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This thesis is dedicated to the study of fluctuation and correlation observables of hadronic equilibrium systems. The statistical hadronization model of high energy physics, in its ideal, i.e. non-interacting, gas approximation will be investigated in different ensemble formulations. The hypothesis of thermal and chemical equilibrium in high energy interaction will be tested against qualitative and quantitative predictions.
The nicotinamide-adenine-dinucleotide (NADH):ubiquinone oxidoreductase (complex I) from the strictly aerobic yeast Y. lipolytica contains at least 26 “accessory” subunits however the significance of most of them remains unknown. The aim of this study was to characterize the role of three accessory subunits of complex I, recently identified: two mitochondrial acyl carrier proteins, ACPM1 and ACPM2 and a sulfurtransferase (st1) subunit. ACPMs are small (approx. 10 kDa) acidic proteins that are homologous to the corresponding central components of prokaryotic fatty acid synthase complexes. Genomic deletions of the two genes ACPM1 and ACPM2 resulted in strains that were not viable or retained only trace amounts of assembled mitochondrial complex I, respectively, as assessed using two-dimensional blue native/sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (BN/SDS) PAGE. This suggested different functions for the two proteins that despite high similarity could not be complemented by the respective other homolog still expressed in the deletion strains. To test whether complex I was affected by deletion of the ACPM2 gene, its activities in mitochondrial membranes were measured. Consequently, specific inhibitor sensitive dNADH: decylubiquinone (DBQ) oxidoreductase activity was lost completely and a strong decrease in dNADH: hexa-ammine-ruthenium (HAR) oxidoreductase activity was measured. Remarkably, the same phenotypes were observed if just the conserved serine carrying the phosphopantethein moiety was exchanged with alanine. Although this suggested a functional link to the lipid metabolism of mitochondria, using HPLC chromatography no changes in the lipid composition of the organelles were found. Proteomic analysis revealed that both ACPMs were tightly bound to purified mitochondrial complex I. Western blot analysis revealed that the affinity tagged ACPM1 and ACPM2 proteins were exclusively detectable in mitochondrial membranes but not in the mitochondrial matrix as reported for other organisms. Hence it has been concluded that the ACPMs can serve all their possible functions in mitochondrial lipid metabolism and complex I assembly and stabilization as subunits bound to complex I. A protein exhibiting rhodanese (thiosulfate:cyanide sulfurtransferase) activity was found to be associated with homogenous preparation of complex I. From a rhodanese deletion strain, functional complex I that lacked the additional protein but was fully assembled and displayed no functional defects or changes in EPR signature was purified. In contrast to previous suggestions, this indicated that the sulfurtransferase associated with Y. lipolytica complex I is not required for assembly of its iron–sulfur clusters.
Revision of Hawaiian, Australasian, Oriental, and Japanese Parandrinae (Coleoptera, Cerambycidae)
(2010)
A comprehensive revision of the Subfamily Parandrinae (Coleoptera, Cerambycidae) from the Hawaiian, Australasian, Oriental, and Japanese regions is presented. Seven (7) new genera are described: Komiyandra, Melanesiandra, Papuandra, Storeyandra, Hawaiiandra, Caledonandra, and Malukandra. All known, indigenous species from these regions are assigned to new genera resulting in the following new combinations: Komiyandra janus (Bates, 1875), K. shibatai (Hayashi, 1963), K. formosana (Miwa and Mitono, 1939), K. lanyuana (Hayashi, 1981), Melanesiandra striatifrons (Fairmaire, 1879), M. solomonensis (Arigony, 1983), Caledonandra austrocaledonica (Montrouzier, 1861), C. passandroides (Thomson, 1867), Hawaiiandra puncticeps (Sharp, 1878), Malukandra heterostyla (Lameere, 1902), Storeyandra frenchi (Blackburn, 1895), and Papuandra araucariae (Gressitt, 1959). Thirty-one (31) new species are described: Komiyandra javana, K. nayani, K. ohbayashii, K. luzonica, K. philippinensis, K. mindanao, K. mehli, K. vivesi, K. lombokia, K. sulawesiana, K. irianjayana, K. menieri, K. sangihe, K. mindoro, K. niisatoi, K. drumonti, K. cabigasi, K. koni, K. johkii, K. poggii, K. uenoi, Melanesiandra bougainvillensis, M. birai, Papuandra gressitti, P. weigeli, P. queenslandensis, P. norfolkensis, P. rothschildi, P. oberthueri, Malukandra jayawijayana and M. hornabrooki. A lectotype is designated for Parandra janus Bates, 1875. Komiyandra janus (Bates, 1875) is excluded from nearly all previously reported locations, even one location given in the original description, and is now only known from Sulawesi. A paralectotype of Parandra janus Bates, 1875, is designated as a paratype for Komiyandra menieri, new species. Komiyandra formosana is excluded from the Japanese (Ryukyu Is.) fauna. Parandra vitiensis Nonfried, 1894, is again placed in synonymy with P. striatifrons Fairmaire (now Melanesiandra striatifrons). A neotype is designated for Parandra austrocaledonica Montrouzier, 1861. A lectotype is designated for Parandra janus Bates, 1875. The lectotype of Parandra gabonica Thomson, 1858, designated by Quentin and Villiers (1975) is considered invalid. Papuandra araucariae (Gressitt, 1959) is excluded from the fauna of Norfolk Island. The African species Stenandra kolbei (Lameere, 1903) is reported for the first time from Asia (N. Vietnam). Keys are presented to separate worldwide genera of Parandrini and all species within the study regions. Illustrations are provided for all species including many special characters to differentiate genera and species.
The Neotropical genus Coprophanaeus Olsoufieff (1924), as classified here, comprises 38 species distributed among three subgenera (Megaphanaeus Olsoufieff, Metallophanaeus Olsoufieff, and Coprophanaeus s. str.) and eight species groups. Keys presented help to identify supraspecific and species taxa, all of which are illustrated and diagnosed. Lectotypes are designated for Phanaeus ignecinctus Felsche and Phanaeus ohausi Felsche. Coprophanaeus corythus (Harold), formerly regarded as a subspecies of C. telamon (Erichson), assumes species status. Coprophanaeus magnoi Arnaud, described as a subspecies of C. milon (Blanchard), is raised to species status. New taxonomic interpretations result in 10 new subjective synonymies (junior synonym listed first): Phanaeus machadoi Pereira and d’Andretta = Coprophanaeus saphirinus (Perty); Phanaeus costatus Olsoufieff = Coprophanaeus cyanescens (Olsoufieff); Phanaeus worontzowi Pessôa and Lane = Coprophanaeus cyanescens (Olsoufieff); Coprophanaeus kohlmanni Arnaud = Coprophanaeus morenoi Arnaud; Coprophanaeus pluto nogueirai Arnaud = Coprophanaeus pluto (Harold); Coprophanaeus edmondsi Arnaud = Coprophanaeus conocephalus (Olsoufieff); Coprophanaeus uhleri Malý and Pokorný = Coprophanaeus chiriquensis (Olsoufieff); Coprophanaeus henryi Malý and Pokorný = Coprophanaeus gilli Arnaud; Phanaeus perseus Harold = Coprophanaeus corythus (Harold); Coprophanaeus telamon nevinsoni Arnaud and Gámez = Coprophanaeus corythus; and Coprophanaeus florenti Arnaud = Coprophanaeus ohausi (Felsche). The status of the following names remains unresolved: Phanaeus strandi Balthasar; Coprophanaeus rigoutorum Arnaud; C. terrali Arnaud; C. lichyi Arnaud; C. lecromi Arnaud; C. larseni Arnaud; and C. vazdemeloi Arnaud.
Die Maillard-Reaktion findet während der Lagerung und thermischen Verarbeitung von Lebensmitteln zwischen den darin enthaltenen Proteinen und reduzierenden Kohlehydraten statt. Als Ergebnis der Reaktion entstehen sogenannte advanced glycation end products (AGEs), Protein-Derivate mit Glykierungs-Strukturen. Da Lebensmittel vor dem Verzehr häufig erhitzt werden, ist der Einfluss von AGEs auf die Pathogenese von Nahrungsmittelallergien von großem Interesse. Die Maillard-Reaktion könnte zur Bildung von neuen, für die Pathogenese der Nahrungsmittelallergie relevanten, Immunepitopen beitragen. Das Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss der Maillard-Reaktion auf die T-Zell-Immunogenität, die Antigenität und die von beiden Eigenschaften abhängige Allergenität von Nahrungsmittelallergenen zu untersuchen. Zunächst wurde der Einfluss der Maillard-Reaktion auf die T-Zell-Immunogenität von Ovalbumin (OVA), einem Allergen des Hühnereiweißes, untersucht. Dafür wurde glykiertes OVA (AGE-OVA) hergestellt indem das Protein zusammen mit Glukose erhitzt wurde. In dieser Arbeit konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass ein AGE-Derivat eines Lebensmittelallergens eine höhere T-Zellen-Immunogenität besitzt, als sein natives Gegenstück. Die Aktivierung und Proliferation von CD4+ T-Zellen durch AGE-OVA wurde in vitro durch Co-Kultivierung der T-Zellen mit dendritischen Zellen (DZ) untersucht. DZ sind professionelle Antigen- präsentierende Zellen, welche im Pathomechanismus der Allergie eine wichtige Rolle spielen. Im Vergleich zu nativen OVA und OVA welches ohne Glukose erhitzt wurde, führte die Stimulierung mit AGE-OVA zu einer deutlich erhöhten Aktivierung von OVA-spezifischen CD4+ T-Zellen. Damit DZ T-Zellen aktivieren können, muss das Allergen zunächst durch die DZ aufgenommen werden. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass die Aufnahme von AGE-OVA wesentlich höher war als die der Kontrollen. Außerdem konnte der scavenger receptor class A type I and II (SR-AI/II) als einer der hauptverantwortlichen Rezeptoren für die Aufnahme von AGE-OVA identifiziert werden. Zusammenfassend lässt sich aus den Ergebnissen dieser Arbeit die Hypothese aufstellen, dass die Glykierung von OVA eine erhöhte Assoziation des Allergens mit SR-AI/II ermöglicht, welche zu einer verstärkten Aufnahme des Allergens durch die DZ führt. Dadurch können mehr Peptide des Allergens an MHC II gebunden und auf der Zelloberfläche präsentiert werden. Das wiederum führt zur beobachteten stärkeren OVA-spezifischen CD4+ T-Zell-Aktivierung durch AGE-OVA. Als nächstes wurde die T-Zell-Immunogenität und Antigenität von AGE-OVA in vivo in einem Mausmodel untersucht. Es zeigte sich, dass AGE-OVA auch in vivo im Vergleich zu den nicht glykierten OVA-Formen eine erhöhte T-Zell-Immunogenität besitzt. Des weiteren führte die Immunisierung mit AGE-OVA zu einer erhöhten Produktion von IgE-Antikörpern. Somit wurde in dieser Arbeit gezeigt, dass AGE-OVA in vivo nicht nur eine erhöhte CD4+ T-Zell-Immunogenität besitzt, sondern auch eine höhere Antigenität hat als natives und ohne Glukose erhitztes OVA. Diese Ergebnisse harmonieren gut miteinander da CD4+ T-Zellen eine zentrale Rolle in der Aktivierung von B-Zellen und der IgE-Produktion durch selbige Zellen spielen. IgE-Antikörper besitzen eine essentielle Funktion beim Auslösen der klinischen Symptomatik der Allergie. Zusammenfassend lässt deshalb sagen, dass die Maillard-Reaktion die Allergenität von OVA erhöhen könnte. Zum Schluss wurden noch die immunstimulatorischen Eigenschaften des Erdnussallergens (AGE)-Ara h 2 untersucht. Da Erdnüsse häufig ernsthafte allergische Reaktionen hervorrufen und selten roh verzehrt werden, war es vom großen Interesse den Einfluss der Maillard-Reaktion auf Immunogenität und Antigenität von rekombinanten Ara h 2 (rAra h 2) zu untersuchen. Es zeigte sich, dass die Glykierung von rAra h 2 durch die Maillard-Reaktion die T-Zellen-Immunogenität, als auch die Antigenität des Allergens reduziert. Abschließend lässt sich sagen, dass die Maillard-Reaktion die allergenen Eigenschaften von Lebensmittelallergenen erheblich beeinflusst indem es die T-Zell-Immunogenität des Allergens verändert. Die Mechanismen welche die T-Zell-Immunogenität beeinflussen wurden hier näher untersucht. Wenn die Glykierung nicht die Bindung der T-Zellen- und/oder B-Zellen-Rezeptoren inhibiert, wird die Allergen-spezifische CD4+ T-Zell-Aktivierung und die davon abhängige IgE-Produktion dadurch erhöht, dass das glykierte Allergen durch DZ verstärkt über SR-AI/II aufgenommen wird. Die vorliegende Arbeit liefert wertvolle Information über die Allergenität von Proteinen die durch die Maillard-Reaktion modifiziert wurden and trägt dazu bei die Mechanismen von Nahrungsmittelallergien besser zu verstehen.
Lattice simulation of a center symmetric three dimensional effective theory for SU(2) Yang-Mills
(2010)
We present lattice simulations of a center symmetric dimensionally reduced effective field theory for SU(2) Yang Mills which employ thermal Wilson lines and three-dimensional magnetic fields as fundamental degrees of freedom. The action is composed of a gauge invariant kinetic term, spatial gauge fields and a potential for the Wilson line which includes a "fuzzy" bag term to generate non-perturbative fluctuations between Z(2) degenerate ground states. The model is studied in the limit where the gauge fields are set to zero as well as the full model with gauge fields. We confirm that, at moderately weak coupling, the "fuzzy" bag term leads to eigenvalue repulsion in a finite region above the deconfining phase transition which shrinks in the extreme weak-coupling limit. A non-trivial Z(N) symmetric vacuum arises in the confined phase. The effective potential for the Polyakov loop in the theory with gauge fields is extracted from the simulations including all modes of the loop as well as for cooled configurations where the hard modes have been averaged out. The former is found to exhibit a non-analytic contribution while the latter can be described by a mean-field like ansatz with quadratic and quartic terms, plus a Vandermonde potential which depends upon the location within the phase diagram. Other results include the exact location of the phase boundary in the plane spanned by the coupling parameters, correlation lengths of several operators in the magnetic and electric sectors and the spatial string tension. We also present results from simulations of the full 4D Yang-Mills theory and attempt to make a qualitative comparison to the 3D effective theory.
A new, two-channel instrument for simultaneous NO3 and N2O5 monitoring was used to make the first comprehensive set of nocturnal NOx measurements (NO, NO2, NO3 and N2O5) at the Taunus Observatory, a rural mountain site (Kleiner Feldberg) in South-western Germany. In May 2008, NO3 and N2O5 mixing ratios were well above the instrumental detection limit (a few ppt) on all nights of the campaign and were characterised by large variability. The concentrations of NO3, N2O5 and NO2 were consistent with the equilibrium constant, K2, defining the rates of formation and thermal dissociation of N2O5. A steady-state lifetime analysis is consistent with the loss of nocturnal NOx being dominated by the reaction of NO3 with volatile organic compounds in this forested region, with N2O5 uptake to aerosols of secondary importance. Analysis of a limited dataset obtained at high relative humidity indicated that the loss of N2O5 by reaction with water vapour is less efficient (>factor 3) than derived using laboratory kinetic data. The fraction of NOx present as NO3 and N2O5 reached ~20% on some nights, with night-time losses of NOx competing with daytime losses.