Bereich der Hydrazon-Photoschalter konnten unterschiedlich substituierte Derivate mittels statischer und zeitaufgelösten UV/Vis-Studien untersucht werden. Da ESIPT Prozesse eine wichtige Funktion bei der Kontrolle von biologischen Systemen spielen, wurden verschiedene Hydrazonderivate hinsichtlich ihrer Reaktionsmechanismen untersucht. Als Rotoreinheit diente zum einen eine Benzothiazolkomponente, die die interne H-Bindung des angeregten Z-Hydrazons schwächen sollte und zum anderen wurde ein Chinolinsubstituent eingesetzt, der als Elektronenakzeptor diente und den H-Transfer begünstigt. Der Einsatz der Benzothiazolkomponente bewirkte die gewünschte Vergrößerung der bathochromen Verschiebung des E-Isomers, sowie eine deutliche Erhöhung der thermischen Stabilität des metastabilen
Zustands. Dies bestätigten die zeitaufgelösten Studien der Z zu E Isomerisierung, bei denen die Isomere im Vergleich zum Chinolinhydrazonderivat, in beiden ausgewählten Lösungsmitteln metastabile Z-Intermediate zeigten und eine Lebenszeit bis in den µs-Zeitbereich aufwiesen. Die Rückreaktion beider Derivate (HCN) und (HBN) hingegen zeigte eine barrierelose Umwandlung in die beteiligten Photoprodukte. Trotz der Verwendung des Chinolinsubstituenten zusammen mit Naphthalin als Rotoreinheit (HCN), konnte kein ESIPT Prozess beobachtet werden. HCB mit einer Kombination aus einem Chinolinrotor und eines Benzothiazolsubstituenten, wies eine Hydrazon-Azobenzol-Tautomerie auf, die ein prototropes Gleichgewicht zwischen dem E-Hydrazon und der E-Azobenzolform (E-AB) ausbildete. Die Reaktionsdynamiken des Z-Hydrazons zum E-AB wiesen eine ultraschnelle Bildung des Photoproduktes auf, während die Rückreaktion über einen ESIPT im sub-ps-Bereich erfolgte. Dieser H-Transfer hat die Bildung des angeregten E-Hydrazons zur Folge. Interessanterweise wurde kein Rückprotonentransfer nachgewiesen, sondern die mögliche Formation eines Z-AB gefunden. Damit unterscheidet sich dieser Reaktionsmechanismus erheblich von den typischen ESIPT Prozessen, die normalerweise zu ihrem Ausgangsmolekül zurückrelaxieren. Des Weiteren konnte ein Pyridinoxid und Benzoylpyridin-substituiertes Hydrazon charakterisiert werden, bei denen die stationären Studien kein Schaltverhalten, sondern Photodegradation aufwiesen. Die zeitaufgelösten Daten ergaben ebenfalls keine Photoproduktbildung, was die These der Photozersetzung unterstützt. Die Verwendung von zusätzlich substituierten Rotoreinheiten, wie beispielsweise Pyridinoxid und Benzoylpyridin, die aufgrund fehlender Protonenakzeptormöglichkeit keine interne H-Bindung ausbilden, erlaubt keine Bildung des Z-Hydrazon Isomers.
Dieser Beitrag befasst sich mit Zeitwahrnehmungen und Zukunftsvorstellungen, die in Romane der 1920er Jahre in Paris und New York transportiert werden. Dabei dienen Paris und New York als zwei paradigmatische Städte der Moderne, in denen Diskurse zur Modernität und Stadtentwicklung literarisch aufgearbeitet werden. Die Textanalyse konzentriert sich hauptsächlich auf drei Aspekte der Stadtdarstellung: Illusionen der Ewigkeit und des Stillstandes, Diskurse zur mechanischen (Selbst-)Zerstörung und Phantasmagorien des Untergangs. Der Vergleich zwischen Paris und New York soll dazu beitragen, kulturell bedingte Unterschiede sowie epochenspezifische Gemeinsamkeiten in den Zukunftsvisionen der jeweiligen Stadt aufzudecken.
Keiner will im Ruhrgebiet leben : Deindustrialisierung und Nachbergbau in der Ruhrgebietsliteratur
(2024)
Seit dem Ende des Steinkohlenbergbaus im Ruhrgebiet steht die Region durch den Verlust dieser identitätsstiftenden Industrie vor einer unklaren Zukunft. Dies spiegelt sich auch in der Literatur wider, die sich etwa ab 2010 vermehrt mit dem Erbe des Bergbaus und den Aussichten für eine Zukunft der Region befasst. Hierbei beschreiten Autor:innen ganz unterschiedliche Wege. In den Romanen "Wie hoch die Wasser steigen" (Anja Kampmann) und "Marschmusik" (Martin Becker) sind Rückblicke auf das Zeitalter der Montanindustrie zentrale Bestandteile der Erzählung. Die Prognosen für die Zukunft bleiben jedoch andeutungsweise und vage, Kampmanns und Beckers Protagonisten scheinen mit der Bewältigung der Vergangenheit ausgelastet. Anders machen es die Romane "Anarchie in Ruhrstadt" (Jörg Albrecht) und "Am Ende der Welt liegt Duisburg am Meer" (Sascha Pranschke). Beide entwickeln auf Basis der Montanindustriegeschichte des Ruhrgebiets dystopische Erzählungen des Ruhrgebiets der Zukunft.
Der Hirntumor Glioblastom (GBM) ist aufgrund seines infiltrativen Wachstums, der hohen intra- und intertumoralen Heterogenität, der hohen Therapieresistenz als auch aufgrund der sogenannten gliomartigen Stammzellen sehr schwer zu behandeln und führt fast immer zu Rezidiven. Da es in den letzten Jahrzehnten kaum Fortschritte in der Behandlung des GBMs gab, bis auf die Therapie mit Tumortherapiefeldern, wird weiterhin nach alternativen Zelltodtherapien geforscht, wie zum Beispiel dem Autophagie-abhängigen Zelltod. Der Autophagie-abhängige Zelltod ist durch einen erhöhten autophagischen Flux gekennzeichnet und obwohl die Autophagie, als auch selektive Formen wie die Lysophagie und Mitophagie, normalerweise als überlebensfördernde Mechanismen gelten, konnten viele Studien eine duale Rolle in der Tumorentstehung, -progression und -behandlung aufzeigen, die vor allem vom Tumortyp und stadium abhängt. Um die zugrunde liegenden Mechanismen des durch Medikamente induzierten Autophagie-abhängigen Zelltods im GBM weiter zu entschlüsseln, habe ich in meiner Dissertation verschiedene Substanzen untersucht, die einen Autophagie-abhängigen Zelltod induzieren.
In einer zuvor in unserem Labor durchgeführten Studie konnte gezeigt werden, dass das Antipsychotikum Pimozid (PIMO) und der Opioidrezeptor-Antagonist Loperamid (LOP) einen Autophagie-abhängigen Zelltod in GBM Zellen induzieren können. Darauf aufbauend habe ich die Fähigkeit zur Induktion des Autophagie-abhängigen Zelltods in weiteren Zellmodellen validiert. Dies bestätigte einen erhöhten autophagischen Flux nach PIMO und LOP Behandlung, während der Zelltod als auch der autophagische Flux in Autophagie-defizienten Zellen reduziert war. In weiteren Versuchen konnte ich die Involvierung der LC3-assoziierten Phagozytose (LAP), ein Signalweg der auf die Funktion einiger autophagischer Proteine angewiesen ist, ausschließen. Weiterhin konnte ich eine massive Störung des Cholesterin- und Lipidstoffwechsels beobachten. Unter anderem akkumulierte Cholesterin in den Lysosomen gefolgt von massiven Schäden des lysosomalen Kompartiments und der Permeabiliserung der lysosomalen Membran. Dies trug einerseits zur Aktivierung überlebensfördernder Lysophagie als auch der Zell-schädigenden „Bulk“-Autophagie bei. Letztendlich konnte aber die erhöhte Lysophagie die Zellen nicht vor dem Zelltod retten und die Zellen starben einen Autophagie-abhängigen lysosomalen Zelltod. Da die Eignung von LOP als Therapie für das GBM aufgrund der fehlenden Blut-Hirn-Schranken Permeabilität und von dem Antipsychotikum PIMO aufgrund teils schwerer Nebenwirkungen eingeschränkt ist, habe ich mich im weiteren Verlauf meiner Dissertation mit einer Substanz mit einem anderen Wirkmechanismus beschäftigt.
Der Eisenchelator und oxidative Phosphorylierungs (OXPHOS) Inhibitor VLX600 wurde zuvor berichtet mitochondriale Dysfunktion und Zelltod in Kolonkarzinomzellen zu induzieren. Allerdings hat meines Wissens nach bisher noch keine Studie die therapeutische Eignung von VLX600 für das GBM untersucht. Hier zeige ich eine neuartige Autophagie-abhängige Zelltod-induzierende Fähigkeit von VLX600 für GBM Zellen, da der Zelltod signifikant in Autophagie-defizienten Zellen aber nicht durch Caspase-Inhibitoren gehemmt wurde und der autophagische Flux erhöht war. Darüber hinaus konnte ich die Hemmung der OXPHOS und die Induktion von mitochondrialem Stress in GBM Zellen bestätigen und weiterhin aufzeigen, dass VLX600 nicht nur die mitochondriale Homöostase stört, sondern auch zu einer BNIP3-BNIP3L-abhängigen Mitophagie führt, die wahrscheinlich durch HIF1A reguliert wird aber keinen erkennbaren Nettoeffekt auf den von VLX600 induzierten Zelltod hat. Demnach induziert VLX600 letale „Bulk“-Autophagie in den hier verwendeten Zellmodellen. Darüber hinaus konnte ich zeigen, dass die Eisenchelatierung durch VLX600 eine große Rolle für den von VLX600-induzierten Zelltod spielt aber auch für die Mitophagie Induktion, Histon Lysin Methylierung und den ribosomalen Stress. Letztendlich ist es wahrscheinlich ein Zusammenspiel all dieser Faktoren, die zur Zelltodinduktion durch VLX600 führen und interessanterweise werden Eisenchelatoren bereits in präklinischen und klinischen Studien für Krebstherapien untersucht. Dabei könnten gewisse metabolische Eigenschaften verschiedener Tumorzellen die Sensitivität von Wirkstoffen, die auf den Metabolismus wirken wie VLX600, beeinflussen was in zukünftigen Studien beachtet werden sollte um den bestmöglichsten Therapieerfolg zu erzielen. Zusammenfassend unterstützt meine Dissertation die duale Rolle der Autophagie, die stark vom jeweiligen Kontext abhängt und befürwortet die weitere Forschung von Substanzen, die einen Autophagie-abhängigen Zelltod induzieren, für das GBM.
Im deutschsprachigen Raum ist anschlussfähige Forschung an die international und interdisziplinär ausgelegten 'Energy Humanities' noch unterrepräsentiert. Im folgenden Beitrag werden zunächst das Forschungsfeld, seine Herkunft und Zielperspektiven aufgeschlüsselt. Energie und Energienutzung werden als Teil menschlicher Kultur verstanden. Um aufzuzeigen, wie sich literarische Analysen in den Gesamtkontext der 'Energy Humanities' einfügen, exemplifiziert der Beitrag drei Lektüren von Jane Austens "Emma" (1816), Émile Zolas "Germinal" (1885) und Erik Neutschs "Spur der Steine" (1964). Alle drei Texte erfordern einen individuellen energie-kritischen Fokus, durch den die ihnen eigenen Energiesysteme hervortreten können. Komparatistisch gelesen zeigen sie den Facettenreichtum energie-kritischer literarischer Studien auf: Energienutzung als Statussymbol, Rohstoffextraktion als Kontamination des Menschen, industrielle Energieproduktion als Staatsminiatur.
Highlights
• BaP exposure increases the mutation rate of C. riparius.
• BaP exposure is detrimental for the fitness and the population dynamics of C. riparius.
• Multi-generational studies are essential to assess evolutionary implications of anthropogenic substances on biodiversity.
Abstract
The release of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) into the environment is posing a threat to ecosystems and human health. Benzo(a)pyrene (BaP) is considered a biomarker of PAH exposure and is classified as a Group 1 carcinogen. However, it was not known whether BaP is mutagenic, i.e. induces inherited germline mutations. In this study, we used a recently established method, which combines short-term mutation accumulation lines (MAL) with whole genome sequencing (WGS) to assess mutagenicity in the non-biting midge Chironomus riparius. The mutagenicity analysis was supplemented by an evaluation of the development of population fitness in three successive generations in the case of chronic exposure to BaP at a high concentration (100 μg/L). In addition, the level of ROS-induced oxidative stress was examined in vivo. Exposure to the higher BaP concentration led to an increase in germline mutations relative to the control, while the lower concentration showed no mentionable effect. Against expectations, BaP exposure decreased ROS-level compared to the control and is thus probably not responsible for the increased mutation rate. Likewise, the higher BaP concentration decreased fitness measured as population growth rate per day (PGR) significantly over all generations, without signs of rapid evolutionary adaptations. Our results thus highlighted that high BaP exposure may influence the evolutionary trajectory of organisms.
In Ian McEwans Roman "Machines Like Me" (2019) wird das aus gegenwärtiger Sicht zukünftige Szenario des Zusammenlebens eines Menschen mit einem Androiden in das London der 1980er-Jahre verlegt. Im Beitrag stelle ich dar, wie der Eingriff in die zeitliche Abfolge von Ereignissen eine kritische Hinterfragung aktueller Werte und Moralvorstellungen sowie der menschlichen Interaktion mit dem Anderen ermöglicht. Dabei zeige ich mit Rückgriff auf Michel Foucault und Donna Haraway, wie die vom Menschen etablierten Machtgefüge aufgebrochen werden müssen, um gleichberechtigte Beziehungen zwischen allen Lebewesen zu schaffen und ein Weiterleben auf der Erde zu ermöglichen. Zugleich wird in "Machines Like Me" die Rolle und Bedeutung von Literatur in einer von Künstlicher Intelligenz geprägten Welt hinterfragt. Diesbezüglich gehe ich im Beitrag auf die Zukunftsvisionen des Androiden ein und stelle die Frage, ob die Notwendigkeit von Literatur in einer Welt wie der im Roman portraitierten nicht doch bestehen bleibt.
Von der Annahme ausgehend, dass die Zukunftsthematik neben einzelnen Textanalysen insbes. im Kontext der diachronen Betrachtung einer literarischen Gattung von Interesse ist, konzentriert sich der vorliegende Beitrag auf die Gattung der Robinsonade. Mit dem Fokus auf Daniel Defoes "Robinson Crusoe", Ernst Wiecherts "Das einfache Leben" sowie Andy Weirs "The Martian" - drei Werke, die vom Prototyp der Gattung bis zu dessen Situierung im Science Fiction-Genre reichen - erfährt die Zukunft zwar eine an den historischen und gesellschaftlichen Kontext gebundene Ausformung, ihr grundierendes narratives Schema bleibt in ihrer die Gattung umspannenden Position jedoch bei jeder Robinsonade gleich. Im Zentrum geht es dabei um die Bewältigung individueller und gesellschaftlicher Zukünfte, wobei sich in der Entwicklung verschiedener Zukunftsentwürfe und -vorstellungen, die zudem mit einer verstärkten Vergangenheitsreflexion verfahren, mögliche unsichere und sichere Zukünfte einander gegenüberstehen.
The human immune system is determined by the functionality of the human lymph node. With the use of high-throughput techniques in clinical diagnostics, a large number of data is currently collected. The new data on the spatiotemporal organization of cells offers new possibilities to build a mathematical model of the human lymph node - a virtual lymph node. The virtual lymph node can be applied to simulate drug responses and may be used in clinical diagnosis. Here, we review mathematical models of the human lymph node from the viewpoint of cellular processes. Starting with classical methods, such as systems of differential equations, we discuss the values of different levels of abstraction and methods in the range from artificial intelligence techniques formalism.