@phdthesis{Ballnat2012,
  author    = {Ballnat, Silvana},
  title     = {Das Verh{\"a}ltnis zwischen den Begriffen "Erfahrung" und "Sprache" ausgehend von Hans-Georg Gadamers "Wahrheit und Methode" : eine antireduktionistische Lesart gegen Relativismusvorw{\"u}rfe},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  isbn      = {978-3-86956-176-9},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-59047},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {358},
  year      = {2012},
  abstract  = {Meiner nichtreduktionistischen Lesart Gadamers, derzufolge eine wechselseitige konstitutive Relation zwischen „Sprache" und „Erfahrung" besteht, ist es gestattet, den Vorwurf, die Sprachphilosophie Gadamers f{\"u}hre in den Relativismus, den man h{\"a}ufig gegen{\"u}ber sprachphilosophischen Positionen erhebt, abzuweisen. Manchen Denkern zufolge haben die Philosophen der Postmoderne, zu denen auch Gadamer gez{\"a}hlt wurde, eine einfache Umkehrung der beiden Pole des modernen Verh{\"a}ltnisses „Sprache" - „Erfahrung" vollzogen: W{\"a}hrend die Sprache in der Moderne in ihrer Bedingtheit zur Erfahrung und als bloßes Ausdrucksmittel verstanden wurde, wurde dieses Verh{\"a}ltnis in der neueren Philosophie nur umgekehrt, insofern die Philosophie in der Sprache das Fundament f{\"u}r die Erfahrung sehe, wonach die Erfahrung als ein Ausdruck der Sprache erscheine. Die vorliegende Arbeit setzt sich mit diesem Relativismusvorwurf auseinander und beabsichtigt, eine wechselseitige Abh{\"a}ngigkeit zwischen Sprache und Erfahrung ausgehend von Hans-Georg Gadamers Werk zu entwickeln. Um das zu erreichen, wurden zun{\"a}chst eine doppelte negative-positive Erfahrungsstruktur und dann einige ph{\"a}nomenologische und transzendentale Merkmale der Erfahrung auf dem historischen Hintergrund f{\"u}r Gadamers Erfahrungsbegriff herausgearbeitet. Somit machte sich die konstitutive Sprachlichkeit der Erfahrung erkennbar. In einer Auseinandersetzung mit dem Sprachbegriff auf der anderen Seite wurde sein dialogischer und welterschließender Charakter veranschaulicht, so dass auch seine Angewiesenheit auf die Welterfahrung offenkundig wurde.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bilkay2012,
  author    = {Bilkay, Taybet},
  title     = {Thiophen und Benzodithiophen basierte organische Halbleiter f{\"u}r aus L{\"o}sung prozessierbare Feldeffekttransistoren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-66164},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Diese Arbeit befasst sich mit der Synthese und Charakterisierung von organol{\"o}slichen Thiophen und Benzodithiophen basierten Materialien und ihrer Anwendung als aktive lochleitende Halbleiterschichten in Feldeffekttransistoren. Im ersten Teil der Arbeit wird durch eine gezielte Modifikation des Thiophengrundger{\"u}stes eine neue Comonomer-Einheit f{\"u}r die Synthese von Thiophen basierten Copolymeren erfolgreich dargestellt. Die hydrophoben Hexylgruppen in der 3-Position des Thiophens werden teilweise durch hydrophile 3,6-Dioxaheptylgruppen ersetzt. {\"U}ber die Grignard-Metathese nach McCullough werden statistische Copolymere mit unterschiedlichen molaren Anteilen vom hydrophoben Hexyl- und hydrophilem 3,6-Dioxaheptylgruppen 1:1 (P-1), 1:2 (P-2) und 2:1 (P-3) erfolgreich hergestellt. Auch die Synthese eines definierten Blockcopolymers BP-1 durch sequentielle Addition der Comonomere wird realisiert. Optische und elektrochemische Eigenschaften der neuartigen Copolymere sind vergleichbar mit P3HT. Mit allen Copolymeren wird ein charakteristisches Transistorverhalten in einem Top-Gate/Bottom-Kontakt-Aufbau erhalten. Dabei werden mit P-1 als die aktive Halbleiterschicht im Bauteil, PMMA als Dielektrikum und Silber als Gate-Elektrode Mobilit{\"a}ten von bis zu 10-2 cm2/Vs erzielt. Als Folge der optimierten Grenzfl{\"a}che zwischen Dielektrikum und Halbleiter wird eine Verbesserung der Luftstabilit{\"a}t der Transistoren {\"u}ber mehrere Monate festgestellt. Im zweiten Teil der Arbeit werden Benzodithiophen basierte organische Materialien hergestellt. F{\"u}r die Synthese der neuartigen Benzodithiophen-Derivate wird die Schl{\"u}sselverbindung TIPS-BDT in guter Ausbeute dargestellt. Die Difunktionalisierung von TIPS-BDT in den 2,6-Positionen {\"u}ber eine elektrophile Substitution liefert die gew{\"u}nschten Dibrom- und Distannylmonomere. Zun{\"a}chst werden {\"u}ber die Stille-Reaktion alternierende Copolymere mit alkylierten Fluoren- und Chinoxalin-Einheiten realisiert. Alle Copolymere zeichnen sich durch eine gute L{\"o}slichkeit in g{\"a}ngigen organischen L{\"o}sungsmitteln, hohe thermische Stabilit{\"a}t und durch gute Filmbildungseigenschaften aus. Des Weiteren sind alle Copolymere mit HOMO Lagen h{\"o}her als -6.3 eV, verglichen mit den Thiophen basierten Copolymeren (P-1 bis P-3), sehr oxidationsstabil. Diese Copolymere zeigen amorphes Verhalten in den Halbleiterschichten in OFETs auf und es werden Mobilit{\"a}ten bis zu 10-4 cm2/Vs erreicht. Eine Abh{\"a}ngigkeit der Bauteil-Leistung von dem Zinngehalt-Rest im Polymer wird nachgewiesen. Ein Zinngehalt von {\"u}ber 0.6 \% kann enormen Einfluss auf die Mobilit{\"a}t aus{\"u}ben, da die funktionellen SnMe3-Gruppen als Fallenzust{\"a}nde wirken k{\"o}nnen. Alternativ wird das alternierende TIPS-BDT/Fluoren-Copolymer P-5-Stille nach der Suzuki-Methode polymerisiert. Mit P-5-Suzuki als die aktive organische Halbleiterschicht im OFET wird die h{\"o}chste Mobilit{\"a}t von 10-2 cm2/Vs erzielt. Diese Mobilit{\"a}t ist somit um zwei Gr{\"o}ßenordnungen h{\"o}her als bei P-5-Stille, da die Fallenzust{\"a}nde in diesem Fall minimiert werden und folglich der Ladungstransport verbessert wird. Sowohl das Homopolymer P-12 als auch das Copolymer mit dem aromatischen Akzeptor Benzothiadiazol P-9 f{\"u}hren zu schwerl{\"o}slichen Polymeren. Aus diesem Grund werden einerseits Terpolymere aus TIPS-BDT/Fluoren/BTD-Einheiten P-10 und P-11 aufgebaut und andererseits wird versucht die TIPS-BDT-Einheit in die Seitenkette des Styrols einzubringen. Mit der Einf{\"u}hrung von BTD in die Hauptpolymerkette werden insbesondere die Absorptions- und die elektrochemischen Eigenschaften beeinflusst. Im Vergleich zu dem TIPS-BDT/Fluoren-Copolymer reicht die Absorption bis in den sichtbaren Bereich und die LUMO Lage wird zu niederen Werten verschoben. Eine Verbesserung der Leistung in den Bauteilen wird jedoch nicht festgestellt. Die erfolgreiche erstmalige Synthese von TIPS-BDT als Seitenkettenpolymer an Styrol P-13 f{\"u}hrt zu einem l{\"o}slichen und amorphen Polymer mit vergleichbaren Mobilit{\"a}ten von Styrol basierten Polymeren (µ = 10-5 cm2/Vs) im OFET. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit ist die Synthese von niedermolekularen organol{\"o}slichen Benzodithiophen-Derivaten. {\"U}ber Suzuki- und Stille-Reaktionen ist es erstmals m{\"o}glich, verschiedenartige Aromaten {\"u}ber eine σ-Bindung an TIPS-BDT in den 2,6-Positionen zu kn{\"u}pfen. Die UV/VIS-Untersuchungen zeigen, dass die Absorption durch die Verl{\"a}ngerung der π-Konjugationsl{\"a}nge zu h{\"o}heren Wellenl{\"a}ngen verschoben wird. Dar{\"u}ber hinaus ist es m{\"o}glich, thermisch vernetzbare Gruppen wie Allyloxy in das Molek{\"u}lger{\"u}st einzubauen. Das Einf{\"u}hren von F-Atomen in das Molek{\"u}lger{\"u}st resultiert in einer verst{\"a}rkten Packungsordnung im Fluorbenzen funktionalisiertem TIPS-BDT (SM-4) im Festk{\"o}rper mit sehr guten elektronischen Eigenschaften im OFET, wobei Mobilit{\"a}ten bis zu 0.09 cm2/Vs erreicht werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bomm2012,
  author    = {Bomm, Jana},
  title     = {Von Gold Plasmonen und Exzitonen : Synthese, Charakterisierung und Applikationen von Gold Nanopartikeln},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-66402},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurden sph{\"a}rische Gold Nanopartikel (NP) mit einem Durchmesser gr{\"o}ßer ~ 2 nm, Gold Quantenpunkte (QDs) mit einem Durchmesser kleiner ~ 2 nm sowie Gold Nanost{\"a}bchen (NRs) unterschiedlicher L{\"a}nge hergestellt und optisch charakterisiert. Zudem wurden zwei neue Synthesevarianten f{\"u}r die Herstellung thermosensitiver Gold QDs entwickelt werden. Sph{\"a}rische Gold NP zeigen eine Plasmonenbande bei ~ 520 nm, die auf die kollektive Oszillation von Elektronen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Gold NRs weisen aufgrund ihrer anisotropen Form zwei Plasmonenbanden auf, eine transversale Plasmonenbande bei ~ 520 nm und eine longitudinale Plasmonenbande, die vom L{\"a}nge-zu-Durchmesser-Verh{\"a}ltnis der Gold NRs abh{\"a}ngig ist. Gold QDs besitzen keine Plasmonenbande, da ihre Elektronen Quantenbeschr{\"a}nkungen unterliegen. Gold QDs zeigen jedoch aufgrund diskreter Energieniveaus und einer Bandl{\"u}cke Photolumineszenz (PL). Die synthetisierten Gold QDs besitzen eine Breitbandlumineszenz im Bereich von ~ 500-800 nm, wobei die Lumineszenz-eigenschaften (Emissionspeak, Quantenausbeute, Lebenszeiten) stark von den Herstellungs-bedingungen und den Oberfl{\"a}chenliganden abh{\"a}ngen. Die PL in Gold QDs ist ein sehr komplexes Ph{\"a}nomen und r{\"u}hrt vermutlich von Singulett- und Triplett-Zust{\"a}nden her. Gold NRs und Gold QDs konnten in verschiedene Polymere wie bspw. Cellulosetriacetat eingearbeitet werden. Polymernanokomposite mit Gold NRs wurden erstmals unter definierten Bedingungen mechanisch gezogen, um Filme mit optisch anisotropen (richtungsabh{\"a}ngigen) Eigenschaften zu erhalten. Zudem wurde das Temperaturverhalten von Gold NRs und Gold QDs untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass eine lokale Variation der Gr{\"o}ße und Form von Gold NRs in Polymernanokompositen durch Temperaturerh{\"o}hung auf 225-250 °C erzielt werden kann. Es zeigte sich, dass die PL der Gold QDs stark temperaturabh{\"a}ngig ist, wodurch die PL QY der Proben beim Abk{\"u}hlen (-7 °C) auf knapp 30 \% verdoppelt und beim Erhitzen auf 70 °C nahezu vollst{\"a}ndig gel{\"o}scht werden konnte. Es konnte demonstriert werden, dass die L{\"a}nge der Alkylkette des Oberfl{\"a}chenliganden einen Einfluss auf die Temperaturstabilit{\"a}t der Gold QDs hat. Zudem wurden verschiedene neuartige und optisch anisotrope Sicherheitslabels mit Gold NRs sowie thermosensitive Sicherheitslabel mit Gold QDs entwickelt. Ebenso scheinen Gold NRs und QDs f{\"u}r die und die Optoelektronik (bspw. Datenspeicherung) und die Medizin (bspw. Krebsdiagnostik bzw. -therapie) von großem Interesse zu sein.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Friedrich2012,
  author    = {Friedrich, Katja},
  title     = {Selbstst{\"a}ndig(er) durch Selbst- und Fremdeinsch{\"a}tzung? : M{\"o}glichkeiten und Grenzen der F{\"o}rderung von Metakognitionsstrategien bei Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}lern durch "Ich-kann"-Checklisten ; Ergebnisse einer gezielten Intervention im Fach Deutsch in der 7. gymnasialen Jahrgangsstufe},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-66411},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Neben der Frage nach der leistungssteigernden Wirkung von sogenannten "Ich-kann"-Checklisten auf die Metakognitionsstrategien der Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}ler, geht die Arbeit auch den Fragen nach, welche Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}ler "Ich-kann"-Checklisten nutzen, in welcher Form und unter welchen Kontextmerkmalen sie am wirksamsten sind. Dabei handelt es sich um Listen mit festgelegten, fachlichen und {\"u}berfachlichen Kompetenzen einer bzw. mehrerer Unterrichtseinheiten, die in Form von „Ich-kann"-Formulierungen f{\"u}r Sch{\"u}ler geschrieben sind und die Aufforderung einer Selbst- und Fremdeinsch{\"a}tzung beinhalten. Blickt man in die Ver{\"o}ffentlichungen der letzten Jahre zu diesem Thema und in die schulische Praxis, so ist eine deutliche Hinwendung zur Entwicklung und Arbeit mit „Ich-kann"-Checklisten und Kompetenzrastern zu erkennen. Umso erstaunlicher ist es, dass diesbez{\"u}glich so gut wie keine empirischen Untersuchungen vorliegen (vgl. Bastian \& Merziger, 2007; Merziger, 2007). Basierend auf einer quantitativen Erhebung von 197 Gymnasialsch{\"u}lerinnen und -sch{\"u}lern in der 7. Jahrgangsstufe im Fach Deutsch wurde {\"u}ber einen Zeitraum von zwei Jahren diesen {\"u}bergeordneten Fragen nachgegangen. Die Ergebnisse lassen die Aussagen zu, dass "Ich-kann"-Checklisten insbesondere f{\"u}r Jungen ein wirksames p{\"a}dagogisches Instrument der Selbstregulation darstellen. So f{\"o}rdert die Arbeit mit "Ich-kann"-Checklisten nicht nur die Steuerung eigener Lernprozesse, sondern auch die Anstrengungsbereitschaft der Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}ler, mehr f{\"u}r das Fach tun zu wollen. Eine w{\"a}hrend der Intervention erfolgte Selbsteinsch{\"a}tzung {\"u}ber den Leistungsstand mittels der "Ich-kann"-Checklisten f{\"o}rdert dabei den freiwilligen außerunterrichtlichen Gebrauch.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Vu2012,
  author    = {Vu, Thi Thanh Van},
  title     = {Local government on the way to good governance},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-93943},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {vii, 254},
  year      = {2012},
  abstract  = {Bad governance causes economic, social, developmental and environmental problems in many developing countries. Developing countries have adopted a number of reforms that have assisted in achieving good governance. The success of governance reform depends on the starting point of each country - what institutional arrangements exist at the out-set and who the people implementing reforms within the existing institutional framework are. This dissertation focuses on how formal institutions (laws and regulations) and informal institutions (culture, habit and conception) impact on good governance. Three characteristics central to good governance - transparency, participation and accountability are studied in the research. A number of key findings were: Good governance in Hanoi and Berlin represent the two extremes of the scale, while governance in Berlin is almost at the top of the scale, governance in Hanoi is at the bottom. Good governance in Hanoi is still far from achieved. In Berlin, information about public policies, administrative services and public finance is available, reliable and understandable. People do not encounter any problems accessing public information. In Hanoi, however, public information is not easy to access. There are big differences between Hanoi and Berlin in the three forms of participation. While voting in Hanoi to elect local deputies is formal and forced, elections in Berlin are fair and free. The candidates in local elections in Berlin come from different parties, whereas the candidacy of local deputies in Hanoi is thoroughly controlled by the Fatherland Front. Even though the turnout of voters in local deputy elections is close to 90 percent in Hanoi, the legitimacy of both the elections and the process of representation is non-existent because the local deputy candidates are decided by the Communist Party. The involvement of people in solving local problems is encouraged by the government in Berlin. The different initiatives include citizenry budget, citizen activity, citizen initiatives, etc. Individual citizens are free to participate either individually or through an association. Lacking transparency and participation, the quality of public service in Hanoi is poor. Citizens seldom get their services on time as required by the regulations. Citizens who want to receive public services can bribe officials directly, use the power of relationships, or pay a third person - the mediator ("C{\`o}" - in Vietnamese). In contrast, public service delivery in Berlin follows the customer-orientated principle. The quality of service is high in relation to time and cost. Paying speed money, bribery and using relationships to gain preferential public service do not exist in Berlin. Using the examples of Berlin and Hanoi, it is clear to see how transparency, participation and accountability are interconnected and influence each other. Without a free and fair election as well as participation of non-governmental organisations, civil organisations, and the media in political decision-making and public actions, it is hard to hold the Hanoi local government accountable. The key differences in formal institutions (regulative and cognitive) between Berlin and Hanoi reflect the three main principles: rule of law vs. rule by law, pluralism vs. monopoly Party in politics and social market economy vs. market economy with socialist orientation. In Berlin the logic of appropriateness and codes of conduct are respect for laws, respect of individual freedom and ideas and awareness of community development. People in Berlin take for granted that public services are delivered to them fairly. Ideas such as using money or relationships to shorten public administrative procedures do not exist in the mind of either public officials or citizens. In Hanoi, under a weak formal framework of good governance, new values and norms (prosperity, achievement) generated in the economic transition interact with the habits of the centrally-planned economy (lying, dependence, passivity) and traditional values (hierarchy, harmony, family, collectivism) influence behaviours of those involved. In Hanoi "doing the right thing" such as compliance with law doesn't become "the way it is". The unintended consequence of the deliberate reform actions of the Party is the prevalence of corruption. The socialist orientation seems not to have been achieved as the gap between the rich and the poor has widened. Good governance is not achievable if citizens and officials are concerned only with their self-interest. State and society depend on each other. Theoretically to achieve good governance in Hanoi, institutions (formal and informal) able to create good citizens, officials and deputies should be generated. Good citizens are good by habit rather than by nature. The rule of law principle is necessary for the professional performance of local administrations and People's Councils. When the rule of law is applied consistently, the room for informal institutions to function will be reduced. Promoting good governance in Hanoi is dependent on the need and desire to change the government and people themselves. Good governance in Berlin can be seen to be the result of the efforts of the local government and citizens after a long period of development and continuous adjustment. Institutional transformation is always a long and complicated process because the change in formal regulations as well as in the way they are implemented may meet strong resistance from the established practice. This study has attempted to point out the weaknesses of the institutions of Hanoi and has identified factors affecting future development towards good governance. But it is not easy to determine how long it will take to change the institutional setting of Hanoi in order to achieve good governance.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Lohmann2012,
  author    = {Lohmann, Michael},
  title     = {Medienorientierung und innerparteiliche Machtk{\"a}mpfe : Gr{\"u}nde und Verl{\"a}ufe innerparteilicher Machtk{\"a}mpfe am Beispiel der unerwarteten Kampfkandidatur um den Parteivorsitz auf dem Mannheimer SPD-Parteitag 1995},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-71245},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {{\"U}blicherweise vermeiden deutsche Parteien Kampfkandidaturen um den Vorsitz. Dennoch kam es auf dem Mannheimer SPD-Parteitag 1995 zu einer unerwarteten offenen Konkurrenz um das Spitzenamt. Das unbeabsichtigte Scheitern der Inszenierung der „Geschlossenheit" der Partei f{\"u}hrte zum Ausbruch der bis dahin unterdr{\"u}ckten K{\"a}mpfe um den Parteivorsitz. Der Mannheimer Parteitag steht exemplarisch f{\"u}r den Zusammenhang zwischen Inszenierung, Disziplin und den informellen Regeln innerparteilicher Machtkonstruktion. Am Beispiel dieses Parteitages zeigt die vorliegende Arbeit, wie umstrittenen Parteivorsitzenden sich gegen Widerst{\"a}nde im Amt behaupten k{\"o}nnen bzw. woran diese Strategie scheitern kann. Aus figurationstheoretischer Perspektive wird die Inszenierung als Notwendigkeit medienvermittelter Parteienkonkurrenz um W{\"a}hlerstimmen gefasst. Inszenierung erfordert Selbstdisziplin und das koordinierte Handeln der Parteimitglieder. Innerparteilich wird so wechselseitige Abh{\"a}ngigkeit erzeugt. Diese wird gesteigert durch die Medien-Konzentration auf wenige Spitzenpolitiker. Die Mehrheit der Mandatstr{\"a}ger und Funktion{\"a}re ist angewiesen auf das medienwirksame Auftreten der F{\"u}hrung. F{\"u}r den Medienerfolg braucht die F{\"u}hrung ihrerseits die Unterst{\"u}tzung der Mitglieder. Diese wechselseitige Abh{\"a}ngigkeit erzeugt sowohl typische Relevanzen als auch M{\"o}glichkeiten, die jeweils andere Interessengruppe unter Zugzwang zu setzen. Imageprobleme des Vorsitzenden sind als verletzte Erwartungen Anlass f{\"u}r innerparteiliche Machtk{\"a}mpfe, in denen die Parteif{\"u}hrung insbesondere die Inszenierung der „Geschlossenheit" nutzen kann, um offene Personaldiskussionen zu verhindern. Da Handlungsoptionen und -grenzen durch das Handeln der Akteure immer wieder neu geschaffen werden, besteht stets das Risiko des Scheiterns innerparteilicher Disziplinierung. Mit dem Nachvollzug von Disziplinierung und den Gr{\"u}nden ihrer Kontingenz versteht sich die vorliegende Arbeit als Beitrag zu einer Theorie informeller Machtregeln in Organisationen mit schwach ausgepr{\"a}gten Herrschaftsstrukturen. Im ersten Teil der Arbeit wird der Zusammenhang zwischen Inszenierung und Macht durch die Konzepte Theatralit{\"a}t und Figuration entwickelt. Im zweiten Teil werden typische Konstellationen der gegenw{\"a}rtigen parlamentarischen Demokratie auf typische beziehungsvermittelte Situationsdeutungen, Handlungsm{\"o}glichkeiten und -grenzen untersucht. Im dritten Teil wird der kontingente Prozess des innerparteilichen Machtkampfes am Beispiel des Mannheimer Parteitages 1995 nachvollzogen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Born2012,
  author    = {Born, Stephan},
  title     = {Kartierung der Bindungstasche des humanen Bittergeschmacksrezeptors hTAS2R10},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61392},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die Bittergeschmacksrezeptoren stellen in der Superfamilie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren eine besondere Gruppe dar. Im Menschen k{\"o}nnen die 25 Rezeptoren eine große Anzahl unterschiedlichster Bittergeschmacksstoffe detektieren. Diese Substanzen k{\"o}nnen sowohl sch{\"a}dlich, wie etwa Strychnin, als auch der Gesundheit f{\"o}rderliche Arzneistoffe, wie etwa Chloramphenicol sein. Unter den Bittergeschmacksrezeptoren des Menschen gibt es eine Gruppe von drei Rezeptoren, die besonders viele Bitterstoffe detektieren k{\"o}nnen. Einer von ihnen ist der Rezeptor hTAS2R10. In dieser Arbeit konnte sowohl experimentell als auch durch computergest{\"u}tzte Modellierung gezeigt werden, dass der hTAS2R10 nur eine Bindungstasche besitzt. Das stimmt mit den bisher ausf{\"u}hrlich experimentell und in silico untersuchten Rezeptoren hTAS2R1, -R16, -R38 und -R46 {\"u}berein. Die f{\"u}r die Agonisteninteraktionen nachweislich wichtigen Transmembrandom{\"a}nen sind in den bisher untersuchten Bittergeschmacksrezeptoren, wie auch im hTAS2R10, die Transmembrandom{\"a}nen 3, 5, 6 und 7. Die Untersuchungen zeigten, dass die Bindungstasche des hTAS2R10 in der oberen H{\"a}lfte des zum extrazellul{\"a}ren Raum gerichteten Bereichs lokalisiert ist. Insbesondere konnte f{\"u}r die untersuchten Agonisten Strychnin, Parthenolid und Denatoniumbenzoat gezeigt werden, dass die Seitenketten der Aminos{\"a}uren in Position 3.29 und 5.40 ausgepr{\"a}gte agonistenselektive Wechselwirkungen eingehen. Weitere Untersuchungen haben ergeben, dass das weitgef{\"a}cherte Agonistenspektrum des hTAS2R10 zu Lasten der Sensitivit{\"a}t f{\"u}r einzelne Bitterstoffe geht. Der Vergleich wichtiger Positionen im hTAS2R10, hTAS2R46 und mTas2r105 hat deutlich gemacht, dass sich die Bindungsmodi zwischen diesen Rezeptoren unterscheiden. Dies deutet auf eine getrennte evolution{\"a}re Entwicklung der Bindungseigenschaften dieser Rezeptoren hin. Gleichfalls zeigten die Untersuchungen, dass einige Positionen wie z.B. 7.39 die Funktion aller untersuchten Bittergeschmacksrezeptoren pr{\"a}gen, sich jedoch die genaue Bedeutung im jeweiligen Rezeptor unterscheiden kann. Einzelne dieser Positionen konnten auch bei der Agonisteninteraktion des Rhodopsins und des β2-adrenergen Rezeptors beobachtet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit helfen dabei die Wechselwirkungen zwischen Bitterstoffen und den Bittergeschmacksrezeptoren zu verstehen und geben erste Einblicke in die Entwicklung der Rezeptoren in Hinblick auf ihren Funktionsmechanismus. Diese Erkenntnisse k{\"o}nnen genutzt werden, um Inhibitoren zu entwickeln, die sowohl ein wichtiges Werkzeug in der Rezeptoranalytik w{\"a}ren, als auch dazu genutzt werden k{\"o}nnten, den unerw{\"u}nschten bitteren Geschmack von Medikamenten oder gesundheitsf{\"o}rdernden sekund{\"a}ren Pflanzenstoffen zu mindern. Damit k{\"o}nnte ein Beitrag zur Gesundheit der Menschen geleistet werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Brueckner2012,
  author    = {Br{\"u}ckner, Michael},
  title     = {Prediction games : machine learning in the presence of an adversary},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  isbn      = {978-3-86956-203-2},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-60375},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {x, 121},
  year      = {2012},
  abstract  = {In many applications one is faced with the problem of inferring some functional relation between input and output variables from given data. Consider, for instance, the task of email spam filtering where one seeks to find a model which automatically assigns new, previously unseen emails to class spam or non-spam. Building such a predictive model based on observed training inputs (e.g., emails) with corresponding outputs (e.g., spam labels) is a major goal of machine learning. Many learning methods assume that these training data are governed by the same distribution as the test data which the predictive model will be exposed to at application time. That assumption is violated when the test data are generated in response to the presence of a predictive model. This becomes apparent, for instance, in the above example of email spam filtering. Here, email service providers employ spam filters and spam senders engineer campaign templates such as to achieve a high rate of successful deliveries despite any filters. Most of the existing work casts such situations as learning robust models which are unsusceptible against small changes of the data generation process. The models are constructed under the worst-case assumption that these changes are performed such to produce the highest possible adverse effect on the performance of the predictive model. However, this approach is not capable to realistically model the true dependency between the model-building process and the process of generating future data. We therefore establish the concept of prediction games: We model the interaction between a learner, who builds the predictive model, and a data generator, who controls the process of data generation, as an one-shot game. The game-theoretic framework enables us to explicitly model the players' interests, their possible actions, their level of knowledge about each other, and the order at which they decide for an action. We model the players' interests as minimizing their own cost function which both depend on both players' actions. The learner's action is to choose the model parameters and the data generator's action is to perturbate the training data which reflects the modification of the data generation process with respect to the past data. We extensively study three instances of prediction games which differ regarding the order in which the players decide for their action. We first assume that both player choose their actions simultaneously, that is, without the knowledge of their opponent's decision. We identify conditions under which this Nash prediction game has a meaningful solution, that is, a unique Nash equilibrium, and derive algorithms that find the equilibrial prediction model. As a second case, we consider a data generator who is potentially fully informed about the move of the learner. This setting establishes a Stackelberg competition. We derive a relaxed optimization criterion to determine the solution of this game and show that this Stackelberg prediction game generalizes existing prediction models. Finally, we study the setting where the learner observes the data generator's action, that is, the (unlabeled) test data, before building the predictive model. As the test data and the training data may be governed by differing probability distributions, this scenario reduces to learning under covariate shift. We derive a new integrated as well as a two-stage method to account for this data set shift. In case studies on email spam filtering we empirically explore properties of all derived models as well as several existing baseline methods. We show that spam filters resulting from the Nash prediction game as well as the Stackelberg prediction game in the majority of cases outperform other existing baseline methods.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Agamy2012,
  author    = {Agamy, Ibrahim},
  title     = {Social networking software in higher education : investigating the influence of using different interaction levels on learners' achievement and satisfaction},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61888},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Education in knowledge society is challenged with a lot of problems in particular the interaction between the teacher and learner in social networking software as a key factor affects the learners' learning and satisfaction (Prammanee, 2005) where "to teach is to communicate, to communicate is to interact, to interact is to learn" (Hefzallah, 2004, p. 48). Analyzing the relation between teacher-learner interaction from a side and learning outcome and learners' satisfaction from the other side, some basic problems regarding a new learning culture using social networking software are discussed. Most of the educational institutions pay a lot of attentions to the equipments and emerging Information and Communication Technologies (ICTs) in learning situations. They try to incorporate ICT into their institutions as teaching and learning environments. They do this because they expect that by doing so they will improve the outcome of the learning process. Despite this, the learning outcome as reported in most studies is very limited, because the expectations of self-directed learning are much higher than the reality. Findings from an empirical study (investigating the role of teacher-learner interaction through new digital media wiki in higher education and learning outcome and learner's satisfaction) are presented recommendations about the necessity of pedagogical interactions in support of teaching and learning activities in wiki courses in order to improve the learning outcome. Conclusions show the necessity for significant changes in the approach of vocational teacher training programs of online teachers in order to meet the requirements of new digital media in coherence with a new learning culture. These changes have to address collaborative instead of individual learning and ICT wiki as a tool for knowledge construction instead of a tool for gathering information.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Berger2012,
  author    = {Berger, Florian},
  title     = {Different modes of cooperative transport by molecular motors},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-60319},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Cargo transport by molecular motors is ubiquitous in all eukaryotic cells and is typically driven cooperatively by several molecular motors, which may belong to one or several motor species like kinesin, dynein or myosin. These motor proteins transport cargos such as RNAs, protein complexes or organelles along filaments, from which they unbind after a finite run length. Understanding how these motors interact and how their movements are coordinated and regulated is a central and challenging problem in studies of intracellular transport. In this thesis, we describe a general theoretical framework for the analysis of such transport processes, which enables us to explain the behavior of intracellular cargos based on the transport properties of individual motors and their interactions. Motivated by recent in vitro experiments, we address two different modes of transport: unidirectional transport by two identical motors and cooperative transport by actively walking and passively diffusing motors. The case of cargo transport by two identical motors involves an elastic coupling between the motors that can reduce the motors' velocity and/or the binding time to the filament. We show that this elastic coupling leads, in general, to four distinct transport regimes. In addition to a weak coupling regime, kinesin and dynein motors are found to exhibit a strong coupling and an enhanced unbinding regime, whereas myosin motors are predicted to attain a reduced velocity regime. All of these regimes, which we derive both by analytical calculations and by general time scale arguments, can be explored experimentally by varying the elastic coupling strength. In addition, using the time scale arguments, we explain why previous studies came to different conclusions about the effect and relevance of motor-motor interference. In this way, our theory provides a general and unifying framework for understanding the dynamical behavior of two elastically coupled molecular motors. The second mode of transport studied in this thesis is cargo transport by actively pulling and passively diffusing motors. Although these passive motors do not participate in active transport, they strongly enhance the overall cargo run length. When an active motor unbinds, the cargo is still tethered to the filament by the passive motors, giving the unbound motor the chance to rebind and continue its active walk. We develop a stochastic description for such cooperative behavior and explicitly derive the enhanced run length for a cargo transported by one actively pulling and one passively diffusing motor. We generalize our description to the case of several pulling and diffusing motors and find an exponential increase of the run length with the number of involved motors.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ohme2012,
  author    = {Ohme, Frank},
  title     = {Bridging the gap between post-Newtonian theory and numerical relativity in gravitational-wave data analysis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-60346},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {One of the most exciting predictions of Einstein's theory of gravitation that have not yet been proven experimentally by a direct detection are gravitational waves. These are tiny distortions of the spacetime itself, and a world-wide effort to directly measure them for the first time with a network of large-scale laser interferometers is currently ongoing and expected to provide positive results within this decade. One potential source of measurable gravitational waves is the inspiral and merger of two compact objects, such as binary black holes. Successfully finding their signature in the noise-dominated data of the detectors crucially relies on accurate predictions of what we are looking for. In this thesis, we present a detailed study of how the most complete waveform templates can be constructed by combining the results from (A) analytical expansions within the post-Newtonian framework and (B) numerical simulations of the full relativistic dynamics. We analyze various strategies to construct complete hybrid waveforms that consist of a post-Newtonian inspiral part matched to numerical-relativity data. We elaborate on exsisting approaches for nonspinning systems by extending the accessible parameter space and introducing an alternative scheme based in the Fourier domain. Our methods can now be readily applied to multiple spherical-harmonic modes and precessing systems. In addition to that, we analyze in detail the accuracy of hybrid waveforms with the goal to quantify how numerous sources of error in the approximation techniques affect the application of such templates in real gravitational-wave searches. This is of major importance for the future construction of improved models, but also for the correct interpretation of gravitational-wave observations that are made utilizing any complete waveform family. In particular, we comprehensively discuss how long the numerical-relativity contribution to the signal has to be in order to make the resulting hybrids accurate enough, and for currently feasible simulation lengths we assess the physics one can potentially do with template-based searches.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Broeker2012,
  author    = {Br{\"o}ker, Nina Kristin},
  title     = {Die Erkennung komplexer Kohlenhydrate durch das Tailspike Protein aus dem Bakteriophagen HK620},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-60366},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Kohlenhydrate stellen aufgrund der strukturellen Vielfalt und ihrer oft exponierten Lage auf Zelloberfl{\"a}chen wichtige Erkennungsstrukturen dar. Die Wechselwirkungen von Proteinen mit diesen Kohlenhydraten vermitteln einen spezifischen Informationsaustausch. Protein-Kohlenhydrat-Interaktionen und ihre Triebkr{\"a}fte sind bislang nur teilweise verstanden, da nur wenig strukturelle Daten von Proteinen im Komplex mit vorwiegend kleinen Kohlenhydraten erh{\"a}ltlich sind. Mit der vorliegenden Promotionsarbeit soll ein Beitrag zum Verst{\"a}ndnis von Protein-Kohlenhydrat-Wechselwirkungen durch Analysen struktureller Thermodynamik geleistet werden, um zuk{\"u}nftig Vorhersagen mit zuverl{\"a}ssigen Algorithmen zu erlauben. Als Modellsystem zur Erkennung komplexer Kohlenhydrate diente dabei das Tailspike Protein (TSP) aus dem Bakteriophagen HK620. Dieser Phage erkennt spezifisch seinen E. coli-Wirt anhand der Oberfl{\"a}chenzucker, der sogenannten O-Antigene. Dabei binden die TSP des Phagen das O-Antigen des Lipopolysaccharids (LPS) und weisen zudem eine hydrolytische Aktivit{\"a}t gegen{\"u}ber dem Polysaccharid (PS) auf. Anhand von isolierten Oligosacchariden des Antigens (Typ O18A1) wurde die Bindung an HK620TSP und verschiedener Varianten davon systematisch analysiert. Die Bindung der komplexen Kohlenhydrate durch HK620TSP zeichnet sich durch große Interaktionsfl{\"a}chen aus. Durch einzelne Aminos{\"a}ureaustausche im aktiven Zentrum wurden Varianten generiert, die eine tausendfach erh{\"o}hte Affinit{\"a}t (KD ~ 100 nM) im Vergleich zum Wildtyp-Protein (KD ~ 130 μM) aufweisen. Dabei zeichnet sich das System dadurch aus, dass die Bindung bei Raumtemperatur nicht nur enthalpisch, sondern auch entropisch getrieben wird. Ursache f{\"u}r den g{\"u}nstigen Entropiebeitrag ist die große Anzahl an Wassermolek{\"u}len, die bei der Bindung des Hexasaccharids verdr{\"a}ngt werden. R{\"o}ntgenstrukturanalysen zeigten f{\"u}r alle TSP-Komplexe außer f{\"u}r Variante D339N unabh{\"a}ngig von der Hexasaccharid-Affinit{\"a}t analoge Protein- und Kohlenhydrat-Konformationen. Dabei kann die Bindestelle in zwei Regionen unterteilt werden: Zum einen befindet sich am reduzierenden Ende eine hydrophobe Tasche mit geringen Beitr{\"a}gen zur Affinit{\"a}tsgenerierung. Der Zugang zu dieser Tasche kann ohne große Affinit{\"a}tseinbuße durch einen einzelnen Aminos{\"a}ureaustausch (D339N) blockiert werden. In der zweiten Region kann durch den Austausch eines Glutamats durch ein Glutamin (E372Q) eine Bindestelle f{\"u}r ein zus{\"a}tzliches Wassermolek{\"u}l generiert werden. Die Rotation einiger Aminos{\"a}uren bei Kohlenhydratbindung f{\"u}hrt zur Desolvatisierung und zur Ausbildung von zus{\"a}tzlichen Wasserstoffbr{\"u}cken, wodurch ein starker Affinit{\"a}tsgewinn erzielt wird. HK620TSP ist nicht nur spezifisch f{\"u}r das O18A1-Antigen, sondern erkennt zudem das um eine Glucose verk{\"u}rzte Oligosaccharid des Typs O18A und hydrolysiert polymere Strukturen davon. Studien zur Bindung von O18A-Pentasaccharid zeigten, dass sich die Triebkr{\"a}fte der Bindung im Vergleich zu dem zuvor beschriebenen O18A1-Hexasaccharid verschoben haben. Durch Fehlen der Seitenkettenglucose ist die Bindung im Vergleich zu dem O18A1-Hexasaccharid weniger stark entropisch getrieben (Δ(-TΔS) ~ 10 kJ/mol), w{\"a}hrend der Enthalpiebeitrag zu der Bindung g{\"u}nstiger ist (ΔΔH ~ -10 kJ/mol). Insgesamt gleichen sich diese Effekte aus, wodurch sehr {\"a}hnliche Affinit{\"a}ten der TSP-Varianten zu O18A1-Hexasaccharid und O18A-Pentasaccharid gemessen wurden. Durch die Bindung der Glucose werden aus einer hydrophoben Tasche vier Wassermolek{\"u}le verdr{\"a}ngt, was entropisch stark beg{\"u}nstigt ist. Unter enthalpischen Aspekten ist dies ebenso wie einige Kontakte zwischen der Glucose und einigen Resten in der Tasche eher ung{\"u}nstig. Die Bindung der Glucose in die hydrophobe Tasche an HK620TSP tr{\"a}gt somit nicht zur Affinit{\"a}tsgenerierung bei und es bleibt zu vermuten, dass sich das O18A1-Antigen-bindende HK620TSP aus einem O18A-Antigen-bindenden TSP evolution{\"a}r herleitet. In dem dritten Teilprojekt der Dissertation wurde der Infektionsmechanismus des Phagen HK620 untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass analog zu dem verwandten Phagen P22 die Ejektion der DNA aus HK620 allein durch das Lipopolysaccharid (LPS) des Wirts in vitro induziert werden kann. Die Morphologie und Kettenl{\"a}nge des LPS sowie die Aktivit{\"a}t von HK620TSP gegen{\"u}ber dem LPS erwiesen sich dabei als essentiell. So konnte die DNA-Ejektion in vitro auch durch LPS aus Bakterien der Serogruppe O18A induziert werden, welches ebenfalls von dem TSP des Phagen gebunden und hydrolysiert wird. Diese Ergebnisse betonen die Rolle von TSP f{\"u}r die Erkennung der LPS-Rezeptoren als wichtigen Schritt f{\"u}r die Infektion durch die Podoviren HK620 und P22.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ott2012,
  author    = {Ott, Susan},
  title     = {Feld - f{\"a}llt - fehlt : Untersuchungen zur Phonologie-Morphosyntax-Schnittstelle bei Kindern und Erwachsenen},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  isbn      = {978-3-86956-161-5},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-57798},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {379},
  year      = {2012},
  abstract  = {Neben der Frequenz eines cues ist es dessen Zuverl{\"a}ssigkeit, die Kindern hilft, die an sie gerichtete Sprache zu segmentieren, Worteinheiten zu erkennen sowie diese syntaktisch zu kategorisieren. Im Deutschen weist die Subsilbe „Langvokal+Konsonant+/t/" (z.B. in fehlt, wohnt) zuverl{\"a}ssig auf eine -t-flektierte Verbform hin. Die in kindgerichteter Sprache h{\"o}her frequente Subsilbe „Kurzvokal+Konsonant+/t/" (z.B. in Feld, Hemd, f{\"a}llt, rund) gibt hingegen keinen derartig eindeutigen Hinweis. Es wurde der Frage nachgegangen, inwiefern diese unterschiedlichen Zuverl{\"a}ssigkeiten und Frequenzen der Subsilben auf die Nomen-, Verb- und Verbflexionsverarbeitung einwirken. Drei Altersgruppen wurden untersucht: achtzehn Monate alte Kinder, drei- bis f{\"u}nfj{\"a}hrige sprachunauff{\"a}llige und -auff{\"a}llige Kinder sowie erwachsene Sprecher. Einfl{\"u}sse der unterschiedlichen Zuverl{\"a}ssigkeiten und Frequenzen der ausgew{\"a}hlten Subsilben konnten f{\"u}r alle Probandengruppen gefunden werden. Die Subsilbe stellt damit eine linguistische Gr{\"o}ße dar, die in der fr{\"u}hen Sprachwahrnehmung als cue dienen sowie die Sprachverarbeitung Erwachsener lenken kann und auch f{\"u}r die Sprachdiagnostik und -therapie sprachauff{\"a}lliger Kinder ber{\"u}cksichtigt werden sollte.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mari2012,
  author    = {Mari, Andrea},
  title     = {Signatures of non-classicality in optomechanical systems},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-59814},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {This thesis contains several theoretical studies on optomechanical systems, i.e. physical devices where mechanical degrees of freedom are coupled with optical cavity modes. This optomechanical interaction, mediated by radiation pressure, can be exploited for cooling and controlling mechanical resonators in a quantum regime. The goal of this thesis is to propose several new ideas for preparing meso- scopic mechanical systems (of the order of 10^15 atoms) into highly non-classical states. In particular we have shown new methods for preparing optomechani-cal pure states, squeezed states and entangled states. At the same time, proce-dures for experimentally detecting these quantum effects have been proposed. In particular, a quantitative measure of non classicality has been defined in terms of the negativity of phase space quasi-distributions. An operational al- gorithm for experimentally estimating the non-classicality of quantum states has been proposed and successfully applied in a quantum optics experiment. The research has been performed with relatively advanced mathematical tools related to differential equations with periodic coefficients, classical and quantum Bochner's theorems and semidefinite programming. Nevertheless the physics of the problems and the experimental feasibility of the results have been the main priorities.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Basler2012,
  author    = {Basler, Georg},
  title     = {Mass-balanced randomization : a significance measure for metabolic networks},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-62037},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Complex networks have been successfully employed to represent different levels of biological systems, ranging from gene regulation to protein-protein interactions and metabolism. Network-based research has mainly focused on identifying unifying structural properties, including small average path length, large clustering coefficient, heavy-tail degree distribution, and hierarchical organization, viewed as requirements for efficient and robust system architectures. Existing studies estimate the significance of network properties using a generic randomization scheme - a Markov-chain switching algorithm - which generates unrealistic reactions in metabolic networks, as it does not account for the physical principles underlying metabolism. Therefore, it is unclear whether the properties identified with this generic approach are related to the functions of metabolic networks. Within this doctoral thesis, I have developed an algorithm for mass-balanced randomization of metabolic networks, which runs in polynomial time and samples networks almost uniformly at random. The properties of biological systems result from two fundamental origins: ubiquitous physical principles and a complex history of evolutionary pressure. The latter determines the cellular functions and abilities required for an organism's survival. Consequently, the functionally important properties of biological systems result from evolutionary pressure. By employing randomization under physical constraints, the salient structural properties, i.e., the smallworld property, degree distributions, and biosynthetic capabilities of six metabolic networks from all kingdoms of life are shown to be independent of physical constraints, and thus likely to be related to evolution and functional organization of metabolism. This stands in stark contrast to the results obtained from the commonly applied switching algorithm. In addition, a novel network property is devised to quantify the importance of reactions by simulating the impact of their knockout. The relevance of the identified reactions is verified by the findings of existing experimental studies demonstrating the severity of the respective knockouts. The results suggest that the novel property may be used to determine the reactions important for viability of organisms. Next, the algorithm is employed to analyze the dependence between mass balance and thermodynamic properties of Escherichia coli metabolism. The thermodynamic landscape in the vicinity of the metabolic network reveals two regimes of randomized networks: those with thermodynamically favorable reactions, similar to the original network, and those with less favorable reactions. The results suggest that there is an intrinsic dependency between thermodynamic favorability and evolutionary optimization. The method is further extended to optimizing metabolic pathways by introducing novel chemically feasibly reactions. The results suggest that, in three organisms of biotechnological importance, introduction of the identified reactions may allow for optimizing their growth. The approach is general and allows identifying chemical reactions which modulate the performance with respect to any given objective function, such as the production of valuable compounds or the targeted suppression of pathway activity. These theoretical developments can find applications in metabolic engineering or disease treatment. The developed randomization method proposes a novel approach to measuring the significance of biological network properties, and establishes a connection between large-scale approaches and biological function. The results may provide important insights into the functional principles of metabolic networks, and open up new possibilities for their engineering.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Branscheid2012,
  author    = {Branscheid, Anja},
  title     = {Phosphate homeostasis and posttranscriptional gene regulation during arbuscular mycorrhizal symbiosis in Medicago truncatula},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-62106},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Since available phosphate (Pi) resources in soil are limited, symbiotic interactions between plant roots and arbuscular mycorrhizal (AM) fungi are a widespread strategy to improve plant phosphate nutrition. The repression of AM symbiosis by a high plant Pi-status indicates a link between Pi homeostasis signalling and AM symbiosis development. This assumption is supported by the systemic induction of several microRNA399 (miR399) primary transcripts in shoots and a simultaneous accumulation of mature miR399 in roots of mycorrhizal plants. However, the physiological role of this miR399 expression pattern is still elusive and offers the question whether other miRNAs are also involved in AM symbiosis. Therefore, a deep sequencing approach was applied to investigate miRNA-mediated posttranscriptional gene regulation in M. truncatula mycorrhizal roots. Degradome analysis revealed that 185 transcripts were cleaved by miRNAs, of which the majority encoded transcription factors and disease resistance genes, suggesting a tight control of transcriptional reprogramming and a downregulation of defence responses by several miRNAs in mycorrhizal roots. Interestingly, 45 of the miRNA-cleaved transcripts showed a significant differentially regulated between mycorrhizal and non-mycorrhizal roots. In addition, key components of the Pi homeostasis signalling pathway were analyzed concerning their expression during AM symbiosis development. MtPhr1 overexpression and time course expression data suggested a strong interrelation between the components of the PHR1-miR399-PHO2 signalling pathway and AM symbiosis, predominantly during later stages of symbiosis. In situ hybridizations confirmed accumulation of mature miR399 in the phloem and in arbuscule-containing cortex cells of mycorrhizal roots. Moreover, a novel target of the miR399 family, named as MtPt8, was identified by the above mentioned degradome analysis. MtPt8 encodes a Pi-transporter exclusively transcribed in mycorrhizal roots and its promoter activity was restricted to arbuscule-containing cells. At a low Pi-status, MtPt8 transcript abundance inversely correlated with a mature miR399 expression pattern. Increased MtPt8 transcript levels were accompanied by elevated symbiotic Pi-uptake efficiency, indicating its impact on balancing plant and fungal Pi-acquisition. In conclusion, this study provides evidence for a direct link of the regulatory mechanisms of plant Pi-homeostasis and AM symbiosis at a cell-specific level. The results of this study, especially the interaction of miR399 and MtPt8 provide a fundamental step for future studies of plant-microbe-interactions with regard to agricultural and ecological aspects.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kiel2012,
  author    = {Kiel, Mareike},
  title     = {Static and ultrafast optical properties of nanolayered composites : gold nanoparticles embedded in polyelectrolytes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61823},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {In the course of this thesis gold nanoparticle/polyelectrolyte multilayer structures were prepared, characterized, and investigated according to their static and ultrafast optical properties. Using the dip-coating or spin-coating layer-by-layer deposition method, gold-nanoparticle layers were embedded in a polyelectrolyte environment with high structural perfection. Typical structures exhibit four repetition units, each consisting of one gold-particle layer and ten double layers of polyelectrolyte (cationic+anionic polyelectrolyte). The structures were characterized by X-ray reflectivity measurements, which reveal Bragg peaks up to the seventh order, evidencing the high stratication of the particle layers. In the same measurements pronounced Kiessig fringes were observed, which indicate a low global roughness of the samples. Atomic force microscopy (AFM) images veried this low roughness, which results from the high smoothing capabilities of polyelectrolyte layers. This smoothing effect facilitates the fabrication of stratified nanoparticle/polyelectrolyte multilayer structures, which were nicely illustrated in a transmission electron microscopy image. The samples' optical properties were investigated by static spectroscopic measurements in the visible and UV range. The measurements revealed a frequency shift of the reflectance and of the plasmon absorption band, depending on the thickness of the polyelectrolyte layers that cover a nanoparticle layer. When the covering layer becomes thicker than the particle interaction range, the absorption spectrum becomes independent of the polymer thickness. However, the reflectance spectrum continues shifting to lower frequencies (even for large thicknesses). The range of plasmon interaction was determined to be in the order of the particle diameter for 10 nm, 20 nm, and 150 nm particles. The transient broadband complex dielectric function of a multilayer structure was determined experimentally by ultrafast pump-probe spectroscopy. This was achieved by simultaneous measurements of the changes in the reflectance and transmittance of the excited sample over a broad spectral range. The changes in the real and imaginary parts of the dielectric function were directly deduced from the measured data by using a recursive formalism based on the Fresnel equations. This method can be applied to a broad range of nanoparticle systems where experimental data on the transient dielectric response are rare. This complete experimental approach serves as a test ground for modeling the dielectric function of a nanoparticle compound structure upon laser excitation.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Fleischmann2012,
  author    = {Fleischmann, Tobias},
  title     = {Deletion plastid{\"a}rer ribosomaler Proteine in Nicotiana tabacum im Kontext reduktiver Genomevolutionund Entwicklung einer Hochdurchsatzplattform zur Analysevon miRNAs in Chlamydomonas reinhardtii},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-60393},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Im Rahmen des ersten Teils der vorliegenden Doktorarbeit konnten zwei nicht-essentielle (rps15, rpl36) und f{\"u}nf essentielle (rps3, rps16, rpl22, rpl23, rpl32) im Plastom von Nicotiana tabacum kodierte Proteine des plastid{\"a}ren Ribosoms bez{\"u}glich ihrer Essentialit{\"a}t charakterisiert werden. Diese Gene wurden durch gezielte Knockout-Experimente inaktiviert und die resultierenden Effekte untersucht. Die Ergebnisse lassen einen R{\"u}ckschluss auf die Lokalisation der Gene der insgesamt sieben untersuchten ribosomalen Proteine zu, die im Plastom mehrerer parasitischer, Plastiden-besitzender Spezies nicht mehr nachweisbar sind. Im Fall von rps15 k{\"o}nnte tats{\"a}chlich ein Verlust des Genes stattgefunden haben, im Fall der restlichen Gene ist eher mit einem Transfer in den Nukleus zu rechnen (rpl36 ausgenommen). Dies w{\"u}rde bedeuten, dass die Geschwindigkeit der erfolgreichen Etablierung eines Gentransfers in vielen parasitischen Spezies gegen{\"u}ber gr{\"u}nen Pflanzen stark erh{\"o}ht ist. Alle in E. coli nicht-essentiellen Proteine mit Homologen in Plastiden (rps15, rpl33, rpl36) sind auch dort, trotz ~1,5 Milliarden Jahren getrennter Evolution, nicht essentiell. Dieses Ergebnis best{\"a}tigt den schon fr{\"u}her festgestellten hohen Konservierungsgrad der bakteriellen und plastid{\"a}ren Translationsmaschinerien. Die Ph{\"a}notypen der KO-Pflanzen der nicht-essentiellen Gene (rps15, rpl36) weisen auf eine interessante Rolle von S15 w{\"a}hrend der Ribosomenassemblierung hin und im Fall von L36 auf eine wichtige funktionelle Rolle im Plastiden-Ribosomen sowie auf eine Involvierung der Plastidentranslation in der Generierung eines retrograden Signals, welches die Blattform zu beeinflussen im Stande ist. Des Weiteren konnte eine Verbindung der Translationsaktivit{\"a}t mit der Ausbildung von Seitentrieben hergestellt werden, die vermutlich auf ver{\"a}nderte Auxinsynthese im Chloroplast zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Aus dem Folgeprojekt, bei dem Doppel-KO-Pflanzen nicht-essentieller ribosomaler Proteine erzeugt wurden, l{\"a}sst sich auf eine relativ große Plastizit{\"a}t der Architektur von Plastidenribosomen schließen. Im zweiten Teil der Arbeit konnte erfolgreich ein Hochdurchsatz-Screeningsystem zur semiquantitativen Analyse von 192 verschiedenen miRNAs aus Chlamydomonas reinhardtii etabliert werden. Es gelang durch die Untersuchung von 23 verschiedenen Wachstums- und Stressbedingungen sowie Entwicklungsstadien mehrere miRNAs zu identifizieren, die eine differenzielle Expression zeigen sowie unter allen untersuchten Bedingungen konstant bleibende miRNAs nachzuweisen. Dadurch konnten mehrere vielversprechende Kandidaten-miRNAs ausgemacht werden, die nun eingehender untersucht werden k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kluth2012,
  author    = {Kluth, Oliver},
  title     = {Einfluss von Glucolipotoxizit{\"a}t auf die Funktion der β-Zellen diabetessuszeptibler und -resistenter Mausst{\"a}mme},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61961},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Auswirkungen von Glucose- und Lipidtoxizit{\"a}t auf die Funktion der β-Zellen von Langerhans-Inseln in einem diabetesresistenten (B6.V-Lepob/ob, ob/ob) sowie diabetessuszeptiblen (New Zealand Obese, NZO) Mausmodell zu untersuchen. Es sollten molekulare Mechanismen identifiziert werden, die zum Untergang der β-Zellen in der NZO-Maus f{\"u}hren bzw. zum Schutz der β-Zellen der ob/ob-Maus beitragen. Zun{\"a}chst wurde durch ein geeignetes di{\"a}tetisches Regime in beiden Modellen durch kohlenhydratrestriktive Ern{\"a}hrung eine Adipositas(Lipidtoxizit{\"a}t) induziert und anschließend durch F{\"u}tterung einer kohlenhydrathaltigen Di{\"a}t ein Zustand von Glucolipotoxizit{\"a}t erzeugt. Dieses Vorgehen erlaubte es, in der NZO-Maus in einem kurzen Zeitfenster eine Hyperglyk{\"a}mie sowie einen β-Zelluntergang durch Apoptose auszul{\"o}sen. Im Vergleich dazu blieben ob/ob-M{\"a}use l{\"a}ngerfristig normoglyk{\"a}misch und wiesen keinen β-Zelluntergang auf. Die Ursache f{\"u}r den β-Zellverlust war die Inaktivierung des Insulin/IGF-1-Rezeptor-Signalwegs, wie durch Abnahme von phospho-AKT, phospho-FoxO1 sowie des β-zellspezifischen Transkriptionsfaktors PDX1 gezeigt wurde. Mit Ausnahme des Effekts einer Dephosphorylierung von FoxO1, konnten ob/ob-M{\"a}use diesen Signalweg aufrechterhalten und dadurch einen Verlust von β-Zellen abwenden. Die glucolipotoxischen Effekte wurden in vitro an isolierten Inseln beider St{\"a}mme und der β-Zelllinie MIN6 best{\"a}tigt und zeigten, dass ausschließlich die Kombination hoher Glucose und Palmitatkonzentrationen (Glucolipotoxizit{\"a}t) negative Auswirkungen auf die NZO-Inseln und MIN6-Zellen hatte, w{\"a}hrend ob/ob-Inseln davor gesch{\"u}tzt blieben. Die Untersuchung isolierter Inseln ergab, dass beide St{\"a}mme unter glucolipotoxischen Bedingungen keine Steigerung der Insulinexpression aufweisen und sich bez{\"u}glich ihrer Glucose-stimulierten Insulinsekretion nicht unterscheiden. Mit Hilfe von Microarray- sowie immunhistologischen Untersuchungen wurde gezeigt, dass ausschließlich ob/ob-M{\"a}use nach Kohlenhydratf{\"u}tterung eine kompensatorische transiente Induktion der β-Zellproliferation aufwiesen, die in einer nahezu Verdreifachung der Inselmasse nach 32 Tagen m{\"u}ndete. Die hier erzielten Ergebnisse lassen die Schlussfolgerung zu, dass der β-Zelluntergang der NZO-Maus auf eine Beeintr{\"a}chtigung des Insulin/IGF-1-Rezeptor-Signalwegs sowie auf die Unf{\"a}higkeit zur β- Zellproliferation zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden kann. Umgekehrt erm{\"o}glichen der Erhalt des Insulin/IGF-1-Rezeptor-Signalwegs und die Induktion der β-Zellproliferation in der ob/ob-Maus den Schutz vor einer Hyperglyk{\"a}mie und einem Diabetes.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Deneke2012,
  author    = {Deneke, Carlus},
  title     = {Theory of mRNA degradation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61998},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {One of the central themes of biology is to understand how individual cells achieve a high fidelity in gene expression. Each cell needs to ensure accurate protein levels for its proper functioning and its capability to proliferate. Therefore, complex regulatory mechanisms have evolved in order to render the expression of each gene dependent on the expression level of (all) other genes. Regulation can occur at different stages within the framework of the central dogma of molecular biology. One very effective and relatively direct mechanism concerns the regulation of the stability of mRNAs. All organisms have evolved diverse and powerful mechanisms to achieve this. In order to better comprehend the regulation in living cells, biochemists have studied specific degradation mechanisms in detail. In addition to that, modern high-throughput techniques allow to obtain quantitative data on a global scale by parallel analysis of the decay patterns of many different mRNAs from different genes. In previous studies, the interpretation of these mRNA decay experiments relied on a simple theoretical description based on an exponential decay. However, this does not account for the complexity of the responsible mechanisms and, as a consequence, the exponential decay is often not in agreement with the experimental decay patterns. We have developed an improved and more general theory of mRNA degradation which provides a general framework of mRNA expression and allows describing specific degradation mechanisms. We have made an attempt to provide detailed models for the regulation in different organisms. In the yeast S. cerevisiae, different degradation pathways are known to compete and furthermore most of them rely on the biochemical modification of mRNA molecules. In bacteria such as E. coli, degradation proceeds primarily endonucleolytically, i.e. it is governed by the initial cleavage within the coding region. In addition, it is often coupled to the level of maturity and the size of the polysome of an mRNA. Both for S. cerevisiae and E. coli, our descriptions lead to a considerable improvement of the interpretation of experimental data. The general outcome is that the degradation of mRNA must be described by an age-dependent degradation rate, which can be interpreted as a consequence of molecular aging of mRNAs. Within our theory, we find adequate ways to address this much debated topic from a theoretical perspective. The improvements of the understanding of mRNA degradation can be readily applied to further comprehend the mRNA expression under different internal or environmental conditions such as after the induction of transcription or stress application. Also, the role of mRNA decay can be assessed in the context of translation and protein synthesis. The ultimate goal in understanding gene regulation mediated by mRNA stability will be to identify the relevance and biological function of different mechanisms. Once more quantitative data will become available, our description allows to elaborate the role of each mechanism by devising a suitable model.},
  language  = {en}
}