@phdthesis{Steinhauser2004,
author = {Steinhauser, Dirk},
title = {Inferring hypotheses from complex profile data - by means of CSB.DB, a comprehensive systems-biology database},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2467},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {The past decades are characterized by various efforts to provide complete sequence information of genomes regarding various organisms. The availability of full genome data triggered the development of multiplex high-throughput assays allowing simultaneous measurement of transcripts, proteins and metabolites. With genome information and profiling technologies now in hand a highly parallel experimental biology is offering opportunities to explore and discover novel principles governing biological systems. Understanding biological complexity through modelling cellular systems represents the driving force which today allows shifting from a component-centric focus to integrative and systems level investigations. The emerging field of systems biology integrates discovery and hypothesis-driven science to provide comprehensive knowledge via computational models of biological systems. Within the context of evolving systems biology, investigations were made in large-scale computational analyses on transcript co-response data through selected prokaryotic and plant model organisms. CSB.DB - a comprehensive systems-biology database - (http://csbdb.mpimp-golm.mpg.de/) was initiated to provide public and open access to the results of biostatistical analyses in conjunction with additional biological knowledge. The database tool CSB.DB enables potential users to infer hypothesis about functional interrelation of genes of interest and may serve as future basis for more sophisticated means of elucidating gene function. The co-response concept and the CSB.DB database tool were successfully applied to predict operons in Escherichia coli by using the chromosomal distance and transcriptional co-responses. Moreover, examples were shown which indicate that transcriptional co-response analysis allows identification of differential promoter activities under different experimental conditions. The co-response concept was successfully transferred to complex organisms with the focus on the eukaryotic plant model organism Arabidopsis thaliana. The investigations made enabled the discovery of novel genes regarding particular physiological processes and beyond, allowed annotation of gene functions which cannot be accessed by sequence homology. GMD - the Golm Metabolome Database - was initiated and implemented in CSB.DB to integrated metabolite information and metabolite profiles. This novel module will allow addressing complex biological questions towards transcriptional interrelation and extent the recent systems level quest towards phenotyping.},
subject = {Datenbank},
language = {en}
}
@phdthesis{Helaly2004,
author = {Helaly, Alaa El-din A.},
title = {Molecular studies on plants to enhance their stress tolerance},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2427},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {Environmental stresses such as drought, high salt and low temperature affect plant growth and decrease crop productivity extremely. It is important to improve stress tolerance of the crop plant to increase crop yield under stress conditions. The Arabidopsis thaliana salt tolerance 1 gene (AtSTO1) was originally identified by Lippuner et al., (1996). In this study around 27 members of STO-like proteins were identified in Arabidopsis thaliana, rice and other plant species. The STO proteins have two consensus motifs (CCADEAAL and FCV(L)EDRA). The STO family members can be regarded as a distinct class of C2C2 proteins considering their low sequence similarity to other GATA like proteins and poor conservation in the C-terminus. AtSTO1 was found to be induced by salt, cold and drought in leaves and roots of 4-week-old Arabidopsis thaliana wild-type plants. The expression of AtSTO1 under salt and cold stress was more pronounced in roots than in leaves. The data provided here revealed that the AtSTO1 protein is localized in the nucleus. The observation that AtSTO1 localizes in the nucleus is consistent with its proposed function as a transcription factor. AtSTO1-dependent phenotypes were observed when plant were grown at 50 mM NaCl on agar plates. Leaves of AtSTO1 overexpression lines were bigger with dark green coloration, whereas stunted growth and yellowish leaves were observed in wild-type and RNAi plants. Also, the AtSTO1 overexpression plants when exposed to long-term cold stress had a red leaf coloration which was much stronger than in wild-type and RNAi lines. Growth of AtSTO1 overexpression lines in long term under salt and cold stress was always associated with long roots which was more pronounced than in wild-type and RNAi lines. Proline accumulation increased more strongly in leaves and roots of AtSTO1 overexpression lines than in tissues of wild-type and RNAi lines when treated with 200 mM NaCl, exposed to cold stress or when watering was prevented for one day or two weeks. Also, soluble sugar content increased to higher levels under salt, cold and drought stress in AtSTO1 overexpression lines when compared to wild-type and RNAi lines. The increase in soluble sugar content was detected in AtSTO1 overexpression lines after long-term (2 weeks) growth of plants under these stresses. Anthocyanins accumulated in leaves of AtSTO1 overexpression lines when exposed to long term salt stress (200 mM NaCl for 2 weeks) or to 4°C for 6 and 8 weeks. Also, anthocyanin content was increased in flowers of AtSTO1 overexpression plants kept at 4°C for 8 weeks. Taken together these data indicate that overexpression of AtSTO1 enhances abiotic stress toleranc via a more pronounced accumulation of compatible solutes under stress.},
language = {en}
}
@phdthesis{Schwonbeck2004,
author = {Schwonbeck, Susanne},
title = {Analyse von Single Nucleotide Polymorphisms an Glas-Oberfl{\"a}chen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001853},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung einer SNP-Genotypisierungsmethode mit auf Mikroarrays immobilisierten PCR-Produkten. F{\"u}r die Analyse wurde ein faseroptischer Affinit{\"a}tssensor bzw. ein Durchfluss-Biochip-Scanner mit integrierter Fluoreszenzdetektion verwendet. An den immobilisierten Analyten (PCR-Produkten) wurde eine Fluoreszenzoligonukleotidsonde hybridisiert und anschließend die Dissoziation der Sonde im Fluss verfolgt. Die Diskriminierung von Wildtyp- und Mutanten-DNA erfolgte durch die kinetische Auswertung der Dissoziationskurven sowie durch die Analyse der Fluoreszenzintensit{\"a}t. Die Versuche am faseroptischen Affinit{\"a}tssensor zeigten, dass DNA-DNA-Hybride sowohl von Oligonukleotiden als auch von PCR-Produkten ein typisches Dissoziationsverhalten aufweisen, wobei fehlgepaarte Hybride eine signifikant schnellere Dissoziation zeigen als perfekt passende Hybride. Dieser Geschwindigkeitsunterschied l{\"a}sst sich durch den Vergleich der jeweiligen kinetischen Geschwindigkeitskonstanten kD quantitativ erfassen. Da die Kopplung des Analyten an der Chipoberfl{\"a}che sowie die Hybridisierungs- und Dissoziationsparameter essentiell f{\"u}r die Methodenentwicklung war, wurden die Parameter f{\"u}r ein optimales Spotting und die Immobilisierung von PCR-Produkten ermittelt. Getestet wurden die affine Kopplung von biotinylierten PCR-Produkten an Streptavidin-, Avidin- und NeutrAvidin-Oberfl{\"a}chen sowie die kovalente Bindung von phosphorylierten Amplifikaten mit der EDC/Methylimidazol-Methode. Die besten Ergebnisse sowohl in Spotform und -homogenit{\"a}t als auch im Signal/Rausch-Verh{\"a}ltnis wurden an NeutrAvidin-Oberfl{\"a}chen erreicht. F{\"u}r die Etablierung der Mikroarray-Genotypisierungsmethode durch kinetische Analyse nach einem Hybridisierungsexperiment wurden Sondenl{\"a}nge, Puffersystem, Spotting-Konzentration des Analyten sowie Temperatur optimiert. Das Analysensystem erlaubte es, PCR-Produkte mit einer Konzentration von 250 ng/µl in einem HEPES-EDTA-NaCl-Puffer auf mit NeutrAvidin beschichtete Glastr{\"a}ger zu spotten. In den anschließenden Hybridisierungs- und Dissoziationsexperimenten bei 30 °C konnte die Diskriminierung von homocygoter Wildtyp- und homocygoter Mutanten- sowie heterocygoter DNA am Beispiel von Oligonukleotid-Hybriden erreicht werden. In einer Gruppe von 24 homocygoten Patienten wurde ein Polymorphismus im SULT1A1-Gen analysiert. Sowohl durch kinetische Auswertung als auch mit der Analyse der Fluoreszenzintensit{\"a}t wurde der Genotyp der Proben identifiziert. Die Ergebnisse wurden mit dem Referenzverfahren, der Restriktionschnittstellenanalyse (PCR-RFLP) validiert. Lediglich ein Genotyp wurde falsch bestimmt, die Genauigkeit lag bei 96\%. In einer Gruppe von 44 Patienten wurde der Genotyp eines SNP in der Adiponectin-Promotor-Region untersucht. Nach Vergleich der Analysenergebnisse mit denen eines Referenzverfahrens konnten lediglich 14 der untersuchten Genotypen best{\"a}tigt werden. Ursache f{\"u}r die unzureichende Genauigkeit der Methode war vor allem das schlechte Signal/Rausch-Verh{\"a}ltnis. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das in dieser Arbeit entwickelte Analysesystem f{\"u}r die Genotypisierung von Einzelpunktmutationen geeignet ist, homocygote Patientenproben zuverl{\"a}ssig zu analysieren. Prinzipiell ist das auch bei heterocygoter DNA m{\"o}glich. Da nach aktuellem Kenntnisstand eine SNP-Analysemethode an immobilisierten PCR-Produkten noch nicht ver{\"o}ffentlicht wurde, stellt das hier entwickelte Verfahren eine Alternative zu bisher bekannten Mikroarray-Verfahren dar. Als besonders vorteilhaft erweist sich der reverse Ansatz der Methode. Der hier vorgestellte Ansatz ist eine kosteng{\"u}nstigere und weniger hoch dimensionierte L{\"o}sung f{\"u}r Fragestellungen beispielsweise in der Ern{\"a}hrungswissenschaft, bei denen meist eine mittlere Anzahl Patienten auf nur einige wenige SNPs zu untersuchen ist. Wenn es gelingt, durch die Weiterentwicklung der Hardware bzw. weiterer Optimierung, eine Verbesserung des Signal/Rausch-Verh{\"a}ltnisses und damit die Diskriminierung von heterocygoter DNA zu erreichen, kann diese Methode zuk{\"u}nftig bei der Analyse von mittelgroßen Patientengruppen alternativ zu anderen Genotypisierungsmethoden verwendet werden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Ringleb2004,
author = {Ringleb, Jennifer},
title = {Identifikation antigener Determinanten des ZPB2 Proteins der Hauskatze und Charakterisierung ihrer kontrazeptiven und immunogenen Eigenschaften},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001901},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {Die immunologische Kontrazeption mittels Zona pellucida (ZP) Proteinen gilt als vielversprechender Ansatz f{\"u}r die Reproduktionskontrolle verwilderter Haus- und Wildtierbest{\"a}nde. Da die Applikation von nativer ZP mit Nebenwirkungen verbunden ist, wird die Verwendung einzelner ZP Peptide als Bestandteil kontrazeptiver Vakzine als besonders aussichtsreich erachtet. Das Prinzip dieser nebenwirkungsfreien ZP Immunisierung ist die gezielte Trennung der Entz{\"u}ndungsreaktionen ausl{\"o}senden T-Zell-Epitope der ZP von den kontrazeptiv wirkenden B-Zell-Epitopen. Niedermolekulare synthetische oder rekombinante Peptide allein sind gering immunogen und k{\"o}nnen somit keine ausreichende Immunantwort induzieren. Die Verwendung von Peptiden f{\"u}r die immunologische Kontrazeption erfordert daher ein \„Vakzin-Design\“, d. h. die gezielte Kombination der Peptide mit immunstimulierenden Substanzen (Liposomen, Carrierproteinen, Adjuvantien). Zielstellung der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung des Potentials synthetischer Peptide f{\"u}r die Immunokontrazeption von verwilderten Hauskatzen (Felis catus). Dazu wurden zun{\"a}chst relevante B-Zell-Epitope des felinen Zona pellucida Proteins, ZPB2, identifiziert und synthetisiert. Zwei der synthetischen Peptide (P3, P6) wurden zur Herstellung von Antik{\"o}rpern an BSA konjugiert und zusammen mit Freundschem Adjuvans in Ratten verimpft. Die kontrazeptive Relevanz beider Peptide sowie der Ratten Anti-Peptid Antiseren wurde im in vitro Befruchtungssystem der Hauskatze gepr{\"u}ft. Zur Untersuchung der Immunogenit{\"a}t der Peptide in der Zielspezies Hauskatze erfolgte die Entwicklung von Vakzin-Prototypen f{\"u}r die einmalige Applikation. Neben der Eruierung der St{\"a}rke und Dauer der Immunantwort wurde durch Verpaarung der Tiere auch das kontrazeptive Potential in vivo abgesch{\"a}tzt.},
language = {de}
}
@phdthesis{Venevskaia2004,
author = {Venevskaia, Irina},
title = {Modeling of vegetation diversity and a national conservation planning: example of Russia},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001863},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {Die {\"u}bergreifende Zielsetzung meiner Studie ist eine Ausarbeitung quantitativer Methoden zur nationalen nationale Schutzplanung in {\"U}bereinstimmung mit dem internationalen Ansatz. Diese Zielsetzung erfordert eine L{\"o}sung der folgenden Probleme: 1) Wie l{\"a}sst sich Vegetationsvielfalt in grober Aufl{\"o}sung auf Basis abiotischen Faktoren einsch{\"a}tzen? 2) Wie ist der Ansatz 'globaler Hotspots' f{\"u}r die Eingrenzung nationaler Biodiversit{\"a}ts-Hotspots zu {\"u}bernehmen? 3) Wie erfolgt die Auswahl von quantitativen Schutzzielen unter Einbezug der Unterschiede nationaler Hotspots bei Umweltbedingungen und durch den Menschen Bedrohung? 4) Wie sieht der Entwurf eines großfl{\"a}chigen nationalen Naturschutzkonzepts aus, das die hierarchische Natur der Artenvielfalt reflektiert? Die Fallstudie f{\"u}r nationale Naturschutzplanung ist Russland. Die nachfolgenden theoretischen Schl{\"u}sse wurden gezogen: · Großr{\"a}umige Vegetationsdiversit{\"a}t ist weitgehend vorhersagbar durch klimabedingte latente W{\"a}rme f{\"u}r Verdunstung und topographische Landschaftsstruktur, beschrieben als H{\"o}hendifferenz. Das klimabasierte Modell reproduziert die beobachtete Artenanzahl von Gef{\"a}ßpflanzen f{\"u}r verschiedene Gebiete auf der Welt mit einem durchschnittlichen Fehler von 15\% · Nationale Biodiversit{\"a}ts-Hotspots k{\"o}nnen auf Grundlage biotischer oder abiotischer Daten kartographiert werden, indem als Korrektur f{\"u}r ein Land die quantitativen Kriterien f{\"u}r Planzenendemismus und Landnutzung des Ansatzes der 'globalen Hotspots' genutzt wird · Quantitative Naturschutzziele, die die Unterschiede zwischen nationalen Biodiversit{\"a}ts-Hotspots in Bezug auf Umweltbedingungen und der Bedrohung durch den Menschen miteinbeziehen, k{\"o}nnen mit nationalen Daten {\"u}ber Arten auf der Roten Liste gesetzt werden · Ein großr{\"a}umiger nationaler Naturschutzplan, der die hierarchische Natur der Artenvielfalt ber{\"u}cksichtigt, kann durch eine Kombination von abiotischer Methode im nationalen Bereich (Identifikation großr{\"a}umiger Hotspots) und biotischer Methode im regionalen Bereich (Datenanalyse der Arten auf der Roten Liste) entworfen werden},
language = {en}
}
@phdthesis{Junker2004,
author = {Junker, Bj{\"o}rn H.},
title = {Sucrose breakdown in the potato tuber},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001673},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {In dieser Arbeit wurden verschiedene Ans{\"a}tze verfolgt, um das Verst{\"a}ndnis des Saccharose-zu-St{\"a}rke Stoffwechselweges in sich entwickelnden Kartoffelknollen zu untersuchen. Zun{\"a}chst wurde ein induzierbares Genexpressions-System aus dem Schimmelpilz Aspergillus nidulans f{\"u}r die Untersuchung des Metabolismus von Kartoffelknollen optimiert. Es wurde herausgefunden, dass dieses sogenannte alc system schneller auf Acetaldehyd reagiert als auf Ethanol, und dass Acetaldehyd weniger Seiteneffekte auf den Metabolismus hat. Die optimalen Induktionsbedingungen wurden dann benutzt um die Effekte einer zeitlich kontrollierten zytosolischen Expression einer Hefe-Invertase auf den Metabolismus der Kartoffelknolle zu untersuchen. Die beobachteten Unterschiede zwischen induzierter und konstitutiver Expression der Invertase f{\"u}hrten zu der Feststellung, dass die Glycolyse erst induziert wird nachdem ein ATP-Mangel durch erh{\"o}htes Saccharose-Cycling kreiert wurde. Weiterhin lassen die Ergebnisse darauf schließen, dass Maltose in der Kartoffelknolle eher ein Produkt der Kondensation zweier Glucose-Einheiten ist statt ein Produkt des St{\"a}rke-Abbaus zu sein. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde gezeigt, dass die Expression einer Hefe-Invertase in der Vakuole von Kartoffelknollen {\"a}hnliche Effekte auf deren Metabolismus hat wie die Expression des gleichen Enzymes im Apoplasten. Diese Beobachtung ist ein weiterer Beleg f{\"u}r die Pr{\"a}senz eines Mechanismus, bei dem Saccharose mittels Endozytose in die Vakuole aufgenommen wird anstatt {\"u}ber Transporter direkt ins Zytosol aufgenommen zu werden. Zum Schluß wird ein kinetisches Modell des Saccharose-Abbaus vorgestellt, das in der Lage ist diesen Teil des Stoffwechsels der Kartoffelknolle quantitativ zu simulieren. Weiterhin kann dieses Modell die metabolischen Effekte der Einf{\"u}hrung einer Hefe-Invertase in das Zytosol von Kartoffelknollen mit erstaunlicher Pr{\"a}zision vorhersagen. Zusammengefasst zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass induzierbare Genexpression sowie Computermodelle von Stoffwechselwegen n{\"u}tzliche Hilfsmittel f{\"u}r eine Verbesserung des Verst{\"a}ndnisses des Pflanzenmetabolismus sind.},
language = {en}
}
@phdthesis{Scheich2004,
author = {Scheich, Christoph},
title = {High-throughput evaluation of protein folding conditions and expression constructs for structural genomics},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001552},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {Das E. coli Expressionssystem ist das am h{\"a}ufigsten angewandte hinsichtlich der rekombinante Proteinexpression f{\"u}r strukturelle und funktionelle Analysen aufgrund der hohen erzielten Ausbeuten und der einfachen Handhabbarkeit. Allerdings ist insbesondere die Expression eukaryotischer Proteine in E. coli problematisch, z.B. wenn das Protein nicht korrekt gefaltet ist und in unl{\"o}slichen Inclusion Bodies anf{\"a}llt. In manchen F{\"a}llen ist die Analyse von Deletionskonstrukten oder einzelnen Proteindom{\"a}nen der Untersuchung des Voll{\"a}ngeproteins vorzuziehen. Dies umfasst die Herstellung eines Satzes von Expressionskonstrukten, welche charakterisiert werden m{\"u}ssen. In dieser Arbeit werden Methoden optimiert und evaluiert f{\"u}r die in vitro-Faltung von Inclusion Body-Proteinen sowie die Entwicklung einer Hochdurchsatz-Charakterisierung von Expressionskonstrukten. Die {\"U}berf{\"u}hrung von Inclusion Body-Proteinen in den nativen Zustand beinhaltet zwei Schritte: (a) Aufl{\"o}sen mit einen chaotropen Reagenz oder starkem ionischen Detergenz und (b) Faltung des Proteins durch Beseitigung des Chaotrops begleitet von dem Transfer in einen geeigneten Puffer. Die Ausbeute an nativ gefaltetem Protein ist oft stark eingeschr{\"a}nkt aufgrund von Aggregation und Fehlfaltung; sie kann allerdings durch die Zugabe bestimmter Additive zum Faltungspuffer erh{\"o}ht werden. Solche Additive m{\"u}ssen empirisch identifiziert werden. In dieser Arbeit wurde eine Testprozedur f{\"u}r Faltungsbedingungen entwickelt. Zur Reduzierung der m{\"o}glichen Kombinationen der getesteten Additive wurden sowohl empirische Beobachtungen aus der Literatur als auch bekannte Eigenschaften der Additive ber{\"u}cksichtigt. Zur Verminderung der eingesetzten Proteinmenge und des Arbeitsaufwandes wurde der Test automatisiert und miniaturisiert mittels eines Pipettierroboters. 20 Bedingungen zum schnellen Verd{\"u}nnen von denaturierten Proteinen werden hierbei getestet und zwei Bedingungen zur Faltung von Proteinen mit dem Detergenz/Cyclodextrin Protein-Faltungssystem von Rozema et al. (1996). 100 \&\#181;g Protein werden pro Bedingung eingesetzt. Zus{\"a}tzlich werden acht Bedingungen f{\"u}r die Faltung von His-Tag-Fusionsproteinen (ca. 200 \&\#181;g), welche an eine Metallchelat-Matrix immobilisiert sind, getestet. Die Testprozedur wurde erfolgreich angewendet zur Faltung eines humanen Proteins, der p22 Untereinheit von Dynactin, welche in E. coli in Inclusion Bodies exprimiert wird. So wie es sich bei vielen Proteinen darstellt, war auch f{\"u}r p22 Dynactin kein biologischer Nachweistest vorhanden, um den Erfolg des Faltungsexperimentes zu messen. Die L{\"o}slichkeit des Proteins kann nicht als eindeutiges Kriterium dienen, da neben nativ gefaltetem Protein, l{\"o}sliche fehlgefaltete Spezies und Mikroaggregate auftreten k{\"o}nnen. Diese Arbeit evaluiert Methoden zur Detektion kleiner Mengen nativen Proteins nach dem automatisierten Faltungstest. Bevor p22 Dynactin gefaltet wurde, wurden zwei Modellenzyme zur Evaluierung eingesetzt, bovine Carboanhydrase II (CAB) und Malat Dehydrogenase aus Schweineherz-Mitochondrien. Die wiedererlangte Aktivit{\"a}t nach der R{\"u}ckfaltung wurde korreliert mit verschiedenen biophysikalischen Methoden. Bindungsstudien mit 8-Anilino-1-Naphtalenesulfons{\"a}ure ergaben keine brauchbaren Informationen bei der R{\"u}ckfaltung von CAB aufgrund der zu geringen Sensitivit{\"a}t und da fehlgefaltete Proteine nicht eindeutig von nativem Protein unterschieden werden konnten. Tryptophan Fluoreszenzspektren der r{\"u}ckgefalteten CAB wurden zur Einsch{\"a}tzung des Erfolges der R{\"u}ckfaltung angewandt. Die Verschiebung des Intensit{\"a}tsmaximum zu einer niedrigeren Wellenl{\"a}nge im Vergleich zum denaturiert entfalteten Protein sowie die Fluoreszenzintensit{\"a}t korrelierten mit der wiedererlangten enzymatischen Aktivit{\"a}t. F{\"u}r beide Modellenzyme war analytische hydrophobe Interaktionschromatographie (HIC) brauchbar zur Identifizierung r{\"u}ckgefalteter Proben mit aktivem Enzym. Kompakt gefaltetes, aktives Enzym eluierte in einem distinkten Peak im abnehmenden Ammoniumsulfat-Gradienten. Das Detektionslimit f{\"u}r analytische HIC lag bei 5 \&\#181;g. Im Falle von CAB konnte gezeigt werden, dass Tryptophan-Fluoreszenz-Spektroskopie und analytische HIC in Kombination geeignet sind um Falsch-Positive oder Falsch-Negative, welche mit einem der Monitore erhalten wurden, auszuschließen. Diese beiden Methoden waren ebenfalls geeignet zur Identifizierung der Faltungsbedingungen von p22 Dynactin. Tryptophan-Fluoreszenz-Spektroskopie kann jedoch zu Falsch-Positiven f{\"u}hren, da in machen F{\"a}llen Spektren von l{\"o}slichen Mikroaggregaten kaum unterscheidbar sind von Spektren des nativ gefalteten Proteins. Dies zusammenfassend wurde eine schnelle und zuverl{\"a}ssige Testprozedur entwickelt, um Inclusion Body-Proteine einer strukturellen und funktionellen Analyse zug{\"a}nglich zu machen. In einem separaten Projekt wurden 88 verschiedene E. coli-Expressionskonstrukte f{\"u}r 17 humane Proteindom{\"a}nen, welche durch Sequenzanalyse identifiziert wurden, mit einer Hochdurchsatzreinigung und \–faltungsanalytik untersucht, um f{\"u}r die Strukturanalyse geeignete Kandidaten zu erhalten. Nach Expression in einem Milliliter im 96er Mikrotiterplattenformat und automatisierter Proteinreinigung wurden l{\"o}slich exprimierte Proteindom{\"a}nen direkt analysiert mittels 1D \&\#185;H-NMR Spektroskopie. Hierbei zeigte sich, dass insbesondere isolierte Methylgruppen-Signale unter 0.5 ppm sensitive und zuverl{\"a}ssige Sonden sind f{\"u}r gefaltetes Protein. Zus{\"a}tzlich zeigte sich, dass \– {\"a}hnlich zur Evaluierung des Faltungstests \– analytische HIC effizient eingesetzt werden kann zur Identifizierung von Konstrukten, welche kompakt gefaltetes Protein ergeben. Sechs Konstrukte, welche zwei Dom{\"a}nen repr{\"a}sentieren, konnten schnell als tauglich f{\"u}r die Strukturanalyse gefunden werden. Die Struktur einer dieser Dom{\"a}nen wurde k{\"u}rzlich von Mitarbeitern gel{\"o}st, die andere Struktur wurde im Laufe dieses Projektes von einer anderen Gruppe ver{\"o}ffentlicht.},
language = {en}
}
@phdthesis{Walter2002,
author = {Walter, Monika},
title = {Die parallele beta-Helix der Pektat-Lyase aus Bacillus subtilis : Stabilit{\"a}t, Faltungsmechanismus und Faltungsmutanten},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000588},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2002},
abstract = {Die Pektat-Lyasen geh{\"o}ren zu einer Proteinfamilie, die meistens von pflanzenpathogenen Mikroorganismen sekretiert werden. Die Enzyme katalysieren den Abbau von Polygalakturons{\"a}ure, einem Hauptbestandteil in pflanzlichen Mittellamellen und Prim{\"a}rzellw{\"a}nden. Der Abbau der alpha-1,4-verbr{\"u}ckten Galakturons{\"a}urereste erfogt durch eine beta-Eliminierungsreaktion, dabei entsteht ein Produkt mit einer unges{\"a}ttigten C4-C5 Bindung am nicht reduzierenden Ende, das durch spektroskopische Messungen beobachtet werden kann. F{\"u}r die enzymatische Reaktion der Pektat-Lyasen ist Calcium n{\"o}tig und das pH-Optimum der Reaktion liegt bei pH 8.5. Alle bis jetzt bekannten Strukturen der Pektat- und Pektin-Lyasen haben das gleiche Strukturmotiv - eine rechtsg{\"a}ngige parallele beta-Helix. Die Struktur der Pektat-Lyase aus Bacillus subtilis (BsPel) ist im Komplex mit Calcium gel{\"o}st worden. BsPel ist ein monomeres Protein mit einer ungef{\"a}hren Molekularmasse von 43 kDa, das keine Disulfidbr{\"u}cken enth{\"a}lt. Dies erlaubte sowohl eine effiziente rekombinante Expression des Wildtypproteins, als auch von destabilisierten Mutanten im Cytoplasma von E. coli. Parallele beta-Helices sind relativ große, jedoch verh{\"a}ltnism{\"a}ßig einfach aufgebaute Proteine. Um detailliertere Informationen {\"u}ber die kritischen Schritte bei der in vitro-Faltung von parallelen beta-Helices zu erhalten, sollte in der vorliegenden Arbeit versucht werden, den Faltungsmechanismus dieses Proteins n{\"a}her zu charakterisieren. Dabei sollte vor allem die Frage gekl{\"a}rt werden, welche Wechselwirkungen f{\"u}r die Stabilit{\"a}t dieses Proteins einerseits und f{\"u}r die Stabilit{\"a}t von essentiellen Faltungsintermediaten andererseits besonders wichtig sind.
R{\"u}ckfaltung von BsPel, ausgehend vom guanidiniumchlorid-denaturierten Zustand, war bei kleinen Proteinkonzentrationen und niedrigen Temperaturen vollst{\"a}ndig m{\"o}glich. GdmCl-induzierte Faltungs{\"u}berg{\"a}nge waren aber nicht reversibel und zeigten eine apparente Hysterese. Kinetische Messungen des Fluoreszenz- und CD-Signals im fernen UV ergaben eine extreme Denaturierungsmittelabh{\"a}ngigkeit der R{\"u}ckfaltungsrate im Bereich des {\"U}bergangmittelpunktes. Der extreme Abfall der R{\"u}ckfaltungsraten mit steigender Denaturierungsmittelkonzentration kann als kooperative Entfaltung eines essentiellen Faltungsintermediats verstanden werden. Dieses Faltungsintermediat ist temperaturlabil und kann durch den Zusatz Glycerin im Renaturierungspuffer stabilisiert werden, wobei sich die Hysterese verringert, jedoch nicht vollst{\"a}ndig aufgehoben wird. Durch reverse Doppelsprungexperimente konnten zwei transiente Faltungsintermediate nachgewiesen werden, die auf zwei parallelen Faltungswegen liegen und beide zum nativen Zustand weiterreagieren k{\"o}nnen. Fluoreszenzemissionsspektren der beiden Intermediate zeigten, daß beide schon nativ{\"a}hnliche Struktur aufweisen. Kinetische Daten von Prolin-Doppelsprungexperimenten zeigten, daß Prolinisomerisierung den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt in der Reaktivierung des denaturierten Enzyms darstellt. Desweiteren konnte durch Prolin-Doppelsprungexperimenten an Mutanten mit Substitutionen im Prolinrest 281 gezeigt werden, daß die langsame Renaturierung von BsPel nicht durch die Isomerisierung der einzigen cis-Peptidbindung an Prolin 281 verursacht wird, sondern durch die Isomerisierung mehrerer trans-Proline. Die beiden beobachteten transienten Faltungsintermediate sind somit wahrscheinlich zwei Populationen von Faltungsintermediaten mit nicht-nativen X-Pro-Peptidbindungen, wobei sich die Populationen durch mindestens eine nicht-native X-Pro-Peptidbindung unterscheiden.
Der Austausch des Prolinrestes 281 gegen verschiedene Aminos{\"a}uren (Ala, Ile, Leu, Phe, Gly) f{\"u}hrte zu einer starken Destabilisierung des nativen Proteins und daneben auch zu einer Reduktion in der Aktivit{\"a}t, da die Mutationsstelle in der N{\"a}he der putativen Substratbindetasche liegt. Die R{\"u}ckfaltungskinetiken der Prolinmutanten war bei 10\&\#176;C ann{\"a}hernd gleich zum Wildtyp und die geschwindigkeitsbestimmenden Schritte der Faltung waren durch die Mutation nicht ver{\"a}ndert. Die durch die Mutation verursachte drastische Destabilisierung des nativen Zustands f{\"u}hrte zu einem reversiblen Entfaltungsgleichgewicht bei pH 7 und 10\&\#176;C. GdmCl-induzierte Faltungs{\"u}berg{\"a}nge der Mutante P281A zeigten bei Messungen der Tryptophanfluoreszenzemission und der Aktivit{\"a}t einen kooperativen Phasen{\"u}bergang mit einem {\"U}bergangsmittelpunkt bei 1.1 M GdmCl. Durch die {\"U}bereinstimmung der Faltungs{\"u}berg{\"a}nge bei beiden Messparametern konnten die Faltungs{\"u}berg{\"a}nge nach dem Zwei-Zustandsmodell ausgewertet werden. Dabei wurde eine freie Sabilisierungsenthalpie der Faltung f{\"u}r die Mutante von -\ 64.2\ \&\#177;\ 0.4\ kJ/mol und eine Kooperativit{\"a}t des {\"U}bergangs von -\ 58.2\ \&\#177;\ 0.3\ kJ/(mol\&\#183;M) bestimmt.
BsPel enth{\"a}lt, wie die meisten monomeren rechtsg{\"a}ngigen parallelen beta-Helix-Proteine, einen internen Stapel wasserstoffverbr{\"u}ckter Asparagin-Seitenketten. Die Mehrheit der erzeugten Mutanten mit Substitutionen im Zentrum der Asn-Leiter (N271X) waren als enzymatisch aktives Protein zug{\"a}nglich. Die Auswirkung der Mutation auf die Stabilit{\"a}t und R{\"u}ckfaltung wurde an den Proteinen BsPel-N271T und BsPel-N271A n{\"a}her analysiert. Dabei f{\"u}hrte die Unterbrechung des Asparaginstapels im Inneren der beta-Helix zu keiner drastischen Destabilisierung des nativen Proteins. Allerdings f{\"u}hrten diese Mutationen zu einem temperatur-sensitiven Faltungsph{\"a}notyp und die Hysterese im Denaturierungs{\"u}bergang wurde verst{\"a}rkt. Offenbar wird durch die Unterbrechung des Asparaginstapel ein essentielles, thermolabiles Faltungsintermediat destabilisiert. Der Asparaginstapel wird somit bei der Faltung sehr fr{\"u}h ausgebildet und ist wahrscheinlich schon im {\"U}bergangszustand vorhanden.},
subject = {Heubacillus ; Pectat-Lyase ; Helix },
language = {de}
}
@phdthesis{Trippo2000,
author = {Trippo, Ulrike},
title = {K{\"o}rperbau, K{\"o}rperzusammensetzung und Ern{\"a}hrungsgewohnheiten bei Erwachsenen in Abh{\"a}ngigkeit von Alter und Geschlecht},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000306},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2000},
abstract = {Die vorliegende Arbeit ist eine aktuelle Dokumentation von K{\"o}rperbau, K{\"o}rperzusammensetzung und Ern{\"a}hrungsgewohnheiten an 708 j{\"u}ngeren und {\"a}lteren M{\"a}nnern und Frauen aus dem Bundesland Brandenburg. Der K{\"o}rperbau wurde {\"u}ber ein 42 L{\"a}ngen-, Breiten-, Tiefen- und Umfangsmaße umfassendes anthropometrisches Untersuchungsprogramm bestimmt. Die Einsch{\"a}tzung von Gesamtk{\"o}rperfettanteil und Magermasse erfolgte mit zwei Feldmethoden, der Hautfaltendickenmessung und der bioelektrischen Impedanzanalyse. Mit Hilfe eines semiquantitativen Fragebogens zu den Ern{\"a}hrungsgewohnheiten wurde der Lebensmittelverzehr erfasst und daraus die Energie- und N{\"a}hrstoffaufnahme berechnet. Die Ergebnisse zum K{\"o}rperbau zeigen im Mittel eine Abnahme der L{\"a}ngenmaße, jedoch eine Zunahme der Breiten-, Tiefen- und Umfangsmaße mit steigendem Erwachsenenalter. Einfache Parameter zur Beurteilung des Ern{\"a}hrungszustandes, wie K{\"o}rpermasse und Body-Mass-Index (BMI) nehmen im Alter geschlechtsspezifisch zu. Nach den Richtlinien der WHO f{\"u}r den BMI gelten 55,3\% der untersuchten M{\"a}nnern als {\"u}bergewichtig, davon 10\% als adip{\"o}s. Von allen untersuchten Frauen sind 41,6\% {\"u}bergewichtig, davon sind 14,3\% adip{\"o}s. Der Anteil der {\"U}bergewichtigen ist zwar beim weiblichen Geschlecht geringer, aber daf{\"u}r haben mehr Frauen die Grenze zur Adipositas {\"u}berschritten. F{\"u}r eine wissenschaftlich exakte Beurteilung des Ern{\"a}hrungszustandes reichen K{\"o}rpermasse und BMI nicht aus, da sie die K{\"o}rperzusammensetzung nicht bzw. nicht gen{\"u}gend ber{\"u}cksichtigen. Die subkutane Fettschichtdicke nimmt insbesondere am Rumpf zu, was als zus{\"a}tzliches Gesundheitsrisiko gilt. Der Gesamtk{\"o}rperfettanteil steigt im Erwachsenenalter abh{\"a}ngig von der Berechnungsmethode an. Die untersuchten Frauen sind gegen{\"u}ber den M{\"a}nnern in allen Altersgruppen durch einen etwa ein Drittel h{\"o}heren K{\"o}rperfettanteil gekennzeichnet. Die t{\"a}gliche Nahrungsenergieaufnahme der untersuchten Personen l{\"a}sst eine abnehmende Tendenz bis zum 65. Lebensjahr erkennen. Trotz einer sinkenden Nahrungsenergieaufnahme im Alter, nimmt der BMI zu. M{\"o}gliche Ursachen hierf{\"u}r werden in der Arbeit diskutiert. Der Anteil der Grundn{\"a}hrstoffe an der Energiebereitstellung entspricht in keiner der untersuchten Gruppen den Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft f{\"u}r Ern{\"a}hrung. Allgemein ist der Fettkonsum zu hoch und der Kohlenhydratanteil zu gering. Das zeigt sich besonders in den beiden mittleren untersuchten Altersgruppen und bei den M{\"a}nnern st{\"a}rker als bei den Frauen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Daub2004,
author = {Daub, Carsten Oliver},
title = {Analysis of integrated transcriptomics and metabolomics data : a systems biology approach},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001251},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {Moderne Hochdurchsatzmethoden erlauben die Messung einer Vielzahl von komplement{\"a}ren Daten und implizieren die Existenz von regulativen Netzwerken auf einem systembiologischen Niveau. Ein {\"u}blicher Ansatz zur Rekonstruktion solcher Netzwerke stellt die Clusteranalyse dar, die auf einem {\"A}hnlichkeitsmaß beruht. Wir verwenden das informationstheoretische Konzept der wechselseitigen Information, das urspr{\"u}nglich f{\"u}r diskrete Daten definiert ist, als {\"A}hnlichkeitsmaß und schlagen eine Erweiterung eines f{\"u}r gew{\"o}hnlich f{\"u}r die Anwendung auf kontinuierliche biologische Daten verwendeten Algorithmus vor. Wir vergleichen unseren Ansatz mit bereits existierenden Algorithmen. Wir entwickeln ein geschwindigkeitsoptimiertes Computerprogramm f{\"u}r die Anwendung der wechselseitigen Information auf große Datens{\"a}tze. Weiterhin konstruieren und implementieren wir einen web-basierten Dienst fuer die Analyse von integrierten Daten, die durch unterschiedliche Messmethoden gemessen wurden. Die Anwendung auf biologische Daten zeigt biologisch relevante Gruppierungen, und rekonstruierte Signalnetzwerke zeigen {\"U}bereinstimmungen mit physiologischen Erkenntnissen.},
language = {en}
}
@phdthesis{Lehmann2003,
author = {Lehmann, Cathleen},
title = {Untersuchungen zum Aufnahmemechanismus und intrazellul{\"a}rem Transport von fusogenen und kationischen Liposomen-DNA-Komplexen f{\"u}r den Gentransfer},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001196},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2003},
abstract = {Mit der vorliegenden Arbeit sollten mit Hilfe elektronenmikroskopischer Methoden verschiedene Liposomen-DNA-Komplexe zum Gentransfer charakterisiert sowie die Aufnahme und Verteilung in der Zellkultur untersucht werden. Dabei waren vor allem solche Pr{\"a}parationen von besonderem Interesse, die in unserer Arbeitsgruppe 'Drug Targeting' getestet oder entwickelt und verwendet wurden, wie Sendai-Virus Liposomen (HVJ-Liposomen), Virosomen sowie DAC-Chol und DOCSPER-Liposomen als Vertreter der kationischen Lipide. Im ersten Teil der Arbeit wurden fusogene Liposomen und Virosomen charakterisiert. Bei diesen Untersuchungen wurden folgende Ergebnisse erzielt: ·Sendai-Viren fusionieren mit Liposomen unterschiedlicher Lipidzusammensetzung. ·Die daraus resultierenden HVJ-Liposomen sind mit elektronenmikroskopischen Methoden identifizierbar. ·Die Spikes auf den HVJ-Liposomen besitzen fusogene Eigenschaften. ·HVJ-Liposomen eignen sich auf Grund der geringen Ausbeute sowie der geringen Transfektionseffizienz nicht zum in vitro Gentransfer. ·Virosomen stellen einen weiteren Typ fusogener Gentransfervesikel dar. ·Ihre Gr{\"o}ße und fusogenen Eigenschaften sind abh{\"a}ngig von der externen Zugabe einer optimierten Lipidmischung. ·Im Innenraum der Virosomen kann mit Poly-L-Lysin vorkomplexierte DNA verkapselt werden. ·Die fusogenen Eigenschaften der Virosomen wurden mit Hilfe immunelektronenmikroskopischer Techniken und monoklonaler Antik{\"o}rper gegen H{\"a}magglutinin/Neuraminidase und das Fusionsprotein sowie mit polyklonalen Antiseren gezeigt. ·An Hand goldmarkierter DNA sind Virosomen nach der Transfektion in der Zelle nachweisbar. Da in unserer Arbeitsgruppe bevorzugt kationische Liposomen zum Gentransfer verwendet werden, wurde auch die Struktur der Liposomen untersucht und folgende Ergebnisse dokumentiert: ·Die Struktur und die Gr{\"o}ße kationischer Liposomen werden haupts{\"a}chlich durch die Lipidzusammensetzung bestimmt. ·Die Bildung von Liposomen-DNA-Komplexen ist mit einer Gr{\"o}ßenzunahme der Komplexe gekoppelt. ·Die Anzahl gebundener Plasmide steigt mit der Gr{\"o}ße der Lipoplexe. ·Gentransferaktive Lipopolyplexe (mit Protaminsulfat komplexierte DNA und DAC-Chol- Liposomen) sind kleiner als Lipoplexe. Ihre Struktur wird von der Zusammensetzung bestimmt. Eine weitere wichtige Frage betrifft den Weg der Gencarrier in der Zelle. Kenntnisse {\"u}ber diese Vorg{\"a}nge sind vorteilhaft, um die einzelnen Schritte zu verstehen und m{\"o}glichst gezielt zu verbessern. Bei der Untersuchung der Partikel im Hinblick auf zellul{\"a}re Barrieren beim Gentransfer konnten folgende Ergebnisse erzielt werden: ·Die Bindung der Partikel an die Zellmembran und Aufnahme sind abh{\"a}ngig von den eingesetzten Zellen und Komplexen sowie derInkubationszeit. ·Die Aufnahme erfolgt {\"u}ber endozytotische Mechanismen, wobei Lipopolyplexe schneller als Lipoplexe in die Zellen gelangen. Nicht alle gebundenen Komplexe werden aufgenommen. ·Die aufgenommenen Partikel befinden sich in Endosomen und werden ins Innere der Zelle transportiert. ·Freisetzung der DNA und Eintritt in den Zellkern {\"u}ber Kernporen konnte nicht beobachtet werden. ·DNA-haltige Vesikel in Kernn{\"a}he deuten auf einen weiteren Mechanismus hin (Vesikeltransfer zum Zellkern).},
language = {de}
}
@phdthesis{Pacholsky2003,
author = {Pacholsky, Dirk},
title = {Zell-Zell- und Zell-Matrix-Kontakte w{\"a}hrend der Muskelentwicklung},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001161},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2003},
abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei humane Varianten des von Wang et al., 1999, erstmals beschriebenen muskelspezifischen Proteins Xin (Huhn und Maus) {\"u}ber Sequenzanalyse, Immunofluoreszenzmikroskopie, Transfektionsstudien und biochemischer Analyse n{\"a}her charakterisiert. Die Proteine wurden mit human Xin related proteins 1 und 2 - hXirp1 und 2 -bezeichnet. Die Xin-Proteine enthielten bisher unbekannte, sowie spezifische, repetitive Motive, die aus jeweils mindestens 16 Aminos{\"a}uren bestanden. Ihre Aminos{\"a}uresequenz, mit einer Vielzahl weiterer putativer Motivsequenzen, verwies auf eine potentielle Funktion von hXirp als Adapterprotein in Muskelzellen. Das hier n{\"a}her untersuchte hXirp1 lokalisierte an den Zell-Matrix-Verbindungen der Muskel-Sehnen-{\"U}bergangszone im Skelettmuskel, sowie an den Zell-Zell-Verbindungen der Glanzstreifen im Herzmuskel. W{\"a}hrend der Muskelentwicklung zeigte hXirp1 eine sehr fr{\"u}he Expression, zusammen mit einer pr{\"a}gnanten Lokalisation an den Pr{\"a}myofibrillen und deren Verankerungsstrukturen, die auf eine Funktion des Proteins in der Myofibrillogenese deuten. Ektopische Expressionen von hXirp1 in einer Vielzahl von Nichtmuskel-Kulturzellen zeigten wiederum eine Lokalisation des Proteins an den Zell-Matrix-Kontakten dieser Zellen. Am Beispiel von hXirp1 und 2 wurde stellvertretend f{\"u}r die Familie der Xin-Proteine gezeigt, daß es sich bei den repetitiven Motiven um neuartige, F-Aktin bindende Sequenzmotive handelte. Die Xin-Proteine k{\"o}nnen somit als muskelspezifische, aktinbindende, potentielle Adapterproteine bezeichnet werden, denen eine strukturelle und funktionelle Beteiligung an der Verankerung der Myofibrillen im adulten Muskel, wie auch w{\"a}hrend der Myofibrillogenese zukommt.},
language = {de}
}
@phdthesis{Neichel2003,
author = {Neichel, Dajana},
title = {Charakterisierung und in vitro - Wirkung agonistischer AT1-Rezeptor Autoantik{\"o}rper bei Pr{\"a}eklampsie-Patienten},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001126},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2003},
abstract = {Die Pr{\"a}eklampsie ist eine schwangerschaftsspezifische Bluthochdruck-Erkrankung, die im Allgemeinen nach der 20. Schwangerschaftswoche auftritt. Neben der Hypertonie sind die Proteinurie und die {\"O}dembildung charakteristische Symptome der Pr{\"a}eklampsie. Obwohl heute die Pathophysiologie der Pr{\"a}eklampsie zum großen Teil verstanden ist, ist die {\"A}tiologie dieser Erkrankung noch unklar. 1999 konnten wir in den Seren von Pr{\"a}eklampsie-Patientinnen agonistische Autoantik{\"o}rper, die gegen den Angiotensin II AT1-Rezeptor gerichtet sind (AT1-AAK), nachweisen. Diese AT1-AAK geh{\"o}ren zur Antik{\"o}rpersubklasse IgG3. Die AT1-AAK f{\"u}hren in Kulturen neonataler Rattenkardiomyozyten AT1-Rezeptor spezifisch zu einem positiv chronotropen Effekt. Mittels Immunpr{\"a}zipitation wurde gezeigt, dass AT1-AAK spezifisch den AT1-Rezeptor pr{\"a}zipitieren. Kontrollproben, aus denen die AT1-AAK entfernt wurden, f{\"u}hren zu keiner Pr{\"a}zipitation des AT1-Rezeptors. Die Pr{\"a}zipitation des AT1-Rezeptors bleibt ebenfalls aus, wenn die AT1-AAK mit einem Peptid, welches der Aminos{\"a}uresequenz des zweiten extrazellul{\"a}ren Loops des humanen AT1-Rezeptors entspricht, behandelt wurden. Eine Langzeitbehandlung der Kulturen neonataler Rattenherzzellen mit AT1-AAK vermindert die funktionelle Ansprechbarkeit der Zellen auf einen erneuten AT1-Rezeptor-Stimulus. Eine ver{\"a}nderte AT1-Rezeptorexpression wurde nicht nachgewiesen. In guter {\"U}bereinstimmung mit den in vitro-Expressionsdaten wurde gezeigt, dass die plazentare AT1-Rezeptorexpression bei Pr{\"a}eklampsie-Patientinnen nicht verschieden von der plazentaren AT1-Rezeptorexpression gesunder Schwangerer mit nicht pathogen ver{\"a}ndertem Blutdruck ist. Im Zellsystem der neonatalen Rattenherzzellen f{\"u}hren die AT1-AAK zur Aktivierung von Gi-Proteinen und zu verringerten intrazellul{\"a}ren cAMP-Spiegeln. Des Weiteren wurde gezeigt, dass die AT1-AAK in Kulturen neonataler Rattenherzzellen die Transkriptionsfaktoren AP-1 und NFkB aktivieren. Die Aktivierung des Transkriptionsfaktors NFkB wurde vornehmlich in den Nicht-Myozyten der Rattenherzzellkultur nachgewiesen. Generell wurde festgestellt, dass sich die AT1-AAK pharmakologisch wie der nat{\"u}rliche Agonist des AT1-Rezeptors, Angiotensin II, verhalten. Erste Daten dieser Arbeit deuten auf einen eventuellen Einfluss der AT1-AAK auf die Expression von Komponenten der extrazellul{\"a}ren Matrix bzw. assoziierter Faktoren (Kollagen III, MMP-2, TIMP-2, Colligin) hin. In allen in dieser Arbeit untersuchten Seren von klinisch diagnostizierten Pr{\"a}eklampsie-Patientinnen wurden agonistische AT1-AAK nachgewiesen. Wir vermuten daher, dass die AT1-AAK m{\"o}glicherweise bedeutend in der Pathogenese der Pr{\"a}eklampsie sind.},
language = {de}
}
@phdthesis{Rose2003,
author = {Rose, Andreas},
title = {Analysis of phenolic compounds by dint of GDH-biosensors and immunoassays},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001048},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2003},
abstract = {In den letzten Jahren gerieten phenolische Substanzen, wie z.B. Chlor-, Nitrophenol oder Alkylphenolethoxylate aufgrund ihrer Toxizit{\"a}t sowie ihres kanzerogenen und endokrinen Potentials in das Interesse der {\"O}ffentlichkeit. Diese Substanzen gelangen in großen Mengen, z.B. aus industriellen Prozessen (Papier-, Kunststoff-, oder Lederindustrie) oder als Abbauprodukte von Pflanzenschutzmitteln in die Umwelt. Ziel dieser Arbeit war es, einfache biochemische Bestimmungsmethoden f{\"u}r verschiedene phenolische Umweltschadstoffe auf Basis biochemischer Erkennungselemente zu entwickeln. Diese sollten als Screeningmethoden in der Vor-Ort-Analytik einsetzbar sein. Die Anwendung sollte kosteng{\"u}nstig und einfach durchzuf{\"u}hren sein, so dass die Messung kein hochwissenschaftliches Personal erfordert. Daher stand im Hintergrund der Arbeit die Integration der Analysenmethode in ein kompaktes Handger{\"a}t. Zu diesem Zweck wurde ein Biosensor entwickelt der zur direkten Messung und in Kombination mit einem Immunoassay einsetzbar ist: 1.) Elektrochemischer Biosensor Ein elektrochemischer Biosensor stellt die Verbindung zwischen einer Elektrode und der biologischen Komponente dar. Als Messprinzip wurde die Amperometrie gew{\"a}hlt. Hierbei wird die Pr{\"a}senz des nachzuweisenden Stoffes durch die angelegte Spannung am Sensor visualisiert, da beim Vorhandensein ein Stromfluss gemessen wird. Um die Signalintensit{\"a}t zu erh{\"o}hen k{\"o}nnen Enzyme als Katalysatoren genutzt werden, die in der Lage sind die R{\"u}ckreaktion der Elektrodenreaktion zu realisieren. In diesem Fall wurde Glucose-Dehydrogenase (GDH) verwendet, die oxidierte phenolische Verbindungen reduzieren kann. Zusammen mit der Oxidation an der Sensoroberfl{\"a}che bildet sich ein Verst{\"a}rkungszyklus aus, der das urspr{\"u}ngliche Signal vielfach erh{\"o}ht. Wir waren in der Lage, GDH durch Einbetten in ein Polymerennetzwerk auf der Oberfl{\"a}che einer gedruckten Platin-Dickschicht-Elektrode zu immobilisieren. Als Resultat erhielten wir einen sehr empfindlichen und {\"a}ußerst stabilen Biosensor. Seine schnelle Ansprechzeit erm{\"o}glicht den Einsatz in automatisierten Fließsystemen zur Messung großer Probenzahlen. Der Einsatz in einem manuell betriebenen Handger{\"a}t konnte ebenfalls realisiert werden und brachte nur geringe Beeintr{\"a}chtigungen in bezug auf die Empfindlichkeit der Messung. Die erfolgreiche Implementierung des Biosensors in das Handger{\"a}t wurde in Rahmen eines internationalen Workshops in Barcelona, anhand der {\"U}berpr{\"u}fung der Reinigungsleistung von Kl{\"a}rwerken, gezeigt. 2.) Kombination mit Immunoassays Der Einsatzbereich der GDH-Biosensoren l{\"a}sst sich durch die Kombination mit anderen Techniken erweitern, wobei der Sensor zur Visualisierung der Nachweisreaktion dient. In diesem Fall kann der Sensor zur Bestimmung der Enzymaktivit{\"a}t von ß?Galactosidase (ßGal) verwendet werden. Der Nachweis geringster Enzymmengen wurde realisiert. Die ßGal wird zur Markierung eines Analytanalogen in Immunoassays verwendet, um die Bindung von Antik{\"o}rper und Analytmolek{\"u}l sichtbar zu machen. Im Immunoassay bildet sich ein Gleichgewicht zwischen Antik{\"o}rper, unmarkiertem Analyt und markiertem Analytanalog (Tracer) aus. {\"U}ber die Bestimmung der Enzymaktivit{\"a}t kann man die Analytkonzentration in der Probe errechnen. Wir haben unseren GDH-Biosensor erfolgreich mit zwei Techniken kombiniert. Zum Einen mit einem Assay zur Bestimmung von Nitrophenol, der in einem automatisiertem Fließsystem realisiert wurde. Hier wird die Mischung aus Antik{\"o}rpern, Analyt und Tracer {\"u}ber eine S{\"a}ule gegeben und gesp{\"u}lt. Die gebundenen Bestandteile werden durch den GDH-Biosensor quantifiziert. Zum Anderen wurde ein Kapillarimmunoassay entwickelt, der in das Handger{\"a}t integriert werden kann. Dabei wird der Antik{\"o}rper direkt an der Kapillare fixiert. Die Probe wird mit Tracer vermischt und in die Kapillare gegeben. Dort bildet sich das Gleichgewicht aus und weitere Probenbestandteile werden im Sp{\"u}lschritt eliminiert. Die Analytkonzentration wird durch die Bestimmung des gebunden Tracers (Aktivit{\"a}t der ßGal) mit Hilfe des GDH-Biosensors realisiert.},
language = {en}
}
@phdthesis{Wende2003,
author = {Wende, Hagen},
title = {Genetische Charakterisierung des "Leukocyte Receptor Complex" und Entwicklung einer Methode zum Nachweis seiner Produkte im Einzelzellmaßstab},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001298},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2003},
abstract = {Der "Leukocyte Receptor Complex" (LRC) ist ein DNA-Sequenzabschnitt auf dem Chromosom 19 des Menschen, der eine L{\"a}nge von {\"u}ber 900.000 Basenpaaren umfaßt. In diesem Chromosomenabschnitt ist eine Vielzahl von Genen lokalisiert, die f{\"u}r die Funktion verschiedener weißer Blutzellen (Leukozyten) von entscheidender Bedeutung sind. Bei den aus diesen Genen synthetisierten Proteinen (Eiweißen) handelt es sich um Strukturen, die auf der Oberfl{\"a}che dieser Zellen lokalisiert sind und zur Interaktion der Leukozyten mit ihrer Umgebung dienen. Diese auch als Rezeptoren bezeichneten Proteine k{\"o}nnen mit Oberfl{\"a}chenproteinen auf anderen K{\"o}rperzellen wechselwirken und daraus resultierende Signale in das Innere der Blutzelle weiterleiten. In der vorliegenden Doktorarbeit wurde der LRC im Detail untersucht. Hierzu wurde zun{\"a}chst der gesamte Chromosomenabschnitt aus kleineren, einander {\"u}berlappenden DNA-Fragmenten rekonstruiert. Aufgrund der in diesen DNA-Fragmenten enthaltenen DNA-Sequenzen war es m{\"o}glich, den gesamten Chromosomenabschnitt {\"a}hnlich einem Puzzle zusammenzusetzen. Die anschließende Analyse des LRC zeigte, daß sich dieser in drei Bereiche, sogenannte Cluster, unterteilen l{\"a}ßt. Diese Cluster sind dadurch gekennzeichnet, daß in ihnen jeweils nur Gene eines Rezeptortyps vorkommen. Hierbei handelt es sich um ‚immunoglobulin-like transcript′ -Gene (ILT) und ‚killer cell Ig-like receptor′-Gene (KIR). Die KIR- und ILT-Cluster werden von weiteren stammesgeschichtlich verwandten Genen unterbrochen und flankiert. Je nach Individuum k{\"o}nnen im LRC bis zu 31 solcher verwandten Rezeptorgene lokalisiert sein. Auf der Grundlage der Kartierungsdaten und von Daten des humanen Genomprojekts war es zudem m{\"o}glich, evolution{\"a}re Untersuchungen zur Entwicklung des LRC durchzuf{\"u}hren. Dabei wurde eine Hypothese zur Entstehung des LRC entworfen und zu anderen Spezies in Beziehung gesetzt. Im zweiten Teil der Arbeit habe ich aufbauend auf der sogenannten HRCA-Methode eine Technik entwickelt, die es erlaubt kleinste Unterschiede zwischen DNA-Sequenzen, sogenannte Einzelbasenpaaraustausche, nachzuweisen. Die entwickelte Methode kann verwendet werden, um sehr {\"a}hnliche DNA-Sequenzen, wie z.B. verschiedene KIR-Sequenzen, zu unterscheiden und ihre Menge zu bestimmen. Sie ist außerdem geeignet Mutationen, die mit bestimmten Krankheiten assoziiert sind, nachzuweisen und k{\"o}nnte somit in der Diagnostik Anwendung finden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Lemke2004,
author = {Lemke, Britt},
title = {Identification of Epo-independent red cell progenitors : the E-cad+ progenitors},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001432},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {Erythrozyten z{\"a}hlen zu den am h{\"a}ufigsten vorkommenden terminal differenzierten Zelltypen des menschlichen K{\"o}rpers. Durchschnittlich werden t{\"a}glich ca. 2 x 1011 von ihnen im K{\"o}rper eines erwachsenen Menschen produziert. Die reifen Erythrozyten entstehen aus multipotenten h{\"a}matopoetischen Stammzellen, die {\"u}ber Stadien von erythroiden Vorl{\"a}uferzellen, erst den sogenannten burst forming units-erythroid (BFU-E) und sp{\"a}ter den colony forming units-erythroid (CFU-E), zu kernlosen h{\"a}moglobinisierten Zellen differenzieren. F{\"u}r die Untersuchung der molekularen Mechanismen der humanen Erythropoese ist die effektive in vitro Amplifizierung einer weitgehend homogenen Population der Vorl{\"a}uferzellen der einzelnen Entwicklungsstadien notwendig. Den Wachstumsfaktoren stem cell factor (SCF) und Erythropoietin (Epo) f{\"a}llt dabei eine entscheidende Rolle zu. Unter ihrem synergistischen Einfluß lassen sich Epo-abh{\"a}ngige Zellpopulationen, die sich aus BFU-E und CFU-E Typ Zellen zusammensetzen, ausreichend amplifizieren (Panzenb{\"o}ck et al., 1998). Freyssinier et al., 1999 beschrieb erstmals die Isolierung einer Epo-unabh{\"a}ngigen Population von Vorl{\"a}uferzellen (CD36+ Vorl{\"a}uferzellen), die ebenfalls erythroide Eigenschaften aufweisen. Ziel dieser Arbeit war die Isolierung und Charakterisierung von Epo-unabh{\"a}ngigen Vorl{\"a}uferzellen, die eine fr{\"u}he erythroide und m{\"o}glichst homogene Vorl{\"a}uferzellpopulation darstellen und m{\"o}glicherweise ein h{\"o}heres Proliferationspotential aufweisen. F{\"u}r die Identifizierung der Epo-unabh{\"a}ngigen Vorl{\"a}uferzellen, wurden CD34+ Zellen aus Nabelschnurblut aufgereinigt und unter serumfreien Kulturbedingungen und unter Zusatz der Wachstumsfaktoren SCF, Interleukin 3 (IL-3) und eines Fusionsproteins aus IL-6 und l{\"o}slichem IL-6 Rezeptor (hyper-IL-6) {\"u}ber einen Zeitraum von 8 Tagen kultiviert. Anschließend wurde eine Population von E-cadherin positiven (E-cad+) Zellen {\"u}ber immunomagnetische Selektion isoliert. Diese neu gewonnenen Epo-unabh{\"a}ngigen E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen wurden hinsichtlich ihres proliferativen Potentials und ihrer Differenzierungseigenschaften mit SCF/Epo-Vorl{\"a}uferzellen und CD36+ Vorl{\"a}uferzellen verglichen. Von allen drei Zelltypen wurden des weiteren detailierte molekulargenetische Analysen mittels DNA microarray Technologie durchgef{\"u}hrt und die resultierenden Genexpressionsmuster miteinander verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen eine fr{\"u}he, weitgehend homogene Epo-unabh{\"a}ngige Population vom BFU-E Typ darstellen und durch entsprechende {\"A}nderungen der Kulturbedingungen zu einer in vitro Differenzierung angeregt werden k{\"o}nnen. Die E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen sind hinsichtlich ihres proliferativen Potentials, ihrer Reaktion auf verschiedene Wachstumsfaktoren, der Expression spezifischer Oberfl{\"a}chenmolek{\"u}le und ihrer Genexpressionsmuster mit SCF/Epo-Vorl{\"a}uferzellen und CD36+ Vorl{\"a}uferzellen vergleichbar. Aufgrund der Identifizierung unterschiedlich exprimierter Gene zwischen den Epo-unabh{\"a}ngigen E-cad+ und den Epo-abh{\"a}ngigen SCF/Epo Vorl{\"a}uferzellen konnten Kanditatengene wie Galectin-3, Cyclin D1, der Anti-M{\"u}llerian Hormonrezeptor, Prostata-Differenzierungsfaktor und insulin-like growth factor binding protein 4 identifiziert werden, die als potentielle Regulatoren der Erythropoese in Betracht kommen k{\"o}nnten. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass CD36+ Vorl{\"a}uferzellen, die aus der selben Zellpopulation wie die E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen immunomagnetisch selektioniert wurden, eine heterogene Population darstellen, die sowohl E-cadherin positive als auch negative Zellen enth{\"a}lt. Die Analyse der Genexpressionsmuster zeigte, dass in den CD36+ Vorl{\"a}uferzellen zwar auch die Expression erythroid-spezifischen Gene nachgewiesen werden kann, hier aber im Gegensatz zu den E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen auch f{\"u}r Megakaryozyten spezifische Gene stark exprimiert sind. Die Ergebnisse dieser Arbeit tragen zu einem neuen Modell der in vivo Abl{\"a}ufe der Entwicklung roter Blutzellen bei und werden der weiteren Untersuchung der molekularen Mechanismen der Erythropoese dienen.},
language = {en}
}
@phdthesis{Groth2003,
author = {Groth, Thomas},
title = {Die Bedeutung der Volumen- und Oberfl{\"a}cheneigenschaften von Biomaterialien f{\"u}r die Adsorption von Proteinen und nachfolgende zellul{\"a}re Reaktionen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001022},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2003},
abstract = {Es ist schon seit l{\"a}ngerer Zeit bekannt, dass nach Kontakt des Biomaterials mit der biologischen Umgebung bei Implantation oder extrakorporaler Wechselwirkung zun{\"a}chst Proteine aus dem umgebenden Milieu adsorbiert werden, wobei die Oberfl{\"a}cheneigenschaften des Materials die Zusammensetzung der Proteinschicht und die Konformation der darin enthaltenden Proteine determinieren. Die nachfolgende Wechselwirkung von Zellen mit dem Material wird deshalb i.d.R. von der Adsorbatschicht vermittelt. Der Einfluss der Oberfl{\"a}chen auf die Zusammensetzung und Konformation der Proteine und die nachfolgende Wechselwirkung mit Zellen ist von besonderem Interesse, da einerseits eine Aussage {\"u}ber die Anwendbarkeit erm{\"o}glicht wird, andererseits Erkenntnisse {\"u}ber diese Zusammenh{\"a}nge f{\"u}r die Entwicklung neuer Materialien mit verbesserter Biokompatibilit{\"a}t genutzt werden k{\"o}nnen. In der vorliegenden Habilitationsschrift wurde deshalb der Einfluss der Zusammensetzung von Polymeren bzw. von deren Oberfl{\"a}cheneigenschaften auf die Adsorption von Proteinen, den Aktivit{\"a}tszustand der plasmatischen Gerinnung und die Adh{\"a}sion von Zellen untersucht. Dabei wurden auch M{\"o}glichkeiten zur Beeinflussung dieser Vorg{\"a}nge {\"u}ber eine Ver{\"a}nderung der Volumenzusammensetzung oder durch Oberfl{\"a}chenmodifikationen von Biomaterialien vorgestellt. Erkenntnisse aus diesen Arbeiten konnten f{\"u}r die Entwicklung von Membranen f{\"u}r Biohybrid-Organe genutzt werden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Nolte2003,
author = {Nolte, Bj{\"o}rn},
title = {Variabilit{\"a}t des Reviergesangs des Buchfinken (Fringilla coelebs) zur Raum-Zeit-Beschreibung von Metapopulationen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000882},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2003},
abstract = {Der Buchfinkengesang wurde in Potsdam in zwei Hauptpopulationen {\"u}ber drei Jahre aufgenommen. Jedes Individuum wurde eindeutig am individuellen Strophentypenrepertoire identifiziert. Ein weiterer Punkt der die individuelle Wiedererkennung best{\"a}tigt ist die hohe Standorttreue der adulten M{\"a}nnchen. Die beschriebene Methode eignet sich f{\"u}r die Untersuchung von gesamten Populationen, um den Wandel des Gesangs von Populationen in Raum und Zeit zu beschreiben. Die Haupterkenntnisse der Arbeit sind: - Die Gesamtanzahl der Grundstrophentypen innerhalb einer Population bleibt {\"u}ber Jahre konstant. - Die relative H{\"a}ufigkeit jedes einzelnen Strophentyps variiert von Jahr zu Jahr und von Population zu Population. - Gesangslernen erfolgt exakt mit einem Korrektheitsgrad von mindestens 96\%. - Das Song-Sharing ist innerhalb der Population hoch. Die diskutierten Mechanismen f{\"u}r das Song-Sharing sind: Die Lebenserwartung, das Zugverhalten, das Lernverhalten, die Etabliertheit von Strophentypen, Weibchenpr{\"a}ferenzen und die Reaktionen der territorialen M{\"a}nnchen. - Weiterhin wurde ein Modell zur kulturellen Evolution des Buchfinkengesangs programmiert, um die Rolle der Einflussfaktoren, wie Fehlerquote, Abwanderungsrate und Laufzeit zu ermitteln. Der Wandel des Dialektes erfolgt graduell in Raum und Zeit. Daher sind keine scharfen Dialektgrenzen anzutreffen. Trotz dieser Tatsache markieren die etablierten Strophentypen die Population. 50 \% der Juvenilen siedeln am Geburtsort, auf diese Weise bleibt der Dialekt erhalten und Inzest wird vermieden. -Analysiert man das Repertoire benachbarten M{\"a}nnchen bei isolierten Alleen, so entspricht die Gesangsangleichung in etwa dem Zufall. -Intraindividuelle Vergleiche der quantitativen Parameter des jeweiligen Strophentyps wurden saisonal und annuell durchgef{\"u}hrt. Saisonal konnten f{\"u}r einen Strophentyp ein Trend ermittelt werden. Bei j{\"a}hrlichen Vergleichen konnten intraindividuell ausschließlich nicht signifikante Ergebnisse ermittelt werden, wohingegen die interindividuelle Variation in zwei F{\"a}llen signifikant war. In einem Fall bestand ein Trend und in einem weiteren Fall war die Variationsunterschiede nicht signifikant. - Der Verlauf der Brutsaison l{\"a}sst sich an der j{\"a}hrlichen Gesangsaktivit{\"a}t nachvollziehen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Rietdorf2003,
author = {Rietdorf, Katja},
title = {Wirkungen biogener Amine auf die Erregungs-Sekretions-Kopplung in der Speicheldr{\"u}se von Periplaneta americana (L.)},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000878},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2003},
abstract = {In der vorliegenden Arbeit habe ich wichtige Teilmechanismen der Erregungs-Sekretionskopplung in der Speicheldr{\"u}se der Schabe Periplaneta americana (L.) untersucht. Die Speicheldr{\"u}se ist von dopaminergen und serotonergen Fasern innerviert (Baumann et al., 2002). Beide Transmitter stimulieren eine unterschiedliche Reaktion der Dr{\"u}se: Dopamin (DA) stimuliert die P-Zellen der Acini und die Ausf{\"u}hrgangzellen, w{\"a}hrend Serotonin (5-HT) die P- und C-Zellen der Acini stimuliert, nicht jedoch die Ausf{\"u}hrgangzellen. Der Endspeichel ist nach einer DA-Stimulierung proteinfrei. Dagegen enth{\"a}lt er nach einer 5-HT-Stimulierung Proteine, die von den C-Zellen sezerniert werden (Just \& Walz, 1996). Im ersten Teil meiner Arbeit habe ich mittels Kapillarelektrophoretischer Analyse (CE-Analyse) die Elektrolytkonzentrationen im Endspeichel untersucht sowie die Raten der Fl{\"u}ssigkeitssekretion gemessen. Damit wollte ich kl{\"a}ren, welche Transporter an der Sekretion des Prim{\"a}rspeichels und an dessen Modifikation beteiligt sind. Ausserdem wollte ich die Rolle der transportaktiven Epithelzellen der Ausf{\"u}hrg{\"a}nge f{\"u}r die Modifikation des Prim{\"a}rspeichels untersuchen. Daf{\"u}r habe ich einen Vergleich der Elektrolytkonzentrationen im DA- und 5-HT-stimulierten Endspeichel durchgef{\"u}hrt. Der Elektrolytgehalt des DA- und 5-HT-stimulierten Endspeichels unterscheidet sich nicht signifikant voneinander. Er ist nach beiden Stimulierungen hypoosmotisch zum verwendeten Ringer. Die Ausf{\"u}hrgangzellen werden durch DA stimuliert und modifizieren den Prim{\"a}rspeichel durch eine netto-Ionenreabsorption. Meine Versuche zeigen jedoch, dass auch die w{\"a}hrend einer 5-HT-Stimulierung der Dr{\"u}se unstimulierten Ausf{\"u}hrgangzellen den Prim{\"a}rspeichel modifizieren. In einer nachfolgenden Versuchsreihe habe ich den Einfluss von Ouabain, einem Hemmstoff der Na+-K+-ATPase, und Bumetanid, einem Hemmstoff des NKCC, auf die Raten der Fl{\"u}ssigkeitssekretion sowie den Elektrolytgehalt des Endspeichels untersucht. Ich habe gefunden, dass die Aktivit{\"a}t der Na+-K+-ATPase wichtig f{\"u}r die Modifikation des DA-stimulierten Prim{\"a}rspeichels ist. Im Gegensatz dazu ist sie f{\"u}r die Modifikation des 5-HT-stimulierten Prim{\"a}rspeichels nicht von Bedeutung. Bez{\"u}glich der Fl{\"u}ssigkeitssekretion habe ich keinen Einfluss der Na+-K+-ATPase-Aktivit{\"a}t auf die DA-stimulierten Sekretionsraten gefunden, dagegen ist die 5-HT-stimulierte Sekretionsrate in Anwesenheit von Ouabain gesteigert. Die Aktivit{\"a}t des NKCC ist f{\"u}r beide sekretorische Prozesse, die Ionen- und die Fl{\"u}ssigkeitssekretion, wichtig. Eine Hemmung des NKCC bewirkt eine signifikante Verringerung der Raten der Fl{\"u}ssigkeitssekretion nach DA- und 5-HT-Stimulierung sowie in beiden F{\"a}llen einen signifikanten Abfall der Ionenkonzentrationen im Endspeichel. Im zweiten Teil meiner Arbeit habe ich versucht, {\"A}nderungen der intrazellul{\"a}ren Ionenkonzentrationen in den Acinuszellen w{\"a}hrend einer DA- oder 5-HT-Stimulierung zu messen. Diese Experimente sollten mit der Methode des \"ratiometric imaging\" durchgef{\"u}hrt werden. Messungen mit dem Ca2+-sensitiven Fluoreszenzfarbstoff Fura-2 zeigten keinen globalen Anstieg in der intrazellul{\"a}ren Ca2+-Konzentration der P-Zellen. Aufgrund von Problemen mit einer schlechten Beladung der Zellen, einer starken und sich w{\"a}hrend der Stimulierung {\"a}ndernden Autofluoreszenz der Zellen sowie {\"A}nderungen im Zellvolumen wurden keine Messungen mit Na+- und K+-sensitiven Fluoreszenzfarbstoffen durchgef{\"u}hrt. Im dritten Teil dieser Arbeit habe ich die intrazellul{\"a}ren Signalwege untersucht, die zwischen einer 5-HT-Stimulierung der Dr{\"u}se und der Proteinsekretion vermitteln. Dazu wurde der Proteingehalt im Endspeichel biochemisch mittels eines modifizierten Bradford Assay gemessen. Eine erstellte Dosis-Wirkungskurve zeigt, dass die Rate der Proteinsekretion von der zur Stimulierung verwendeten 5-HT-Konzentration abh{\"a}ngt. In einer Serie von Experimenten habe ich die intrazellul{\"a}ren Konzentrationen von Ca2+, cAMP und / oder cGMP erh{\"o}ht und anschließend den Proteingehalt im Endspeichel gemessen. Ein Anstieg der intrazellul{\"a}ren Ca2+-Konzentration aktiviert nur eine geringe Rate der Proteinsekretion. Dagegen kann die Steigerung der intrazellul{\"a}ren cAMP-Konzentration eine st{\"a}rkere Proteinsekretion aktivieren, die sich nicht signifikant von der nach 5-HT-Stimulierung unterscheidet. Die cAMP-stimulierte Proteinsekretion kann durch gleichzeitige Erh{\"o}hung der intrazellul{\"a}ren Ca2+-Konzentration weiter gesteigert werden. Dagegen aktivierte eine Erh{\"o}hung der intrazellul{\"a}ren cGMP-Konzentration die Proteinsekretion nicht. Aufgrund dieser Ergebnisse postuliere ich die Existenz eines die Adenylatcyclase aktivierenden 5-HT-Rezeptors in der Basolateralmembran der C-Zellen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Schmidt2003,
author = {Schmidt, Peter Michael},
title = {Aktivit{\"a}tsmessung auf nukleins{\"a}uremodifizierten Oberfl{\"a}chen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000797},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2003},
abstract = {Im Bereich der medizinischen Diagnostik spielen DNA-Chips eine immer wichtigere Rolle. Dabei werden Glas- oder Silikon-Oberfl{\"a}chen mit Tausenden von einzelstr{\"a}ngigen DNA-Fragmenten, sog. Sonden, best{\"u}ckt, die mit den passenden DNA-Fragmenten in der zugef{\"u}gten Patientenprobe verschmelzen. Die Auswertung solcher Messungen liefert die Diagnose f{\"u}r Krankheiten wie z.B. Krebs, Alzheimer oder f{\"u}r den Nachweis pathogener Erreger. Durch fortschreitende Miniaturisierung dieser Meßsysteme k{\"o}nnen bis zu 40.000 Genfragmente des Menschen in einer einzigen Messung analysiert werden. Neben den DNA-Fragmenten k{\"o}nnen Bio-Chips auch f{\"u}r andere biologische Komponenten wie Antik{\"o}rper und Proteine eingesetzt werden, wobei bei letzteren neben der Bindung auch die Aktivit{\"a}t ein wichtiger Diagnoseparamter ist. Am Fraunhofer-Institut f{\"u}r medizinische Technik und am Lehrstuhl f{\"u}r Analytische Biochemie der Universit{\"a}t Potsdam wurden im Rahmen einer Doktorarbeit Methoden entwickelt, die es erm{\"o}glichen auf nukleins{\"a}uremodifizierten Sensoroberfl{\"a}chen die Aktivit{\"a}t von Proteinen zu messen. Es wurden Nukleins{\"a}uren auf Oberfl{\"a}chen optischer Sensoren verankert. Diese fungierten als Rezeptor f{\"u}r die Proteine sowie auch als Substrat f{\"u}r Restriktionsenzyme, die Nukleins{\"a}uren schneiden und Polymerasen, die Nukleins{\"a}uren synthetisieren und verl{\"a}ngern k{\"o}nnen. Seine Anwendung fand diese Messmethode in der Messung der Aktivit{\"a}t des Proteins Telomerase, das in 90\% aller Tumore erh{\"o}hte Aktivit{\"a}t gegen{\"u}ber gesunden Zellen aufweist. Die Vorteile dieses neuen Assays gegen{\"u}ber {\"a}lteren Methoden liegt im Verzicht auf radioaktiv-markierten Komponenten und einer deutlich verk{\"u}rzten Analysezeit. Die Arbeit schliesst mit einem funktionsf{\"a}higen Nachweis der Telomeraseaktivit{\"a}t im Zellextrakt von gesunden und kranken Zellen. Der direkte Einfluß von Hemmstoffen auf die Aktivit{\"a}t konnte sichtbar gemacht werden, und steht daher bei der Entwicklung neuer Tumor-Diagnostika und Therapeutika zur Verf{\"u}gung.},
language = {de}
}
@phdthesis{Bissinger2003,
author = {Bissinger, Vera},
title = {Factors determining growth and vertical distribution of planktonic algae in extremely acidic mining lakes (pH 2.7)},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000695},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2003},
abstract = {Die vorliegende Dissertation besch{\"a}ftigt sich mit den Faktoren, die das Wachstum und die Vertikalverteilung von Planktonalgen in extrem sauren Tagebaurestseen (TBS; pH 2-3) beeinflussen. Im exemplarisch untersuchten TBS 111 (pH 2.7; Lausitzer Revier) dominiert die Goldalge Ochromonas sp. in oberen und die Gr{\"u}nalge Chlamydomonas sp. in tieferen Wasserschichten, wobei letztere ein ausgepr{\"a}gtes Tiefenchlorophyll-Maximum (DCM) ausbildet. Es wurde ein deutlicher Einfluss von Limitation durch anorganischen Kohlenstoff (IC) auf das phototrophe Wachstum von Chlamydomonas sp. in oberen Wasserschichten nachgewiesen, die mit zunehmender Tiefe von Lichtlimitation abgel{\"o}st wird. Im Vergleich mit Arbeiten aus neutralen Seen zeigte Chlamydomonas sp. erniedrigte maximale Wachstumsraten, einen gesteigerten Kompensationspunkt und erh{\"o}hte Dunkelrespirationsraten, was auf gesteigerte metabolische Kosten unter den extremen physikalisch-chemischen Bedingungen hinweist. Die Photosyntheseleistungen von Chlamydomonas sp. waren in Starklicht-adaptierten Zellen durch IC-Limitation deutlich verringert. Außerdem ergaben die ermittelten minimalen Zellquoten f{\"u}r Phosphor (P) einen erh{\"o}hten P-Bedarf unter IC-Limitation. Anschließend konnte gezeigt werden, dass Chlamydomonas sp. ein mixotropher Organismus ist, der seine Wachstumsraten {\"u}ber die osmotrophe Aufnahme gel{\"o}sten organischen Kohlenstoffs (DOC) erh{\"o}hen kann. Dadurch ist dieser Organismus f{\"a}hig, in tieferen, Licht-limitierten Wasserschichten zu {\"u}berleben, die einen h{\"o}heren DOC-Gehalt aufweisen. Da die Vertikalverteilung der Algen im TBS 111 jedoch weder durch IC-Limitation, P-Verf{\"u}gbarkeit noch die in situ DOC-Konzentrationen abschließend erkl{\"a}rt werden konnte (bottom-up Kontrolle), wurde eine neue Theorie zur Entstehung der Vertikalverteilung gepr{\"u}ft. Grazing der phagotrophen und phototrophen Alge Ochromonas sp. auf der phototrophen Alge Chlamydomonas sp. erwies sich als herausragender Faktor, der {\"u}ber top-down Kontrolle die Abundanz der Beute in h{\"o}heren Wasserschichten beeinflussen kann. Gemeinsam mit der Tatsache, dass Chlamydomonas sp. DOC zur Wachstumssteigerung verwendet, f{\"u}hrt dies zu einer Akkumulation von Chlamydomonas sp. in der Tiefe, ausgepr{\"a}gt als DCM. Daher erscheint grazing als der Hauptfaktor, der die beobachtete Vertikalschichtung der Algen im TBS 111 hervorruft. Die erzielten Ergebnisse liefern grundlegende Informationen, um die Auswirkungen von Strategien zur Neutralisierung der TBS auf das Nahrungsnetz absch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen.},
language = {en}
}
@phdthesis{Hahn2002,
author = {Hahn, Robert},
title = {Das Bl{\"u}te-Best{\"a}uber-Netz auf Brachfl{\"a}chen : bioz{\"o}nologische Untersuchung zur Bedeutung von Brachen in einer intensiv genutzten Agrarlandschaft},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000652},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2002},
abstract = {In der vorliegenden Dissertation wird die Bedeutung von Brachen f{\"u}r Artenvielfalt und Stabilit{\"a}t von Bl{\"u}te-Best{\"a}uber-Nahrungsnetzen in agrarisch genutzten Landschaften anhand ausgew{\"a}hlter bl{\"u}tenbesuchender Insektengruppen (Syrphidae, Lepidoptera) untersucht. Die Freilandarbeiten fanden von 1998-2000 im Raum der Feldberger Seenlandschaft, Mecklenburg-Vorpommern, statt. Es werden die beiden Hauptnahrungsquellen Nektar und Pollen betrachtet, dabei fanden Untersuchungen zur Intensit{\"a}t der Bl{\"u}te-Best{\"a}uber-Interaktion auf Stilllegungsfl{\"a}chen, zum fl{\"a}chenbezogenen quantitativen Nektarangebot im Jahresverlauf, zur individuellen Pollennutzung bei Syrphiden und zur Breite und {\"U}berlappung der Nahrungsnischen bei den dominanten Arten Episyrphus balteatus, Metasyrphus corollae, Syritta pipiens und Sphaerophoria scripta statt. Im Ergebnis zeigt sich eine hohe Bedeutung der Brachfl{\"a}chen f{\"u}r die Stabilit{\"a}t des Bl{\"u}te-Best{\"a}uber-Netzes, w{\"a}hrend die Diversit{\"a}t von anderen, eher landschaftsbezogenen Faktoren abh{\"a}ngig ist.},
subject = {Feldberger Seenlandschaft ; Agrarlandschaft ; Brache ; Samenpflanzen ; Best{\"a}uber ; Artenreichtum},
language = {de}
}
@phdthesis{Streffer2002,
author = {Streffer, Katrin},
title = {Highly sensitive measurements of substrates and inhibitors on the basis of tyrosinase sensors and recycling systems},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000632},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2002},
abstract = {Analytische Chemie heute meint nicht l{\"a}nger nur die große Messtechnik, die zeit- und kostenintensiv ist, die außerdem nur von qualifiziertem Personal zu bedienen ist und deren Resultate nur durch dieses Personal auswertbar sind. Meist erfordert diese sagen wir 'klassische analytische Messtechnik' auch noch spezielle R{\"a}umlichkeiten und oft eine relative große Menge an speziell vorbereiteten Proben. Neben dieser klassischen analytischen Messtechnik hat sich besonders in den letzten Jahren eine auf bestimmte Stoffgruppen und Anforderungen zugeschnittene Messtechnik durchgesetzt, die oft auch durch einen Laien bedient werden kann. Meist sind es sehr kleine Ger{\"a}te. Auch die ben{\"o}tigten Probenvolumina sind klein und eine spezielle Probenvorbereitung ist nicht erforderlich. Ausserdem sind die Ger{\"a}te einfach zu handhaben, billig sowohl in ihrer Herstellung als auch im Gebrauch und meist erlauben sie sogar eine kontinuierliche Messwerterfassung. Zahlreiche dieser in den letzten Jahren entwickelten Ger{\"a}te greifen zur{\"u}ck auf 40 Jahre Forschung auf dem Gebiet der Biosensorik. Seit Clark und Lyons im Jahr 1962 in der Lage waren, mit einer einfachen Sauerstoffelektrode, erg{\"a}nzt durch ein Enzym, Glucose zu messen, war die Entwicklung neuer Messtechnik nicht mehr aufzuhalten. Biosensoren, spezielle Messf{\"u}hler, die aus einer Kombination aus biologischer Komponente (erlaubt eine spezifische Erkennung des Analyten auch ohne vorherige Reinigung der Probe) und einem physikalischen Messf{\"u}hler (wandelt den prim{\"a}ren physikochemischen Effekt in ein elektronisch messbares Signal um) bestehen, eroberten den Markt. Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden verschiedene Tyrosinasesensoren entwickelt, die je nach Herkunft und Eigenschaften der verwendeten Tyrosinase unterschiedliche Anforderungen erf{\"u}llen. Beispielsweise wurde einer dieser Tyrosinasesensoren f{\"u}r die Bestimmung phenolischer Verbindungen in Fluss- und Seewasserproben eingesetzt, und die mit diesem Sensor gemessenen Ergebnisse konnten sehr gut mit dem entsprechenden DIN-Test zur Bestimmung phenolischer Verbindungen korreliert werden. Ein anderer entwickelter Sensor zeigte eine sehr hohe Empfindlichkeit f{\"u}r Catecholamine, Substanzen die speziell in der medizinischen Diagnostik von Wichtigkeit sind. Ausserdem zeigten die ebenfalls im Rahmen dieser Doktorarbeit durchgef{\"u}hrten Untersuchungen zweier verschiedener Tyrosinasen, dass, will man in Zukunft noch empfindlichere Tyrosinasesensoren entwickeln, eine spezielle Tyrosinase (Tyrosinase aus Streptomyces antibioticus) die bessere Wahl sein wird, als die bisher im Bereich der Biosensorforschung verwendete Tyrosinase aus Agaricus bisporus. Desweiteren wurden erste Erfolge auf molekularbiologischem Gebiet erreicht, das heisst, dass Tyrosinasemutanten mit speziellen, vorher {\"u}berlegten Eigenschaften, hergestellt werden sollen. Diese Erfolge k{\"o}nnen dazu genutzt werden, eine neue Generation an Tyrosinasesensoren zu entwickeln, Tyrosinasesensoren in denen Tyrosinase gerichtet gebunden werden kann, sowohl an den entsprechenden physikalischen Messf{\"u}hler oder auch an ein anderes Enzym. Davon verspricht man sich deutlich minimierte Wege, die die zu bestimmende Substanz (oder deren Produkt) sonst zur{\"u}cklegen m{\"u}sste, was am Ende zu einer deutlich erh{\"o}hten Empfindlichkeit des resultierenden Biosensors f{\"u}hren sollte.},
subject = {Enzymelektrode ; Monophenolmonooxygenase},
language = {en}
}
@phdthesis{Kuester2002,
author = {K{\"u}ster, Frank},
title = {Das Lektin aus der Erbse Pisum sativum : Bindungsstudien, Monomer-Dimer-Gleichgewicht und R{\"u}ckfaltung aus Fragmenten},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000612},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2002},
abstract = {Das Lektin aus Pisum sativum, der Gartenerbse, ist Teil der Familie der Leguminosenlektine. Diese Proteine haben untereinander eine hohe Sequenzhomologie, und die Struktur ihrer Monomere, ein all-ß-Motiv, ist hoch konserviert. Dagegen gibt es innerhalb der Familie eine große Vielfalt an unterschiedlichen Quart{\"a}rstrukturen, die Gegenstand kristallographischer und theoretischer Arbeiten waren. Das Erbsenlektin ist ein dimeres Leguminosenlektin mit einer Besonderheit in seiner Struktur: Nach der Faltung in der Zelle wird aus einem Loop eine kurze Aminos{\"a}uresequenz herausgeschnitten, so dass sich in jeder Untereinheit zwei unabh{\"a}ngige Polypeptidketten befinden. Beide Ketten sind aber stark miteinander verschr{\"a}nkt und bilden eine gemeinsame strukturelle Dom{\"a}ne. Wie alle Lektine bindet Erbsenlektin komplexe Oligosaccharide, doch sind seine physiologische Rolle und der nat{\"u}rliche Ligand unbekannt. In dieser Arbeit wurden Versuche zur Entwicklung eines Funktionstests f{\"u}r Erbsenlektin durchgef{\"u}hrt und seine Faltung, Stabilit{\"a}t und Monomer-Dimer-Gleichgewicht charakterisiert. Um die spezifische Rolle der Prozessierung f{\"u}r Stabilit{\"a}t und Faltung zu untersuchen, wurde ein unprozessiertes Konstrukt in E. coli exprimiert und mit der prozessierten Form verglichen. Beide Proteine zeigen die gleiche kinetische Stabilit{\"a}t gegen{\"u}ber chemischer Denaturierung. Sie denaturieren extrem langsam, weil nur die isolierten Untereinheiten entfalten k{\"o}nnen und das Monomer-Dimer-Gleichgewicht bei mittleren Konzentrationen an Denaturierungsmittel auf der Seite der Dimere liegt. Durch die extrem langsame Entfaltung zeigen beide Proteine eine apparente Hysterese im Gleichgewichts{\"u}bergang, und es ist nicht m{\"o}glich, die thermodynamische Stabilit{\"a}t zu bestimmen. Die Stabilit{\"a}t und die Geschwindigkeit der Assoziation und Dissoziation in die prozessierten bzw. nichtprozessierten Untereinheiten sind f{\"u}r beide Proteine gleich. Dar{\"u}ber hinaus konnte gezeigt werden, dass auch unter nicht-denaturierenden Bedingungen die Untereinheiten zwischen den Dimeren ausgetauscht werden. Die Renaturierung der unprozessierten Variante ist unter stark nativen Bedingungen zu 100 \% m{\"o}glich. Das prozessierte Protein dagegen renaturiert nur zu etwa 50 \%, und durch die Prozessierung ist die Faltung stark verlangsamt, der Faltungsprozess ist erst nach mehreren Tagen abgeschlossen. Im Laufe der Renaturierung wird ein Intermediat populiert, in dem die l{\"a}ngere der beiden Polypeptidketten ein Homodimer mit nativ{\"a}hnlicher Untereinheitenkontaktfl{\"a}che bildet. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Renaturierung ist die Assoziation der entfalteten k{\"u}rzeren Kette mit diesem Dimer.},
language = {de}
}
@phdthesis{Johnen2002,
author = {Johnen, Heiko},
title = {Vergleich von rekombinanten Vaccinia- und DNA-Vektoren zur Tumorimmuntherapie im C57BL/6-Mausmodell},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000593},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2002},
abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurden Tumorimpfstoffe auf der Basis des Plasmid-Vektors pCI, modified vaccinia virus Ankara (MVA) und MVA-infizierten dendritischen Zellen entwickelt und durch Sequenzierung, Western blotting und durchflußzytometrische Analyse {\"u}berpr{\"u}ft. Die in vivo Wirksamkeit der Vakzinen wurde in verschiedenen Tumormodellen in C57BL/6 M{\"a}usen verglichen. Die auf dem eukaryotischen Expressionsvektor pCI basierende DNA-Vakzinierung induzierte einen sehr wirksamen, antigenspezifischen und langfristigen Schutz vor Muzin, CEA oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Eine MVA-Vakzinierung bietet in den in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrten Tumormodellen keinen signifikanten Schutz vor Muzin oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Sowohl humane, als auch murine in vitro generierte dendritische Zellen lassen sich mit MVA \– im Vergleich zu anderen viralen Vektoren \– sehr gut infizieren. Die Expressionsrate der eingef{\"u}gten Gene ist aber gering im Vergleich zur Expression in permissiven Wirtszellen des Virus (embryonale H{\"u}hnerfibroblasten). Es konnte gezeigt werden, daß eine MVA-Infektion dendritischer Zellen {\"a}hnliche Auswirkungen auf den Reifezustand humaner und muriner dendritischer Zellen hat, wie eine Infektion mit replikationskompetenten Vakzinia-St{\"a}mmen, und außerdem die Hochregulation von CD40 w{\"a}hrend der terminalen Reifung von murinen dendritischen Zellen inhibiert wird. Die w{\"a}hrend der langfristigen in vitro Kultur auf CEF-Zellen entstandenen Deletionen im MVA Genom f{\"u}hrten zu einer starken Attenuierung und dem Verlust einiger Gene, die immunmodulatorische Proteine kodieren, jedoch nicht zu einer Verminderung des zytopathischen Effekts in dendritischen Zellen. Die geringe Expressionsrate und die beobachtete Inhibition der Expression kostimulatorischer Molek{\"u}le auf dendritischen Zellen kann f{\"u}r eine wenig effektive Induktion einer Immunantwort in MVA vakzinierten Tieren durch cross priming oder die direkte Infektion antigenpr{\"a}sentierender Zellen verantwortlich sein. Durch die Modifikation einer Methode zur intrazellul{\"a}ren IFN-gamma F{\"a}rbung konnten in vakzinierten M{\"a}usen tumorantigenspezifische CTL sensitiv und quantitativ detektiert werden. Die so bestimmte CTL-Frequenz, nicht jedoch die humorale Antwort, korrelierte mit der in vivo Wirksamkeit der verschiedenen Vakzinen: DNA vakzinierte Tiere entwickeln starke tumorantigenspezifische CTL-Antworten, wohingegen in MVA-vakzinierten Tieren {\"u}berwiegend gegen virale Epitope gerichtete CD4 und CD8-T-Zellen detektiert wurden. Die Wirksamkeit der pCI-DNA-Vakzine spricht f{\"u}r die Weiterentwicklung in weiteren pr{\"a}klinischen Mausmodellen, beispielsweise unter Verwendung von MUC1 oder HLA-A2 transgenen M{\"a}usen. Die Methoden zur Detektion Tumorantigen-spezifischer CTL in 96-Loch-Mikrotiterplatten k{\"o}nnen dabei zur systematischen Suche nach im Menschen immundominanten T-Zell-Epitopen im Muzin-Molek{\"u}l genutzt werden. Der durchgef{\"u}hrte Vergleich der auf den Vektoren pCI und MVA basierenden Vakzinen und die Analyse neuerer Publikationen f{\"u}hren zu dem Ergebnis, daß vor allem DNA-Vakzinen in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von aktiven Tumorimpfstoffen spielen werden. Rekombinante MVA-Viren, eventuell in Kombination mit DNA- oder anderen Vektoren, haben sich dagegen in zahlreichen Studien als wirksame Impfstoffe zur Kontrolle von durch Pathogene hervorgerufenen Infektionserkrankungen erwiesen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Stoellner2002,
author = {St{\"o}llner, Daniela},
title = {Neue biosensorische Prinzipien f{\"u}r die H{\"a}moglobin-A1c Bestimmung},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000491},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2002},
abstract = {H{\"a}moglobin-A1c (HbA1c) ist ein H{\"a}moglobin (Hb)-Subtypus, der durch nicht-enzymatische Glykierung des N-terminalen Valinrestes der H{\"a}moglobin-beta-Kette entsteht. Das gemessene Verh{\"a}ltnis von HbA1c zum Gesamt-H{\"a}moglobin (5-20 \% bei Diabetikern) repr{\"a}sentiert den Mittelwert der Blutglucosekonzentration {\"u}ber einen zweimonatigen Zeitraum und stellt zur Beurteilung der diabetischen Stoffwechsellage eine Erg{\"a}nzung zur Akutkontrolle der Glukosekonzentration dar. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen amperometrischen Biosensor f{\"u}r die Bestimmung des medizinisch relevanten Parameters HbA1c zu entwickeln. Durch Selektion geeigneter Bioerkennungselemente und deren Immobilisierung unter Erhalt der Bindungsfunktion f{\"u}r die Zielmolek{\"u}le H{\"a}moglobin bzw. HbA1c wurden spezifische, hochaffine und regenerationsstabile Sensoroberfl{\"a}chen geschaffen. F{\"u}r die Entwicklung des HbA1c-Biosensors wurden zwei Konzepte - Enzymsensor und Immunosensor - miteinander verglichen. Die enzymatische Umsetzung von HbA1c erfolgte mit der Fructosylamin Oxidase (FAO) aus Pichia pastoris N 1-1 unter Freisetzung von H2O2, welches sowohl optisch {\"u}ber eine Indikatorreaktion als auch elektrochemisch nach Einschluss der FAO in PVA-SbQ und Fixierung des Immobilisats vor einer H2O2-Elektrode nachgewiesen wurde. Die Kalibration des Enzymsensors mit der HbA1c-Modellsubstanz Fructosyl-Valin ergab Nachweisgrenzen, die ausserhalb des physiologisch relevanten HbA1c-Konzentrationsbereich lagen. Aus der Umsetzung von glykierten Peptiden mit einer nicht HbA1c analogen Aminos{\"a}urensequenz, z.B. Fructosyl-Valin-Glycin wurde zudem eine geringe HbA1c-Spezifit{\"a}t abgeleitet. F{\"u}r den Immunosensor wurden zwei heterogene Immunoassay-Formate unter Verwendung von hochaffinen und spezifischen Antik{\"o}rpern in Kombination mit Glucose Oxidase (GOD) als Markerenzym zum Nachweis von HbA1c untersucht. Beim indirekt-kompetitiven Immunoassay wurde anstelle des kompletten HbA1c-Molek{\"u}ls das glykierte Pentapeptid Fructosyl-Valin-Histidin-Leucin-Threonin-Prolin (glkPP) als Kompetitor und Affinit{\"a}tsligand immobilisiert und so eine regenerierf{\"a}hige Oberfl{\"a}che geschaffen. Beim Sandwich-Immunoassay wurde im ersten Schritt Gesamt-H{\"a}moglobin an die mit Haptoglobin (Hp) modifizierte Festphase angereichert und im zweiten Schritt der gebundene HbA1c-Anteil nachgewiesen. F{\"u}r die Konstruktion des HbA1c-Immunosensors wurden Affinit{\"a}tsmatrizen durch Modifizierung von Cellulose-Dialysemembranen mit glkPP bzw. Hp hergestellt. Grundlegend studiert wurde die Aktivierung der Cellulose-Membranen mit 1,1'-Carbonyldiimidazol (CDI) und 1-Cyano-4-dimethylaminopyridintetrafluoroborat (CDAP) als Aktivierungsagenzien. Eine gerichtete Immobilisierung der Liganden wurde realisiert, indem glkPP {\"u}ber dessen C-Terminus (einzige Carboxylatgruppe) und Hp {\"u}ber dessen periodat-oxidiertem Kohlenhydratrest an die amino- oder hydrazidfunktionalisierte Membranen kovalent gekoppelt wurden. Mit dem Einsatz der glkPP- und Hp-modifizierten Membranen in der elektrochemischen Messzelle war erstmalig der biosensorische Nachweis von HbA1c m{\"o}glich. Als Transduktor diente eine Pt-Elektrode, an der das von der GOD generierte H2O2 umgesetzt und ein mit der HbA1c-Konzentration korrelierendes Stromsignal erzeugt wurde. Die Immunosensoren zeigten Ansprechzeiten von 3 s. Mit dem Immunosensor auf Basis des indirekt-kompetitiven Testprinzips wurde eine Kalibrationskurve f{\"u}r HbA1c im Bereich von 0,25-30 \&\#181;g/ml (3,9-465 nM, CV 3-9 \%) mit Assayzeiten von 60 min und mit dem Immunosensor im Sandwich-Format eine Kalibrationskurve im Bereich von 0,5-5 \&\#181;g/ml (7,8-78 nM; 5-50 \% HbA1c vom Gesamt-Hb, CV 6-10 \%, 3 h) aufgenommen.},
subject = {H{\"a}moglobin A / Bestimmung / Biosensor / Amperometrie},
language = {de}
}
@phdthesis{Werner2002,
author = {Werner, Deljana},
title = {Versuche zur Gewinnung von katalytischen Antik{\"o}rpern zur Hydrolyse von Arylcarbamaten und Arylharnstoffen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000463},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2002},
abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit gelang es, katalytische Antik{\"o}rper zur Hydrolyse von Benzylphenylcarbamaten sowie zahlreiche monoklonale Antik{\"o}rper gegen Haptene herzustellen. Es wurden verschiedene Hapten-Protein-Konjugate unter Verwendung unterschiedlicher Kopplungsmethoden hergestellt und charakterisiert. Zur Generierung der hydrolytisch aktiven Antik{\"o}rper wurden Inzuchtm{\"a}use mit KLH-Konjugaten von 4 {\"U}bergangszustandsanaloga ({\"U}ZA) immunisiert. Mit Hilfe der Hybridomtechnik wurden verschiedene monoklonale Antik{\"o}rper gegen diese {\"U}ZA gewonnen. Dabei wurden sowohl verschiedene Immunisierungsschemata als auch verschiedene Inzuchtmausst{\"a}mme und Fusionstechniken verwendet. Insgesamt wurden 32 monoklonale Antik{\"o}rper gegen die verwendeten {\"U}ZA selektiert. Diese Antik{\"o}rper wurden in großen Mengen hergestellt und gereinigt. Zum Nachweis der Antik{\"o}rper-vermittelten Katalyse wurden verschiedene Methoden entwickelt und eingesetzt, darunter immunologische Nachweismethoden mit Anti-Substrat- und Anti-Produkt-Antik{\"o}rpern und eine photometrische Methode mit Dimethylaminozimtaldehyd. Der Nachweis der hydrolytischen Aktivit{\"a}t gelang mit Hilfe eines Enzymsensors, basierend auf immobilisierter Tyrosinase. Die Antik{\"o}rper N1-BC1-D11, N1-FA7-C4, N1-FA7-D12 und R3-LG2-F9 hydrolysierten die Benzylphenylcarbamate POCc18, POCc19 und Substanz 27. Der Nachweis der hydrolytischen Aktivit{\"a}t dieser Antik{\"o}rper gelang auch mit Hilfe der HPLC. Der katalytische Antik{\"o}rper N1-BC1-D11 wurde kinetisch und thermodynamisch untersucht. Es wurde eine Michaelis-Menten-Kinetik mit Km von 210 \&\#181;M, vmax von 3 mM/min und kcat von 222 min-1 beobachtet. Diese Werte korrelieren mit den Werten der wenigen bekannten Diphenylcarbamat-spaltenden Abzyme. Die Beschleunigungsrate des Antik{\"o}rpers N1-BC1-D11 betrug 10. Das {\"U}ZA Hei3 hemmte die hydrolytische Aktivit{\"a}t. Dies beweist, dass die Hydrolyse in der Antigenbindungsstelle stattfindet. Weiter wurde zwischen der Antik{\"o}rperkonzentration und der Umsatzgeschwindigkeit eine lineare Abh{\"a}ngigkeit festgestellt. Die thermodynamische Gleichtgewichtsdissoziationskonstante KD des Abzyms von 2,6 nM zeugt von einer sehr guten Affinit{\"a}t zum {\"U}ZA. Hydrolytisch aktiv waren nur Antik{\"o}rper, die gegen das {\"U}bergangszustandsanalogon Hei3 hergestellt worden waren. Es wird vermutet, dass die Hydrolyse der Benzylphenylcarbamate {\"u}ber einen Additions-Eliminierungsmechanismus unter Ausbildung eines tetraedrischen {\"U}bergangszustandes verl{\"a}uft, dessen analoge Verbindung Hei3 ist. Im Rahmen der Generierung von Nachweisantik{\"o}rpern zur Detektion der Substratabnahme bei der Hydrolyse wurden Anti-Diuron-Antik{\"o}rper hergestellt. Einer der Antik{\"o}rper (B91-CG5) ist spezifisch f{\"u}r das Herbizid Diuron und hat einen IC50-Wert von 0,19 \&\#181;g/l und eine untere Nachweisgrenze von 0,04 \&\#181;g/l. Ein anderer Antik{\"o}rper (B91-KF5) reagiert kreuz mit einer Palette {\"a}hnlicher Herbizide. Mit diesen Antik{\"o}rpern wurde ein empfindlicher Labortest, der ein Monitoring von Diuron auf Grundlage des durch die Trinkwasserverordnung festgeschriebenen Wertes f{\"u}r Pflanzenschutzmittel von 0,1 \&\#181;g/l erlaubt, aufgebaut. Der Effekt der Anti-Diuron-Antik{\"o}rper auf die Diuron-inhibierte Photosynthese wurde in vitro und in vivo untersucht. Es wurde nachgewiesen, dass sowohl in isolierten Thylakoiden, als auch in intakten Algen eine Vorinkubation der Anti-Diuron-Antik{\"o}rper mit Diuron zur Inaktivierung seiner Photosynthese-hemmenden Wirkung f{\"u}hrt. Wurde der Elektronentransport in den isolierten Thylakoiden oder in Algen durch Diuron unterbrochen, so f{\"u}hrte die Zugabe der Anti-Diuron-Antik{\"o}rper zur Reaktivierung der Elektronen{\"u}bertragung.},
language = {de}
}
@phdthesis{Brandt2001,
author = {Brandt, Stephan Peter},
title = {Zelltyp-spezifische Mikroanalyse von Arabidopsis thaliana-Bl{\"a}ttern},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000410},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2001},
abstract = {Im ersten Teil der Arbeit wurden Strategien zur Analyse von Transkripten erarbeitet. Die ersten Versuche zielten darauf ab, in mit Glaskapillaren genommenen Einzelzellproben verschiedener Gewebeschichten RT-PCR durchzuf{\"u}hren, um spezifische Transkripte nachweisen zu k{\"o}nnen. Dies gelang f{\"u}r eine Reihe von Genen aus verschiedenen Pflanzenspezies. Dabei konnten sowohl Transkripte stark wie auch schwach exprimierter Gene nachgewiesen werden. F{\"u}r die Erstellung von Gewebe-spezifischen Expressionsprofilen war es notwendig, die in vereinigten Zellproben enthaltene mRNA zun{\"a}chst zu amplifizieren, um eine ausreichende Menge f{\"u}r Arrayhybridisierungen zu erhalten. Vor der Vermehrung wurde die mRNA revers transkribiert. Es wurden daran anschließend verschiedene Amplifikationsstrategien getestet: Die neben Tailing, Adapterligation und anderen PCR-basierenden Protokollen getestete Arbitrary-PCR hat sich in dieser Arbeit als einfache und einzige Methode herausgestellt, die mit so geringen cDNA-Mengen reproduzierbar arbeitet. Durch Gewebe-spezifische Array-hybridisierungen mit der so amplifizierten RNA konnten schon bekannte Expressionsmuster verschiedener Gene, vornehmlich solcher, die an der Photosynthese beteiligt sind, beobachtet werden. Es wurden aber auch eine ganze Reihe neuer offensichtlich Gewebe-spezifisch exprimierter Gene gefunden. Exemplarisch f{\"u}r die differentiell exprimierten Gene konnte das durch Arrayhybridisierungen gefundene Expressionsmuster der kleinen Untereinheit von Rubisco verifiziert werden. Hierzu wurden Methoden zum Gewebe-spezifischen Northernblot sowie semiquantitativer und Echtzeit-Einzelzell-RT-PCR entwickelt. Im zweiten Teil der Arbeit wurden Methoden zur Analyse von Metaboliten einschließlich anorganischer Ionen verwendet. Es stellte sich heraus, daß die multiparallele Methode der Gaschromatographie-Massenspektrometrie keine geeignete Methode f{\"u}r die Analyse selbst vieler vereinigter Zellinhalte ist. Daher wurde auf Kapillarelektrophorese zur{\"u}ckgegriffen. Eine Methode, die mit sehr kleinen Probenvolumina auskommt, eine hohe Trennung erzielt und zudem extrem geringe Detektionslimits besitzt. Die Analyse von Kohlenhydraten und Anionen erfordert eine weitere Optimierung. {\"U}ber UV-Detektion konnte die K+-Konzentration in verschiedenen Geweben von A. thaliana bestimmt werden. Sie lag in Epidermis und Mesophyll mit ca. 25 mM unterhalb der f{\"u}r andere Pflanzenspezies (Solanum tuberosum und Hordeum vulgare) publizierten Konzentration. Weiter konnte gezeigt werden, daß zw{\"o}lf freie Aminos{\"a}uren mittels einer auf Kapillarelektrophorese basierenden Methode in vereinigten Zellproben von Cucurbita maxima identifiziert werden konnten. Die {\"U}bertragung der Methode auf A. thaliana-Proben muß jedoch weiter optimiert werden, da die Sensitivit{\"a}t selbst bei Laser induzierter Fluoreszenz-Detektion nicht ausreichte. Im dritten und letzten Teil der Arbeit wurde eine Methode entwickelt, die die Analyse bekannter wie unbekannter Proteine in Gewebe-spezifischen Proben erm{\"o}glicht. Hierzu wurde zur Probennahme mittels mechanischer Mikrodissektion eine alternative Methode zur Laser Capture Microdissection verwendet, um aus eingebetteten Gewebeschnitten distinkte Bereiche herauszuschneiden und somit homogenes Gewebe anzureichern. Aus diesem konnten die Proteine extrahiert und {\"u}ber Polyacrylamidgelelektrophorese separariert werden. Banden konnten ausgeschnitten, tryptisch verdaut und massenspektrometrisch die Prim{\"a}rsequenz der Peptidfragmente bestimmt werden. So konnten als Hauptproteine im Mesophyll die große Untereinheit von Rubisco sowie ein Chlorophyll bindendes Protein gefunden werden. Die in dieser Arbeit entwickelten und auf die Modellpflanze Arabidopsis thaliana angewandten Einzelzellanalysetechniken erlauben es in Zukunft, physiologische Prozesse besser sowohl r{\"a}umlich als auch zeitlich aufzul{\"o}sen. Dies wird zu einem detaillierteren Verst{\"a}ndnis mannigfaltiger Vorg{\"a}nge wie Zell-Zell-Kommunikation, Signalweiterleitung oder Pflanzen-Pathogen-Interaktionen f{\"u}hren.},
language = {de}
}